激发剂对大掺灰量水泥强度影响的研究

研究了各类化学激发剂对大掺灰量水泥强度的影响。结果表明,不掺加激发剂的水泥各龄期的抗压、抗折强度均随粉煤灰掺量的增加不断降低。粉煤灰掺量为50%时,掺入硫酸盐类激发剂,3d强度可提高40%~60%,28d强度提高20%~40%;掺加醇胺类激发剂的A3,3d强度提高60%以上,7d强度提高30%,28d强度也有较大提高。相比之下,氯盐类激发剂的效果稍差。掺矿物类激发剂没有取得预期的增强效果。     

煤矸石及纤维对3D打印水泥砂浆性能的影响

研究了煤矸石、钢纤维及玻璃纤维用量对3D打印水泥砂浆性能的影响。结果表明,煤矸石、钢纤维及玻璃纤维均使砂浆的流动度下降,其中玻璃纤维影响最大。随煤矸石取代水泥量的增加,砂浆的强度先提高后降低,煤矸石取代30%水泥时,砂浆的强度最高,砂浆的初凝时间4. 3 min,终凝时间9. 5 min满足3D打印时的凝结时间要求。钢纤维对砂浆的抗折强度提高明显,对抗压强度也有影响纤维用量0. 5%左右时,砂浆28 d的抗压强度提高约10. 3%,抗折强度提高约20%,而砂浆的流动性下降较少,是最佳纤维用量。在0. 8%~1. 2%的用量范围内,添加玻璃纤维后砂浆强度明显降低。因此,在此用量范围内玻璃纤维不适合作为煤矸石水泥砂浆的增强材料。     

粉煤灰、矿渣掺量对胶砂强度的影响

对不同粉煤灰、矿渣掺量的胶砂抗压、抗折强度进行了研究.结果表明,水泥胶砂中随粉煤灰取代水泥量增加,胶砂3d、28d抗压和抗折强度不断减小.水泥胶砂中随矿渣取代水泥量增加,胶砂3d抗压和抗折强度不断减小;当矿渣取代量小于55％时,胶砂28d的抗压和抗折强度均稍有提高,当矿渣取代量大于60％时,胶砂28d的抗压和抗折强度均...     

再生微粉对干混砂浆性能的影响研究

为了促进建筑垃圾的再生利用,通过再生微粉替代部分水泥制备干混砂浆,探究再生微粉细度、掺量和复掺比对砂浆稠度、抗压强度、抗折强度和显微结构的影响规律。结果表明,随着再生微粉颗粒细度的减小,砂浆稠度整体呈下降趋势,28 d抗压、抗折强度均呈增加趋势,研磨40 h时,其强度达到最大值。随着再生微粉掺量的增加,砂浆稠度呈下降趋势,28 d抗压、抗折强度呈先增加后降低的趋势,当掺量为10%(质量分数)时,抗压强度达到最大值。随着再生微粉复掺比(质量比)的增大,砂浆稠度呈下降趋势,砂浆的28 d抗压、抗折强度呈先增加后降低的趋势,当研磨20 h的微粉与未研磨微粉复掺比为6∶4时,其抗压强度达到最大值。     

煤矸石及纤维对3D打印水泥砂浆性能的影响

研究了煤矸石、钢纤维及玻璃纤维用量对3D打印水泥砂浆性能的影响。结果表明,煤矸石、钢纤维及玻璃纤维均使砂浆的流动度下降,其中玻璃纤维影响最大。随煤矸石取代水泥量的增加,砂浆的强度先提高后降低,煤矸石取代30%水泥时,砂浆的强度最高,砂浆的初凝时间4. 3 min,终凝时间9. 5 min满足3D打印时的凝结时间要求。钢纤维对砂浆的抗折强度提高明显,对抗压强度也有影响纤维用量0. 5%左右时,砂浆28 d的抗压强度提高约10. 3%,抗折强度提高约20%,而砂浆的流动性下降较少,是最佳纤维用量。在0. 8%¹. 2%的用量范围内,添加玻璃纤维后砂浆强度明显降低。因此,在此用量范围内玻璃纤维不适合作为煤矸石水泥砂浆的增强材料。     

废旧聚苯颗粒对硫铝酸盐水泥砂浆力学性能研究的影响

本文分别研究了废日聚苯颗粒(EPS)掺量对硫铝酸盐水泥砂浆力学性能的影响以及改性剂苯丙乳液和粉煤灰对掺量为10％的聚苯颗粒砂浆试样的改性作用.结果表明:随聚苯颗粒掺量增加,硫铝酸盐水泥砂浆试样1d、3d的抗压强度、抗折强度均呈下降趋势,而28 d试样在聚苯颗粒掺量为3％时,抗压抗折强度均有所增加,较未加聚苯颗粒砂浆试样分别提高了14.5％和13.4％;聚苯颗粒掺量为10％的砂浆试样,经1％苯丙乳液改性的试样早期3d抗压抗折强度相对于未改性试样均有所下降,而经5％粉煤灰改性的试样早期3d、7d抗压强度相对于未改性试样有小幅提高.     

聚丙烯纤维对砂浆性能的影响

本文研究了低掺量聚丙烯纤维(重量掺量为0.19%)对普通砂浆的抗折、抗压、抗渗、收缩率的影响;探讨和分析了纤维的加入对普通水泥砂浆的影响.试验证明,在普通的水泥砂浆中加入一定量的纤维能显著提高砂浆的抗裂抗渗,降低砂浆收缩率,提高抗压抗折强度等.     

活化煤矸石水泥水化机理与性能研究

近些年来,水泥的低碳化成为国内外的研究热点,利用活性矿物掺和料取代水泥是一种有效降低CO₂排放量的方法。为验证活化煤矸石作为水泥矿物掺和料的可行性,研究了活化煤矸石对水泥流变性能、力学性能、水化产物及水化程度的影响,揭示了水胶比、龄期及活化煤矸石掺量等对水泥胶砂试件抗压和抗折强度的影响,并利用XRD、SEM和TG/DTG等表征活化煤矸石对水泥水化产物和微观结构的影响。结果表明,活化煤矸石水泥的流变性能对水胶比的变化更加敏感。将活化煤矸石掺入水泥中,能够有效降低水泥早期的水化速率。活化煤矸石含有大量的活性SiO₂和Al₂O₃,具有很强的二次水化反应活性。二次水化产物水化硅酸钙和水化铝酸钙凝胶能够填充水泥机体的孔隙,提升水泥基体的强度。与掺30%(质量分数)石英粉的试件相比,掺30%(质量分数)活化煤矸石试件的28 d抗折和抗压强度分别提升了11.69%和11.82%。     

微观表征法研究煤矸石改性水泥砂浆水化机理

在水泥胶砂中掺入适当配比的煤矸石可以增加水泥砂浆的强度,尤其是早期强度.与不添加煤矸石的基准砂浆相比,煤矸石的掺量为9%时,砂浆3 d抗压强度提高1.0 MPa,28 d抗压强度提高2.0 MPa.XRD、TGA-DTA和SEM分析证实:加入煤矸石促进了水泥砂浆7 d早期水化反应,生成水化产物钙矾石、C-S-H凝胶、AFm和氢氧化钙,且水化产物的数量亦不同,各产物的晶型结构也不相同,改性后水化产物增多,水化速率加快,因而影响砂浆的宏观力学强度.     

石墨掺杂装配式结构水泥基复合材料的制备与性能研究

以石墨为掺料、水泥砂浆为基体材料制备了石墨掺杂装配式结构水泥基复合材料,考察了石墨掺量和石墨掺入方式对复合材料抗折强度、抗压强度和导热性能的影响.结果表明,无论是普通搅拌工艺试块还是超高速搅拌工艺试块,随着石墨掺量从0％增加至12％,试块的7 d抗折强度都呈现逐渐减小的趋势,试块的28 d抗折强度都呈现先增加后减小的特征;随着石墨掺量的增加,试块的7 d和28 d抗压强度都呈现逐渐减小的趋势.无论是普通搅拌工艺试块还是超高速搅拌工艺试块,随着石墨掺量从0％增加至12％,试块的28 d导热系数都呈现逐渐升高的趋势;石墨掺量为7％的石墨掺杂水泥基复合材料具有最佳的抗折强度、抗压强度与导热系数组合.     

少熟料煤矸石水泥的试验研究

从充分发挥煤矸石潜在活性的观点出发,在热活化的基础上采用化学激发的方法处理煤矸石,以达到用较少量的优质熟料辅以高度激发的活性废渣制备大量高性能水泥的目的。试验尝试采用CaO,Na2SO4和废渣磷石膏作复合激发剂,生产少熟料煤矸石水泥,通过对其强度和水化体系进行研究,找出三种激发剂的最佳配合比。在试验所采用的几种配比中,以5％磷石膏＋3％CaO＋2％Na2SO4的配比最好,煤矸石的掺入量可以达到50％,水泥净浆小试体28d强度可达48．1MPa。该水泥水化产物除了有C—S—H凝胶和钙矾石外,还生成网络状结构的无定形硅铝凝胶Na6[AlSiO4]6．4H2O。     

煤矸石的热活化工艺研究

通过工艺实验、添加煤矸石水泥胶砂的强度测试、煅烧前后煤矸石成分及结构的XRD分析,研究了煅烧工艺条件对铜川某煤矿煤矸石火山灰活性的影响,探讨了热活化机理以及添加烧煤矸石能够提高水泥胶砂强度的原因,即煤矸石原来排列有序的晶体结构被打乱,形成热力学不稳定状态玻璃相结构,从而使烧成后的煤矸石中含有大量的活性氧化硅和氧化铝,而具有火山灰活性。实验发现所用煤矸石的最佳煅烧温度为700℃,此时水泥胶砂具有最高的抗压和抗折强度。     

高火山灰活性煅烧煤矸石添加量对水泥抗压强度的影响

为研究高火山灰活性下煤矸石添加量对水泥抗压强度影响,以龙岩翠屏山煤矿煤矸石为研究对象,分析了温度对煤矸石活性的影响以及煤矸石添加量对水泥强度的影响。结果表明:随着煅烧温度的增大,煤矸石烧失量在逐渐增大,烧失量与煅烧温度呈幂函数关系;随着煅烧温度的增大,煤矸石活性呈现先增大后减小的规律,煅烧煤矸石吸钙量与温度成二次多项式关系,推断实验煤矸石的煅烧最佳温度为750 ℃;随着煤矸石添加量的增加,水泥单轴抗压强度呈下降趋势,试件的抗压强度与煤矸石添加量成指数关系;随着龄期的增大,添加煤矸石的试件强度具有增长的趋势。研究结果对确定煤矸石添加量提供了理论依据,对指导煤矸石在凝胶材料中应用具有重要意义。     

原状煤矸石骨料强化工艺研究

以陕西铜川原状煤矸石为研究对象,对其进行分拣、破碎、分级等工艺处理,重点进行煤矸石的化学强化和表面包覆相关实验。选用粒径为2.36~4.75 mm的煤矸石,采用不同的强化剂和包覆粉来提高其强度和耐水性。研究发现,当用硅酸盐类强化剂B（质量分数为6%）掺入0.7%土壤固化剂进行复配后的溶液作强化剂,对煤矸石强化效果最明显;在液体强化后的煤矸石表面用水泥和某尾矿粉质量比为1:1.2进行包覆处理,包覆量为煤矸石质量的25%,所制得的产品干压碎值约降低50%,耐水性约提高85%,所制得的煤矸石骨料产品性能良好。将所制得的煤矸石骨料产品替代部分石灰岩用作水泥砂浆集料,相比原状煤矸石砂浆,强化后的煤矸石水泥砂浆抗折、抗压强度都有提高。     

机械力化学效应对煤矸石水泥性能的影响

从充分发挥煤矸石潜在活性的观点出发,通过机械力化学作用对煅烧后煤矸石的活性进行进一步激发.将粉磨后不同细度煤矸石以不同掺量与熟料、石膏配置复合水泥,测定其3d、28d强度,标准稠度用水量和凝结时间.结果表明,经高能球磨后的煤矸石,其20%掺量的水泥胶砂强度可达53.8MPa,掺量为40%的水泥胶砂强度达到44.1MPa;煤矸石越细,标准稠度用水量越大,凝结时间越短.     

注浆专用水泥的实验研究

论文针对注浆成本高,煤矸石活性低、利用率低等问题,结合我国当前注浆材料和煤矸石活性激发的研究现状,配制一种注浆专用水泥.首先采用机械活化方式,结合比表面积和能耗,优选出最佳的煤矸石机械粉磨时间,然后研究煅烧温度和化学激发剂掺量对水泥强度影响的变化规律,并结合各种活化方法对水泥流动度、凝结时间的影响规律得出煤矸石水泥的最佳配比.利用电化学工作站分析了煤矸石基水泥内部孔结构的变化规律;利用SEM对煤矸石的活性增强机理、煤矸石水泥强度增强机理进行了探讨,为注浆专用水泥的进一步研究提供了可靠的依据.     

煤矸石水泥性能与颗粒群分布的关系研究

将不同细度的煤矸石、纯硅酸盐水泥按30%:70%混合, 测其胶砂流动度、净浆标准稠度用水量和 3 天、28天抗压强度。以宏观性能指标为Z轴, 水泥与煤矸石激光粒度检测结果的中位径 D50 之差为 x轴, 水泥与煤矸石混合样的粉体激光粒度计算结果的中位径D50为y轴, 进行三维区域图分析, 给出各项性能指标发展趋势与水泥、煤矸石的相对位置以及混合体系总体细度的相互关系。     

掺煤矸石的水泥性能与颗粒群分布的关系研究

将不同细度的煤矸石、纯硅酸盐水泥分别按30％和70％的比例混合，测其胶砂流动度、净浆标准稠度用水量和3d、28d胶砂抗压强度。以宏观性能指标为z轴，水泥与煤矸石的中位径D50之差为x轴，水泥与煤矸石混合样的中位径D50为y轴，进行三维区域图分析。给出各项性能指标发展趋势与水泥、煤矸石的相对位置以及混合体系总体细度的相互关系。     

煤矸石最佳热处理工艺制度的选择

试验选用不同产地的煤矸石试样,采用不同煅烧温度、保温时间、冷却方式等热激活工艺制度进行热激活处理,将处理样粉磨后以30%的比例掺入水泥中制成掺煤矸石的混合材硅酸盐水泥,测其各龄期胶砂强度值。并综合考虑强度和煤矸石粉磨能耗,采用DFE模糊决策模型,筛选出煤矸石试样最佳的热激活工艺制度。     

煤系高岭岩制备偏高岭土实验研究

目前煤矸石已经成为中国乃至世界性的环保问题。通过对内蒙古包头市石拐矿区煤矸石进行调研、取样和试验研究,证明该煤矸石属于煤系高岭岩。利用石拐矿区煤矸石（煤系高岭岩）,经过磨细和800 ℃煅烧2 h,可以制备高活性的偏高岭土;将偏高岭土掺加到水泥胶砂中,可以提高胶砂的强度。煤矸石制备偏高岭土机理：石拐矿区煤矸石高硅富铝,而煅烧产生的游离二氧化硅和三氧化二铝成为其活性所在,采用先磨细后煅烧再粉磨的机械与热处理复合活化工艺,可以充分激发煤矸石煅烧制备偏高岭土的活性。