利用水淬锰渣制备加气混凝土的试验研究

研究了水淬锰渣制备加气混凝土的可行性,通过水淬锰渣掺量、石灰掺量、石膏掺量以及水料比等单因素对加气混凝土制品强度和密度的影响研究,设计了正交试验以优化工艺方案和配合比,并通过SEM照片对成品微观结构进行了分析。试验表明,当水淬锰渣掺量为25%、石灰为15%、水泥为15%、砂为43%、石膏为2%,铝粉为0.12%,水料比0.50时,所制备的加气混凝土平均密度为606 kgm3,平均抗压强度为3.73 MPa,达到A3.5、B06级加气混凝土合格品要求。     

冶金渣蒸压加气砌块的研制

以磨细的转炉钢渣和高炉水淬矿渣为主要原料,以水泥熟料、石膏、外加剂和发气剂等为辅材,加水混合搅拌后经发气、预养、切割、蒸压等工序生产加气砌块.结果表明,最佳配比为m(转炉钢渣):m(高炉水淬矿渣):m(水泥熟料):m(发气剂):m(石膏):m(外加剂)=45:45:2:0.06:5:3,养护条件确定为0.8 MPa蒸压3 h.     

利用水淬锰渣制备B06级加气混凝土

采用正交试验法对水淬锰渣制备加气混凝土配合比进行了研究,探讨了水泥掺量、石膏掺量、水淬锰渣掺量、石灰掺量和水料比5因素对加气混凝土制品干密度和抗压强度的影响,综合各因素后,得出制备B06级加气混凝土的适宜配合比,并通过SEM照片对试样微观结构进行了分析。     

钢渣-土混拌基层材料试验研究及微观机理分析

针对钢渣用于基层材料易发生膨胀的问题,采用钢渣、高炉矿渣微粉、土混拌并结合土体固化技术,制备道路基层材料钢渣混合土。对16组不同配比土样开展了击实、膨胀率、无侧限抗压强度试验。研究表明:钢渣混合土最佳含水率受配比影响较小,均维持在12%～14%;最大干密度随钢渣掺量的减少而降低,随高炉矿渣微粉掺量的增加而降低;高炉矿渣微粉的掺入可显著降低钢渣混合土膨胀率,提高其无侧限抗压强度;7、14、28、90d无侧限抗压强度均随钢渣占比增加呈先增后减趋势,配比为50%钢渣、50%土时达到最大。微观结构分析表明:土颗粒表面电荷的改变使得钢渣混合土体结构在成型时更易受压密实,钢渣中游离氧化钙(f-CaO)在固化过程中的水化反应受到明显抑制,主要与矿渣中二氧化硅(SiO2)发生消解反应生成水化硅酸钙凝胶(C—S—H);与此同时,钢渣、土相互包裹的颗粒间堆叠效应及C—S—H凝胶填充混合料缝隙产生的自密实效应进一步提高了土体强度,从而制备出强度高、安定性好的钢渣混合土。     

双氧水发泡体系对无机聚合物发泡混凝土硬化性能的影响研究

以矿渣和粉煤灰、硅灰为无机聚合物制备原材料,氢氧化钠做激发剂,采用双氧水发泡体系制备发泡混凝土,建立L1837正交优化设计表,在双氧水发泡体系中,研究矿渣和硅灰的掺量、纤维素醚掺量、二氧化锰掺量、水胶比值、双氧水掺量六个因素对无机聚合物发泡混凝土凝结时间、密度、28 d抗压强度的影响。无机聚合物发泡混凝土凝结时间和密度随水胶比、二氧化锰掺量、双氧水掺量变化影响较大,28 d抗压强度主要受矿渣掺量、水胶比值、二氧化锰掺量的影响。水胶比为0.50、矿粉掺量为66%、二氧化锰掺量为0.45%、纤维素醚掺量为0.8%、双氧水掺量为3%,硅灰掺量为4.5%为较优制备工艺参数。     

钢铁渣粉在蒸养混凝土中的应用

在水胶比相同的条件下,制备了纯水泥混凝土、分别掺加30%和40%钢铁渣粉A(矿渣∶钢渣=7∶3)的混凝土、分别掺加30%和40%钢铁渣粉B(矿渣∶钢渣=6∶4)的混凝土,并经蒸汽养护后,测定了不同蒸养混凝土的抗压强度、抗氯离子渗透性、抗碳化性和抗硫酸盐侵蚀性。结果表明,掺加钢铁渣粉能提高混凝土后期的抗压强度;掺加钢铁渣粉A的混凝土的抗压强度高于掺加钢铁渣粉B的混凝土的抗压强度;掺加钢铁渣粉能提高混凝土28d的抗氯离子渗透性,其中掺加40%钢铁渣粉A能明显提高混凝土90d的抗氯离子渗透性;掺加钢铁渣粉对混凝土的抗碳化性能影响很小;掺加钢铁渣粉能明显提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性。     

碱激发钢渣-矿渣加气混凝土的制备研究

分别采用标准养护及蒸汽养护方式,对以钢渣和矿渣为原材料、双氧水为发气剂的碱激发钢渣-矿渣加气混凝土进行养护,研究钢渣掺量、矿渣掺量、水玻璃模数、碱含量、水胶比和碱溶液温度对加气混凝土性能的影响,并利用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对加气混凝土的微观结构进行分析.结果表明:碱激发钢渣-矿渣加气混凝土的最佳配合比为钢渣掺量40%,矿渣掺量60%,水玻璃模数1.6,碱含量6%,水胶比0.42,碱溶液温度30℃,双氧水掺量分别为4%及8%;制备的2种制品(B06和B05级)的孔径分布主要为0.3～0.6mm和0.5～1.0mm,宏观孔多为圆形封闭孔;此外,采用不同养护方式的制品水化产物均为C-S-H凝胶和C-S-A-H凝胶,水化产物中没有Ca(OH)_2;当采用蒸汽养护时,B06级制品的物理力学性能均能达到GB 11968—2006《蒸压加气混凝土砌块》标准规定值.     

利用钛矿渣制备超轻发泡混凝土的研究

利用普通硅酸盐水泥与钛矿渣,采用化学发泡工艺制备了干密度小于250 kg/m3的发泡混凝土,研究了钛矿渣、水胶比以及激发剂对发泡混凝土抗压强度的影响,同时对发泡混凝土气孔结构及微观结构进行了分析。结果表明:随着粉磨90 min的钛矿渣掺量增加,发泡混凝土28 d及56 d抗压强度先提高后降低,掺量为15%时达到最高;掺入6%的激发剂有利于钛矿渣发泡混凝土抗压强度的提高。粉磨90 min的钛矿渣取代30%的水泥,并掺入6%的激发剂制备的发泡混凝土干密度为243.0 kg/m3,28 d及56 d抗压强度分别为0.48 MPa、0.52 MPa;掺入30%钛矿渣与6%激发剂一定程度上减小了气孔孔径,改善气孔均匀性,提高了孔间壁致密程度。     

高炉矿渣微粉的开发与应用

前言 莱钢现有750m3高炉2座,120m3的小高炉4座,年产高炉水淬渣70多万吨,由于在钢渣开发利用方面速度较慢,主要应用于生产硅酸盐水泥,效果较好。水渣是高炉冶炼生铁时产生的以硅酸盐与硅酸铝钙为主要成分的熔融物,经水淬所得的粒化玻璃质材料,具有良好的胶凝性能。随着混凝土性能要求的提高,矿渣微粉作为独立组分,等量替代水泥用量配制高强度混凝土的技术得到了广泛的推广应用。使用矿渣微粉可以充分发挥其活性,改善和提高水泥和混凝土的性能,降低水泥和混凝土的生产成本。北京、上海、天津等大城市已相继出台矿渣微粉作为建筑业…     

钛矿渣制备加气混凝土的研究

以低活度钛矿渣为原材料,制备出容重为700kg/m3的加气混凝土,同时以不同原材料掺量对加气混凝土强度的影响进行了研究,研究表明,添加NaOH能提高钛矿渣的活性,提高矿渣中SiO2在高温下的溶解度,从而提高试体抗压强度;加气混凝土的强度随着石灰掺量的增加而增大,掺量为25%时,前期有较高的强度,对后期强度影响较小;钛矿渣掺量在低于20%时,加气混凝土随钛矿渣的掺量增加而增大,但钛矿渣掺量不宜超过20%。     

冶金渣制备生态型人工鱼礁混凝土的试验研究

通过正交试验研究了矿渣钢渣熟料石膏体系胶凝材料的强度。胶凝材料正交试验表明：矿渣：钢渣的复合比为7∶1,矿渣和钢渣的比表面积分别为480 m 2·kg -1和550 m 2·kg -1,并与10%的水泥熟料和10%的脱硫石膏复合的胶凝材料具有较高的强度。以优化后的胶凝材料代替水泥,并以热闷法稳定化的钢渣颗粒为骨料,可以制备出抗压强度达到65 MPa以上的人工鱼礁混凝土。利用XRD和SEM方法分析胶凝材料的水化过程,结果表明,水化反应主要生成AFt相和C-S-H凝胶,钢渣、水泥熟料和脱硫石膏的协同作用对矿渣的火山灰活性反应具有重要促进作用。     

钢渣复合掺合料配制混凝土的工作性能与力学性能研究

研究了钢渣复合掺合料配制混凝土的工作性能与力学性能,并从掺合料的相组成、水化特性、形貌特征、稀释效应及体积效应的角度对试验结果进行了综合分析。研究结果表明,不同掺量下钢渣对混凝土工作性能的影响不同,钢渣-矿渣复合掺合料对混凝土的工作性能有明显不利影响；钢渣的早期活性优于矿渣及粉煤灰,后期略低于矿渣但仍明显优于粉煤灰;高掺量下钢渣与矿渣有良好的复合超叠加效应，且二者的最佳比例为3：7。     

憎水剂改性低密度泡沫混凝土及其物理力学性能研究

以硬脂酸钙(CaSt)、硬脂酸锌(ZnSt)和有机硅烷(Sil)为憎水剂分别对低密度泡沫混凝土进行改性。对掺憎水剂后泡沫混凝土的抗压强度、干密度、吸水率和水化放热过程的变化规律,以及不同憎水剂与发泡剂的相容性进行了测试分析。结果表明,掺入3种憎水剂均可有效改善泡沫混凝土的憎水性能,其中ZnSt效果最好。但ZnSt的掺入会使泡沫混凝土的强度降低、干密度增大,而Sil和CaSt的掺入可提高泡沫混凝土的强度、降低其干密度。CaSt、Sil与发泡剂具有较好的协同作用,而ZnSt的加入会使发泡剂的发泡效果降低。此外,3种憎水剂的掺入均会延缓水化放热峰的出现,其中ZnSt作用效果最为显著。     

高性能混凝土配合比设计及力学强度试验研究

为提高混凝土的抗压强度和抗冲磨强度,通过不同配合比对普通混凝土进行试验分析。通过试验得出:石粉、灰土和钢渣对混凝土的抗压强度影响并不显著。随着石粉比例的增多,混凝土的抗压强度几乎无明显变化;随着灰土比例的增高,混凝土的抗压强度会出现降低趋势;而随着钢渣比例的增多,混凝土的抗压强度也会出现下降趋势,但影响较小;水灰比对混凝土的抗压强度的变化具有显著性,而砂率和用水量比例则对抗压强度的影响不大。当水灰比逐渐增大时,混凝土的抗压强度逐渐减小;砂率比例逐渐增大时,混凝土的抗压强度无明显变化;用水量比例增多时,混凝土的抗压强度会逐渐上升,但影响较小;石粉、灰土和钢渣对混凝土的抗冲磨强度影响并不显著。随着石粉比例的增加,混凝土抗冲磨强度增大,当石粉比例逐渐增加时,混凝土抗冲磨强度明显增大;随着灰土比例的增多,混凝土的抗冲磨强度减小,并且随着时间的增加,其强度减小趋势便更加明显;随着钢渣比例的增加,混凝土的抗冲磨强度下降,但影响不大。通过试验结果得出最佳混凝土配合比,并通过分析高性能混凝土与混凝土的微观特征得出:普通混凝土内部结构疏松并且有大量的孔洞、分布排列杂乱;而高性能混凝土内部结构较为密集,孔洞较少,高性能混凝土水化后,Ca和Si含量最多,而这两种元素能够形成稳定的结构,因此使得高性能混凝土抗压强度和抗冲磨强度提高。     

不同钢渣掺量对UHPC性能的影响研究

钢渣作为大宗固体废弃物在建筑材料领域的应用是节能减排的重要途经之一。本文研究了不同钢渣掺量对UHPC工作性、力学性能及收缩性能的影响规律,并通过TG/DTG及SEM分析其水化机理。结果表明,随着钢渣掺量的增加,UHPC的流动度呈不同程度增加,早期抗压强度和抗折强度降低幅度较大,但后期力学性能差距逐渐减小。UHPC的自收缩性能随着钢渣掺量的增加呈降低趋势。钢渣粉掺量占总胶凝材料的18%时,制备的UHPC的工作性能和自收缩性能仍较为优异,水化28d后力学性能增长较快。     

不同容重等级微孔混凝土基本性能及微观结构研究

制备容重等级700~1300 kg/m3的微孔混凝土试件,研究微孔混凝土干湿容重的关系,容重等级与抗压强度、吸水率、软化系数、抗折强度和折压比的关系,以及聚丙烯纤维对微孔混凝土抗压强度和抗折强度的影响。结果表明,微孔混凝土的容重越高,其抗压强度、抗折强度越大,吸水率越低,软化系数越高;1.4%体积掺量的聚丙烯纤维可以显著提高微孔混凝土的抗折强度。通过电镜观察和XRD分析,揭示了微孔混凝土的孔结构、水化产物的微观形貌、膨胀珍珠岩和聚丙烯纤维在胶凝材料中存在的形式及水化产物,从微观结构角度解释容重等级对微孔混凝土基本性能的影响。     

多元胶凝体系泡沫混凝土性能研究

采用正交试验研究了粉煤灰、矿粉、硅灰及减水剂对泡沫混凝土力学性能的影响,设计了泡沫混凝土配合比,研究了在不同干密度下泡沫混凝土的抗压强度、孔隙率和导热性能。初步探究了利用珊瑚砂制备泡沫混凝土的可行性。结果表明:复掺矿粉和硅灰能有效提高泡沫混凝土的强度;泡沫混凝土的抗压强度、导热系数与干密度存在非线性关系,孔隙率与泡沫混凝土干密度呈线性负相关。珊瑚砂的掺入对泡沫混凝土性能存在不利影响。     

全钢渣集料水泥混凝土基本力学性能的试验研究

对采用钢渣等体积替代混凝土中粗、细集料的钢渣混凝土的力学性能进行了试验研究,并与同强度等级的普通混凝土的力学性能进行对比。试验结果表明:钢渣作为混凝土粗骨料会增强混凝土的抗压、抗折强度;随着钢渣使用量的增大,钢渣混凝土的抗压强度、抗折强度也会随之增强。当用钢渣砂等体积代替混凝土的天然细集料时,也会增强混凝土的抗压强度和抗折强度。     

Effect of copper slag as a fine aggregate on the properties of cement mortars and concrete

An experimental investigation was conducted to study the effect of using copper slag as a fine aggregate on the properties of cement mortars and concrete. Various mortar and concrete mixtures were prepared with different proportions of copper slag ranging from 0% (for the control mixture) to 100% as fine aggregates replacement. Cement mortar mixtures were evaluated for compressive strength, whereas concrete mixtures were evaluated for workability, density, compressive strength, tensile strength, flexural strength and durability. The results obtained for cement mortars revealed that all mixtures with different copper slag proportions yielded comparable or higher compressive strength than that of the control mixture. Also, there was more than 70% improvement in the compressive strength of mortars with 50% copper slag substitution in comparison with the control mixture. The results obtained for concrete indicated that there is a slight increase in density of nearly 5% as copper slag content increases, whereas the workability increased significantly as copper slag percentage increased compared with the control mixture. A substitution of up to 40–50% copper slag as a sand replacement yielded comparable strength to that of the control mixture. However, addition of more copper slag resulted in strength reduction due to the increase in the free water content in the mix. Also, the results demonstrated that surface water absorption decreased as copper slag content increases up to 50% replacement. Beyond that, the absorption rate increased rapidly and the percentage volume of the permeable voids was comparable to the control mixture. Therefore, it is recommended that up to 40–50% (by weight of sand) of copper slag can be used as a replacement for fine aggregates in order to obtain a concrete with good strength and durability requirements.     

钢渣微珠替代细骨料对不同等级混凝土力学性能的影响

钢渣微珠是将液态钢渣直接气淬而成的钢渣副产品,粒度均匀,稳定性好。将钢渣微珠作为混凝土细骨料替代品,研究了不同钢渣微珠细骨料替代率(0、20%、35%、50%)对C30和C50混凝土力学性能的影响。结果表明:钢渣微珠替代细骨料后,对C30混凝土抗压强度和抗折强度的提高有促进作用,但对C50混凝土抗压强度和抗折强度有反作用;随着钢渣微珠替代率的增大,混凝土抗拉强度呈现先增大后降低趋势,C30、C50抗拉强度分别在钢渣微珠替代率为35%、25%时达到最大值3.25、3.44 MPa;钢渣微珠适宜应用在较低等级混凝土中,在C30混凝土中替代率为20%~35%较佳。