人造硅灰结构及火山灰活牲研究

以蛇纹石为原料经浓酸处理 ,其滤液用于制备轻质氧化镁 ,其残渣主要成分是二氧化硅 ,对残渣进一步超细粉磨加工制成人造硅灰。利用近代测试技术对人造硅灰的形貌、晶相、物相及孔结构和微结构形成过程进行研究 ,测试结果表明 ,人造硅灰是一种非晶态、隐晶质物质 ,具有较大的内比表面积的多孔体 ,具有较高的火山灰活性 ,是一种较为理想的替代硅灰材料。     

人造硅灰的制备工艺与应用性能初探

石棉尾矿酸浸渣具有较高的无定形SiO2含量和巨大的比表面积,对其处理加工后可制得人造硅灰,本文通过水泥胶砂强度、标准稠度用水量、凝结时间和水泥净浆流动度试验,对人造硅灰的制备工艺及应用性能进行了初步研究。试验结果表明:在5%掺量下,900℃煅烧4小时,并经二次粉磨制得的人造硅灰D可以大幅度提高各龄期胶砂强度;减小终凝时间和初终凝结时间差;提高初始净浆流动度并减小经时损失;其标准稠度用水量与硅灰相同。人造硅灰D有望成为一种新型低掺量高活性矿物掺合料。     

矿物掺合料对半柔性路面用水泥基灌浆材料的性能影响

矿物掺合料是半柔性路面用水泥基灌浆材料组分中的一种重要组成部分,为了探究其对半柔性路面用水泥基灌浆材料性能影响规律,采用单掺矿粉、硅灰和微珠三种矿物掺合料,测试了其水泥基灌浆材料流出时间与抗压强度,并借助XRD和SEM分析了矿物掺合料对灌浆材料水化产物组成与形貌的影响。结果表明：分别添加矿粉和硅灰时,二者均有助于改善水泥基灌浆材料力学性能,当硅灰掺量为2.4%时,其2 h、28 d抗压强度分别增加了1.6、9.8 MPa;微珠对改善水泥基灌浆材料流动性能效果明显,当微珠掺量为20%时,其5、20 min流出时间分别降低了10、15 s。3种矿物掺合料对水泥基灌浆材料早期水化产物的物相组成影响较小,单掺微珠和硅灰使硬化浆体更加密实,且微珠对水化产物钙矾石的形貌影响显著。综合分析3种矿物掺合料对水泥基灌浆材料的强度和流动性试验结果,得到矿粉、硅灰和微珠在灌浆材料组成中的最佳掺量分别为5%、1.6%、10%。     

不同试验方法对硅灰活性指数检测结果的影响

活性指数是表征硅灰品质的关键指标.选择不同的试验方法对硅灰活性指数的测试结果影响较大.本文以不同品质的硅灰为试验对象,分别采用四种不同的试验方法测定其活性指数,对试验方法的适应性及结果的准确性进行了分析,并对试验方法的选择给出了建议.     

基于激光粒度分析仪的硅灰粒度检测条件研究

以中位径（D50）为评价指标,采用激光粒度分析仪(LSA)研究了硅灰溶液质量浓度、超声分散时间、超声分散频率、分散介质以及激光粒度分析仪测试精度对硅灰粒度检测结果的影响,并对比研究了激光粒度分析仪与气体吸附BET法测得的硅灰比表面积的相关性.结果表明：高精度激光粒度分析仪（测试范围0.02～2000.00μm）适用于硅灰粒度分布的检测,且具有高度重复性.与乙醇相比,水对硅灰具有更好的分散效果,适宜作为硅灰粒度检测的分散介质.以水为分散介质的硅灰最佳检测质量浓度为5~15g/L.对硅灰溶液超声分散的频率应≥40kHz,最佳分散时间应在10min以上.激光粒度分析仪与气体吸附BET法测得的硅灰比表面积具有一定的相关性,但激光粒度分析仪测得的硅灰比表面积较气体吸附BET法测得的小.     

掺偏高岭土的高性能混凝土研究

介绍偏高岭土、粉煤灰、矿渣、硅灰等活性掺合料组合复掺配制高性能混凝土，通过对各组试样进行力学性能测试与混凝土微观结构分析。讨论不同掺合料组合对混凝土性能的影响。实验表明：微细偏高岭土具有相当高的活性，可用来替代硅灰。     

硅灰对钢纤维混凝土力学性能及结构特征的影响

在混凝土基准配合比相同的情况下,掺入体积掺量为0~1.2%的钢纤维以及取代水泥质量为0~12%的硅灰,测试了标准养护28d钢纤维硅灰混凝土的抗压、抗折及劈裂强度,并通过氮吸附实验测试得到了混凝土孔结构特征参数,分析了硅灰对钢纤维混凝土力学性能及孔结构特征的影响。结果表明,对于钢纤维混凝土,随着硅灰的掺入,其抗压、抗折及劈裂强度显著提高,且硅灰掺量越高,提高幅度越大。在测试与分析的基础上,建立了混凝土28d抗折强度与钢纤维、硅灰掺量之间的定量关系,并预测了硅灰和钢纤维对混凝土28d抗折强度的影响趋势。     

硅灰调控混凝土力学性能的关键界面参数研究

研究了硅灰分别掺加到混凝土基相和界面中对混凝土界面特征及力学性能的影响,并通过界面调控对混凝土力学性能进行优化,提出了调控混凝土力学性能的关键界面参数——界面区域硅灰质量浓度G.结果表明:界面中的硅灰在提高混凝土强度的同时,降低了混凝土脆性,在掺量较低时对混凝土强度的促进作用远大于基相中的硅灰;参数G能够统一基相和界面中的硅灰作用效果,建立硅灰-界面-强度的关联关系,具有重要的应用价值.     

矿物掺合料对水泥基材料抗侵蚀性能的影响

研究了石灰石粉、硅灰-石灰石粉、硅灰-粉煤灰、硅灰-矿渣粉和纳米Al_2O_3、纳米Fe_2O_3对全浸泡水泥基胶砂抵抗硫酸盐和氯盐复合溶液侵蚀性能的影响,探讨了不同组成水泥基材料增强抗侵蚀性的可行性。测试了水泥基胶砂的外观形貌、强度,并利用XRD分析了侵蚀试样的物相组成。结果表明,硅灰-矿渣粉增强水泥基材料的抗侵蚀性能较好。     

硅灰和粉煤灰在200 MPa活性粉末混凝土中的应用机理

活性粉末混凝土(RPC)由于具有超高强度、韧性及耐久性而得到快速推广应用。采用0.14的极低水胶比制备200 MPa的RPC,并测试硅灰和粉煤灰对RPC强度和微结构的影响。研究结果表明:RPC的强度随着硅灰掺量的增加呈现先增大后减小的趋势,随着粉煤灰掺量的增加而减小,适量的硅灰掺量和较小的粉煤灰掺量有助于RPC获得较高的强度。硅灰和粉煤灰均具有较高的填充效应和火山灰活性,其活性二氧化硅可与氢氧化钙水化生成水化硅酸钙,尤其是颗粒极细的硅灰,可大幅改善浆体微结构,提高RPC的强度。     

硅灰、偏高岭土对无机人造石材强度的影响

硅灰和偏高岭土作为无机粘结材料掺入无机人造石中,不仅能替代部分水泥,还能改善无机人造石的强度。本文研究了不同掺量硅灰和偏高岭土对人造石材工作性能和力学性能的影响趋势。结果表明,利用偏高岭土和硅灰制备无机人造石会降低其工作性能,且偏高岭土对混合料工作性能的影响较硅灰略大;随着掺量的增加,强度呈先增大后降低趋势,在掺量为3%时,弯曲强度和压缩强度达到最大。同时,偏高岭土和硅灰对人造石的压缩强度影响显著,其中偏高岭土对人造石早期压缩强度影响更显著,其在对早期强度要求较高的工程中有一定的优势。     

硅灰掺量对超硫酸盐水泥水化进程的影响

通过设计3%,5%,8%,10%4种不同的硅灰掺量配制超硫酸盐水泥(SSC)。对其胶砂试样的力学强度进行了跟踪测试,并测试了试样自拌合加水后100h内的水化温升,借助扫描电子显微镜和X射线衍射分析仪对试样水化产物进行分析,得出硅灰不同掺量下SSC的力学性能、水化温升及水化产物的差异。结果表明:硅灰在SSC中掺量为3%~5%比较适宜,对SSC的力学性能和水化进程有促进作用;试样的水化过程最大的放热峰发生30~60h,随着硅灰的掺入,试样的最大水化放热峰提前;SEM和XRD分析结果显示硅灰填充于SSC之间,使胶凝材料具有良好的级配和密实度,而且与SSC水化产物中少量的Ca(OH)2产生火山灰效应,提高了试样的强度。     

用ASTMC1260试验方法对凝聚硅灰引起碱-硅反应的评定

过去已有很多试验和实地研究证明硅灰能改进混凝土的力学性能和耐久性，尽管如此，近来的一些研究引起了人们对一些市售干燥凝聚硅灰颗粒分散状态和它在水泥基材料中引起碱一硅反应的潜在危险的关注，这种反应被认为是由于团聚状的硅灰所至。受到这些新的研究成果的启示，目前的研究集中在未分散硅灰参与碱一硅反应的潜在危险性和其团聚的大小、形貌对碱一硅反应影响程度上。本项研究采用一个包含ASTMC1260测试方法的试验程序来确认和研究在水泥净浆和砂浆中由于未分散硅灰引起的这种危害。这项研究结果显示，在水泥浆中未分散的团聚状硅灰活泼地参与碱一硅反应，同时发现所观察到的危害类型和程度不同程度地依赖于凝聚硅灰的团聚颗粒大小、形貌和基材的水胶比。     

含水率对掺硅灰混凝土声学特性的影响研究

为了研究含水率对硅灰混凝土的声波参数和物理力学性质的影响,进行了硅灰混凝土的超声波测试,同时测试了其在零含水率情况下的抗压强度。并基于试验结果分析了含水率对硅灰混凝土波速的影响以及波速与抗压强度的关系。结果表明,硅灰混凝土超声波纵波速度随含水率的增大逐渐增大且至饱和状态达到峰值,含水率从零增大至2%附近时,横波波速先增大而后随含水率的增大急剧减小;硅灰混凝土声波波速与抗压强度存在良好的线性相关性,在相同含水率条件下,硅灰混凝土的抗压强度越大,声波波速越高。通过对含水率的估算,可以将这一特性应用到无损检测中,作为评定混凝土强度变化的手段之一。     

多孔硅粉对新拌自密实混凝土性能的影响

对分别掺入活化多孔硅粉和硅灰的C60自密实混凝土的含气量、凝结时间、坍落度保持能力和抗压强度等进行了对比试验研究.得出了多孔硅粉对新拌自密实混凝土性能的若干影响规律,并分析了其作用机理.对比分析结果表明,多孔硅粉对新拌自密实混凝土性能的改善作用略优于硅灰,是一种具有高早强性的优质高活性矿物掺合料.     

更新换代的混凝土矿物外加剂

硅灰被公认为配制高强混凝土和高性能混凝土的主要矿物外加剂,但是美国等国家最近开发的高活性高岭石(HRM)可能取代硅灰,成为新一代优质矿物外加剂。 HRM不是工业副产品,而是人造产物。它     

硅灰对高性能混凝土长期耐久性能的影响

硅灰是混凝土中比较重要的掺合料,其作为一种活性粉末,掺入混凝土中能有效地提高混凝土的抗压强度、弯拉强度、耐磨性和抗渗性等,因而被大量应用于高强、高性能混凝土工程中。它的加入对混凝土的长期耐久性能的提高有一定的帮助。本文以抗氯离子渗透性、抑制碱骨料反应、抗硫酸盐侵蚀性作为评价长期耐久性的指标。通过比较加入硅灰与未加入硅灰的混凝土的上述三种性能来说明,硅灰对混凝土的长期耐久性能有积极的影响。     

关于混凝土掺和料硅灰的适用性及其有效利用

(一)硅灰概况近年,在水泥、混凝土行业中,利用矿渣、粉煤灰等掺和料取得了节约能源、提高强度的效果,硅灰作为一种掺和料代替水泥是1976年左右由挪威、丹麦开始研究的,现在已成为国内外共同嘱目的一种掺和料.表—1中列举了各国硅灰的年产量(1981年).世界总产量约为100万吨.数年前还被作为废料丢掉的硅灰,由于近几年认识到其价值而价格有不断上涨的趋势.目前日本国内的硅灰价格为20～50日元/公斤.     

混凝土气密性研究

阐述了混凝土气密性测试的方法和原理。通过试验测定了掺加不同掺量膨胀剂和硅灰的混凝土的气密性，说明了膨胀剂和硅灰能有效地改善混凝土的气密性。当同时掺加膨胀剂和硅灰时，混凝土的气体渗透系数能达到10^-13cm/s。     

低成本、高耐久环保型GRC配制技术

通过长达3年的标准养护试验及50cl=热水加速老化试验，对比研究了以粉煤灰、硅灰改性普通硅酸盐水泥和快硬硫铝酸盐水泥为基体的三种GRC复合材料强度及耐久性，并分析了GRC复合材料的成本及环境效应。研究结果表明，以粉煤灰、硅灰改性普通硅酸盐水泥为基体配制GRC，具有后期强度高、耐久性好、成本低及环保等优点，是一种具有广阔应用前景的GRC配制技术。