三元胶凝体系复合墙板材料抗折试验研究

以工业固废矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏构成三元胶凝混合料替代50％水泥,开展复合墙板材料7 d、28 d抗折强度试验,研究并讨论三元胶凝混合料胶凝比在替代水泥率为50％时对其的影响.结果表明:矿渣微粉-粉煤灰-脱硫石膏三元胶凝混合料拌制比例对7 d和28 d的抗折强度影响趋势基本一致;无论是7、28 d抗折强度,当矿渣微...     

固废基胶凝材料混凝土增强剂的试验研究

针对固废基胶凝材料水化慢，导致混凝土凝结时间长、早期强度低影响施工的问题，研制了固废基胶凝材料混凝土增强剂ZS-10Z，并与市售的早强剂进行了混凝土性能对比试验。结果表明：掺入占胶凝材料质量1.0%的ZS-10Z能显著提高混凝土的3、7、28 d抗压强度，改善混凝土的施工性能，缩短混凝土的凝结时间，同时混凝土的抗碳化性能、抗水渗透性能、抗硫酸盐侵蚀性能明显提高；电通量测试和SEM分析表明，混凝土中掺入ZS-10Z能有效促进固废基胶凝材料的水化进程，生成更多的水化产物，进而提高混凝土结构的密实性。     

蒸汽养护下GBFS代砂高性能水泥基材料宏微观分析

通过试验测定了蒸汽养护下不同龄期粒化高炉矿渣(GBFS)代砂高性能水泥基材料的抗压强度及孔隙结构特征,分析了抗压强度与空气含量、气泡平均弦长、间距系数和比表面积的关系。结果表明:石英砂高性能水泥基材料抗压强度略大于GBFS代砂高性能水泥基材料,但GBFS代砂高性能水泥基材料7~28 d的抗压强度增长速率要大于石英砂高性能水泥基材料。不管是GBFS代砂高性能水泥基材料还是石英砂与混合骨料高性能水泥基材料,空气含量、气泡间距系数和平均气泡弦长均与抗压强度呈现负线性相关;且在抗压强度与抗折强度相同时,GBFS代砂高性能水泥基材料的分形维数要大于石英砂高性能水泥基材料。粒化高炉矿渣骨料-胶凝材料过渡区要比石英砂胶凝材料过渡区更为致密,这是由于在过渡区产生新的水合物,且填补了过渡区的空隙。     

绿色高密实低水化热海工专用胶凝体系设计研究

将最小用水量法和限定胶凝体系稠度条件相结合,使胶凝材料各组分之间达到物理紧密堆积的同时,保证水泥基材料所必需的流动性,研究了多元胶凝材料体系的力学性能、工作状态、孔隙率以及对水泥基材料抗氯离子渗透的影响,并进行了水化放热测试,最终优选出水泥占比小、更加密实、水化放热更低、抗氯离子渗透性优良的三元胶凝体系,配比为:42.2%水泥+22.8%粉煤灰+35.0%矿粉,胶砂28 d抗压强度在40 MPa以上,28 d孔隙率为5.2%、1 d水化放热小于150 J/g,7 d水化放热小于400 J/g,且较加入硅灰的胶凝体系性价比更高。     

纳米CaCO_3对水泥性能的影响

试验研究了纳米CaCO_3对水泥胶砂性能的影响。将纳米CaCO_3以1.0%、2.0%和4.0%等量取代水泥的试验结果表明,纳米CaCO_3对水泥标准稠度用水量影响不大;使初凝时间略有缩短,终凝时间显著缩短;对水泥安定性无不良影响;使水泥胶砂7 d抗折强度提高,14 d抗折强度变化不明显,28 d抗折强度降低;7 d、14 d和28 d抗压强度均有提高,尤其对早期抗压强度影响显著。从经济的角度考虑,纳米CaCO_3的最优掺量为2%。     

镁基海水海砂混凝土技术研究

镁基海水海砂混凝土以海砂为唯一骨料,以原状海水为拌合水,具有较高强度。硫氧镁水泥MOS含量为16%时,28d抗压强度达59MPa以上、抗折强度达10MPa以上;含量增至20%时,28d抗压强度达72MPa以上、抗折强度达16MPa以上。试验证明,使用较少的镁基胶凝材料即可使海水海砂混凝土达到较高强度,满足多种建材产品的强度要求。同样,氯氧镁水泥MOC含量为25%时,7d抗压强度达68MPa以上,28d抗压强度达94MPa以上。海水拌合海砂混凝土以镁基胶凝材料通过改性剂及掺合料控制海砂中游离氯离子的含量,克服硫酸盐硫酸根离子与混凝土孔隙中的钙离子发生反应,提高混凝土材料的强度和耐久性。以原状海水代替淡水直接拌合,就地取材,以盐治盐,施工成本低廉,经济优势明显。     

大理石粉对水泥基胶凝材料性能影响研究

研究了大理石粉对水泥基胶凝材料流动性、强度和干缩的影响。研究得出,大理石粉增加了水泥胶砂的流动性,大理石粉掺量越大其流动度越大。水泥胶砂1 d和3 d抗折和抗压强度随大理石粉掺量增加先增大后减小,大理石粉掺量为5%其抗折和抗压强度最大;水泥胶砂7、28、56 d抗折和抗压强度随大理石粉掺量增加而减小。水泥胶砂干缩随大理石粉掺量增加呈现先减小后增大的规律,大理石粉掺量为20%时其干缩最小。     

胶凝材料对建筑垃圾再生流态混合料的影响

以冗余土、砖混再生细骨料为基料,水泥、粉煤灰为胶凝材料,研究粉煤灰与水泥的比例（FA/Ce）及掺量对再生流态混合料工作性能、抗压强度及抗冻性能的影响。研究结果表明：当胶凝材料总量为10%、FA/Ce在0～2之间变化时,随着FA/Ce的增加,再生流态混合料流动度提高,保水性明显降低,28 d抗压强度和抗冻性能呈下降趋势;当FA/Ce为2,胶凝材料总量<9%时,再生流态混合料泌水率过大,无法成型;最后基于0.4～5.0 MPa范围内的强度控制提出再生流态混合料的胶凝材料掺量建议,为其推广应用提供参考。     

水泥增效剂对水泥基材料性能的影响

研究了水泥增效剂对水泥及混凝土相关性能的影响。试验结果表明:水泥增效剂的掺入,显著提高了水泥基材料的力学性能:水泥胶砂试块1 d时的抗压强度和抗折强度分别增加149%和176%,28 d时分别增加29%和44%;混凝土材料28 d时的抗压强度和抗折强度分别提高34%和42%,折压比达到12.8%。水泥增效剂在水化早期快速水化形成钙矾石,具有促凝作用,针状钙矾石交叉连接形成网络状结构,有利于胶凝材料力学性能的改善。增效剂对水泥后期水化过程的影响作用甚微。     

胶凝材料性质对干混砂浆抗压强度的影响研究

为了研究胶凝材料性质对干混砂浆抗压强度的影响规律,共制备了24组样品,其中3组样品的微观形貌和孔结构采用扫描电子显微镜和压汞测孔仪(Autopore IV 9500)等测试手段进行了分析。试验结果表明:无论胶凝材料是100%水泥、50%水泥+50%矿渣粉和50%水泥+50%粉煤灰,7 d和28 d砂浆抗压强度均随胶凝材料总量增加而明显提高,增加水泥掺量对砂浆早期强度有利;与以100%水泥为胶凝材料制备的砂浆相比,当每吨干混砂浆中胶凝材料总量分别为100、150、200、250 kg时,以50%水泥+50%矿渣粉为胶凝材料制备的砂浆的抗压强度分别提高47%、55%、10%和0,而以50%水泥+50%粉煤灰为胶凝材料制备的砂浆的抗压强度分别降低77%、66%、56%和44%。与15%水泥制备的砂浆28 d硬化体相比,7.5%水泥+7.5%矿渣制备的砂浆28 d硬化体中水化产物更多或更分散、基体与骨料结合更密实、总孔隙更低及孔径更细;7.5%水泥+7.5%粉煤灰制备的砂浆28 d硬化体中水化产物更少、基体更松散、总孔隙更高及孔径更大。     

胶凝材料复合早强剂开发及混合料浆配比优化

利用矿山周边矿渣、磷石膏、废石等固废开发早强胶凝材料用于矿山充填，可降低采矿成本，且实现固废资源化利用。首先基于试验材料物化分析，对胶凝材料复合早强剂进行开发；然后通过正交试验对多固废混合充填料浆进行试配，利用遗传规划获得最优配比。结果表明，复合早强剂可有效提高充填体早期强度，最优配比为芒硝1%～2%、NaOH 1%～1.5%、NaCl 1.5%；充填料浆最优配比为废砂比1:9、胶砂比1:5，料浆浓度80%；此时3d强度为2.04MPa,7d强度为4.19MPa，坍落度为28.6cm，分层度为0.75cm，强度和管输特性满足要求且成本最低。     

复合激发剂制备硅铝质胶凝材料研究

采用复合固体激发剂激发矿渣、粉煤灰的潜在水硬活性,研究了制备多组分硅铝质胶凝材料的方法和技术路线.研究结果表明,将复合激发剂、矿渣粉和粉煤灰及活性粉末按比例混磨,制备得到的胶凝材料28d强度达到45.0MPa以上.凝结时间正常,其主要性能相当于P·O42.5级水泥.同时,该种胶凝材料生产成本较低、质量稳定,是一种环境友...     

钢渣掺量对3D打印地聚物工作性能和早期强度影响

将多种固废协同制备地聚物用于3D打印胶凝材料,可以提高3D打印技术的可持续性,为固废处置提供新型资源化利用途径,但是关于3D打印固废地聚物的工作性能和早期强度有待研究.本文以钢渣、粉煤灰、矿渣粉三种工业固废为原料,以偏硅酸钠为激发剂,"一步法"制备可3D打印的多固废地聚物,测试不同原料配比下地聚物的流动度、凝结时间和早...     

大掺量磷石膏用于路基填料的性能试验研究

为探索磷石膏大掺量、规模化、资源化利用路径,分别以自制固化剂和水泥为胶凝材制备大掺量磷石膏路基填料,开展大掺量磷石膏混合料的击实试验、无侧限抗压强度试验及疏水改性试验,分析大掺量磷石膏与自制固化剂和水泥的适配性、击实特性、强度特性、耐水性能。结果表明,采用水泥或自制固化剂改性磷石膏击实曲线呈单峰变化趋势,且含水率偏低时对大掺量磷石膏混合料的干密度影响较小;相同配比时,固化剂体系大掺量磷石膏混合料7d无侧限抗压强度是水泥体系的1.5倍以上,磷尾砂与自制固化剂的适配性优于黏土,且配比为90%磷石膏+10%固化剂的大掺量磷石膏混合料7d无侧限抗压强度度达3.4MPa,经疏水改性后强度提升至4.2MPa,疏水剂与自制固化剂的复配较好地改善了磷石膏自身亲水特性,提升了其水稳性能。     

Modified MSWI ash-mix slag for use in cement concrete

In this study, fly- and scrubber-ash from a municipal solid waste incinerator (MSWI) were mixed uniformly in their production weight proportions; then, the mixture was added to waste glass frit and melted to form a glassy slag. The toxicity characteristic leaching procedure test results for the glassy slag revealed that the amount of leached heavy metals was far below the regulatory threshold. The slag-blended cement concrete (SBCC) specimens were manufactured with 20 wt.% of the cement replaced by slag powder. Three water/cementitious ratios, 0.48, 0.58 and 0.68, were selected to mold the specimens for compressive strength testing. The strengths of the SBCC specimens were close to or higher than those of the ordinary Portland cement concrete (OPCC) specimens at an age of 28 days and were 5–10% higher than those of the OPCC specimens at ages of 56 and 90 days. The experimental results demonstrated the feasibility of recycling MSWI fly- and scrubber-ash with waste glass.     

改性剂对含矿物固废添加剂制备的硫氧镁水泥性能的影响

硫氧镁（MOS）水泥是一种由MgO-MgSO4-H2O三元体系组成的气硬性胶凝材料,在防火门芯板和外墙保温板等领域应用。但传统MOS水泥由于未经改性处理,限制了其更广泛的应用。本文以MgO粉体、硫酸镁为主体原料、矿物偏高岭土和固废粉煤灰为活性掺合料制备MOS水泥,研究柠檬酸、丙二酸、磷酸三钠等改性剂对MOS水泥的物相组成、力学性能及显微结构的影响。结果表明,当使用0.5%的柠檬酸和0.2%的丙二酸时,所制备MOS水泥的5Mg(OH)2·MgSO4·7H2O（5·1·7相）凝结相特征变得显著,试样结构紧实,28d力学性能表现最佳,耐压强度和抗折强度分别达到100.14MPa和28.61MPa。     

垃圾焚烧炉渣作为水泥混合材的水化性能及安全性研究

研究了生活垃圾焚烧炉渣用作混合材对水泥水化性能的影响,并考察了相应制品的环境安全性。结果表明:炉渣不具有放射性,为非活性混合材,其掺入对水泥的凝结时间、抗折强度影响不大,但随掺量增加水泥抗压强度下降。焚烧炉渣掺量为7.5%时,能满足42.5普通硅酸盐水泥的生产要求,水洗炉渣对水泥强度的影响较小。掺15%焚烧炉渣时水泥的重金属表面浸渍溶出能达到III类地下水要求,重金属溶出主要发生在浸渍早期,焚烧炉渣用作水泥混合材环境安全性较好。     

C45铁铝酸盐水泥混凝土制备与性能研究

针对铁铝酸盐水泥快硬、低收缩与高耐蚀特性,结合结构工程对铁铝酸盐水泥混凝土的需求,采用缓凝型聚羧酸减水剂制备C45铁铝酸盐水泥混凝土,并探索其力学性能与耐久性能。结果表明,C45铁铝酸盐水泥混凝土拌合物性能良好,出机坍落度215mm,90min损失仅为10mm,凝结时间可保证施工。28d抗压强度达到C50强度等级,84d电通量低至169C,28d开裂指数35%,耐久性能优于普通硅酸盐水泥混凝土。     

碱激发胶凝材料研究进展

介绍了碱激发胶凝材料的制备技术和碱激发反应机理，总结了碱激发胶凝材料的工作性能、力学性能、耐久和耐高温特性。分析表明：激发剂的掺量和水玻璃模数是影响碱激发胶凝材料凝结时间和流动度的关键参数，凝结时间介于13~183min之间，终凝时间介于15~215min之间，流动度介于133~230mm之间，可通过改变激发剂的掺量和水玻璃模数使凝结时间和流动性满足不同要求；碱激发胶凝材料具有早强、高强的特点，28d抗压强度可达到60MPa以上，3d抗压强度可达到稳定强度的70%以上；碱激发胶凝材料高温下性能较稳定，在600~800℃的高温下抗压强度可达到常温状态下的60%以上；碱激发胶凝材料具有优异的抗冻融性能，其抗冻等级可达到F300以上；碱激发胶凝材料中由于没有极易遭受侵蚀的水化产物存在，故抗酸腐蚀能力强；碱激发胶凝材料由于孔结构致密，具有良好的抗渗性能。并针对碱激发胶凝材料优选配比和应用所需要解决的收缩、泛霜等问题，对未来研究的方向进行了展望。