矿物超细粉对水泥浆体化学收缩的影响研究

通过笔者自行设计的化学收缩测量装置分别对掺硅灰、磨细矿渣、超细粉煤灰的水泥浆体化学收缩进行了测定。结果表明，硅灰的掺入增大了水泥浆的化学收缩；磨细矿渣的掺入使水泥浆体的化学收缩稍有增长，但不十分明显；而超细粉煤灰则可以较好地抑制水泥浆体的化学收缩。对掺矿物掺合料的水泥浆体强度的测试结果从另一个角度论证了化学收缩是由水化引起的，即水化程度的大小反映了化学收缩的大小。     

多源低活性混凝土废浆再生利用的研究进展

混凝土废浆(Concrete Slurry Waste,CSW)是混凝土搅拌站中特有的富含硅酸盐类矿物的未硬化废弃物,因成分复杂、高含水、毒害性、腐蚀性等特点,其再生利用一直受到极大的限制.综述当前对CSW的大宗再生利用的研究成果,包括:再生为水泥混凝土制品用粗、细骨料、填料、胶材(湿法研磨技术)和外掺剂,作为水泥熟料...     

粉煤灰的粒度分形评价及颗粒特征分析

针对不同细度的粉煤灰,引入分形理论探讨了粉煤灰的粒度分布特征,在激光粒度分析试验的基础上,计算了其各自相应的分形维数,证明了其不失为一种较好的评价粉体粒度特征的理论方法;同时对其颗粒性状如:在水泥基材料中的密实填充效应、颗粒形貌等进行了系统的试验研究,结果表明:70%水泥和30%超细粉煤灰颗粒混合相比于纯水泥颗粒能更好的满足Horsfield理想填充,而其特有的形貌特征使其在水泥基材料中具有较好的减水增强效应。     

电石渣-脱硫石膏-钢渣改性粉煤灰地聚物协同增强机理

以电石渣、脱硫石膏和钢渣掺量为影响因素,改性粉煤灰地聚物7、28 d抗压强度为响应值,使用响应面法(RSM)研究各种固体废弃物的交互作用对改性粉煤灰地聚物强度的影响规律,并通过水化热、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析其增强机理.结果表明：经RSM优化设计后的电石渣、脱硫石膏和钢渣的最佳掺量分别为6.34%、1.60%和29.47%,改性粉煤灰地聚物7、28 d抗压强度分别达到18.10、29.92 MPa;电石渣和钢渣通过增强体系碱性,加快Si和Al的溶解,促进水化硅铝酸钙(钠)的生成,提高改性粉煤灰地聚物各龄期的强度;脱硫石膏通过提高Ca²⁺和SO₄^2-含量,生成钙矾石晶体,提高改性粉煤灰地聚物的早期强度;随着养护龄期的延长,改性粉煤灰地聚物中凝胶逐渐增多,可填充微小孔隙,使结构变得更加密实,因此强度得到提高.     

利用超细粉煤灰及钢渣配制用于道路的复合硅酸盐水泥的试验研究

通过大量试验在水泥熟料中复合掺入超细粉煤灰及磨细钢渣粉,配制了用于公路路面水泥混凝土工程的复合硅酸盐水泥,重点改善道路水泥的抗折强度、耐磨性能以及收缩抗裂性能。结果表明,随着超细粉煤灰及磨细钢渣粉的掺入,所配制的水泥胶砂强度及耐磨性均满足425号道路硅酸盐水泥要求,与基准水泥相比,规定龄期的收缩变形均显著降低,圆环法抗裂试验结果也表明水泥抗裂性能得到大幅度增强。     

UFA水泥基材料早期自收缩与干燥收缩研究

低水胶比条件下水泥基材料的自收缩率已超过干燥收缩率成为导致混凝土过早开裂的隐患.以超细粉煤灰(ultra-fine fly ash,UFA)等量取代水泥20%～40%,配制了UFA水泥基复合胶凝材料,分别对固定水胶比和变水胶比两种情况下的UFA水泥砂浆早期(7 d前)自收缩变形和干燥收缩变形进行试验研究.结果表明,在固定水胶比条件下,砂浆的自收缩率随UFA掺量增加递减,而干缩率却随之增大;在变水胶比条件下,砂浆的自收缩率随水胶比的增加递减,干缩率随之增大.且回归分析表明两种情况下砂浆的自收缩及干燥收缩变形均表现出较好的线性相关;UFA对水泥基材料改性作用明显,在保持相同流动度条件下,UFA的掺入可有效降低用水量,早期及后期强度能赶上甚至超过基准水泥胶砂,弥补了UFA早期不水化所引发的早期强度低缺陷;微观测试表明,UFA在水泥基材料中起到了较好的密实填充、减水分散及增强作用.     

超疏水-自发光水泥基复合材料性能及作用机理研究

将长余辉发光材料与超疏水材料协同设计制备出超疏水-自发光水泥基复合材料,通过试验研究了其力学性能、发光性能与疏水性能,并对其作用机理进行了分析.结果表明,发光粉、反光粉掺量分别为25％、10％左右时,试件发光性能最佳;经光照30 min后,其余辉时间可达8 h以上;经超疏水材料处治后的试件表面具有较高的接触角和较低的滚动角,其分别为155.3°、5.4°,具有明显的超疏水特性;发光粉的适当掺入可优化水泥水化产物的分布状态,提高其密实度与强度,而反光粉的掺入会与水化产物反应,生成多孔结构的絮状体,不利于水泥基材料强度的形成;超疏水-自发光水泥基复合材料激发光波长范围宽,日常光照条件即可满足其光激发要求,受光激发后,材料发射谱峰波长为520 nm的绿光,辨识度较高.     

高强轻骨料混凝土拌合物性能及影响因素试验研究

采用粉煤灰等量取代水泥以及轻质砂代替普通砂,制备了高强轻骨料混凝土.通过试验研究了轻骨料吸水特性,颗粒类型和粒径,砂的细度模数,粉煤灰等级等因素对混凝土拌合物性能的影响,并且利用工业CT分析了骨料内部孔隙.结果表明,页岩陶粒充分预湿以后,轻骨料混凝土具有良好的流动性且经时损失小;圆球型陶粒混凝土相比于碎石型陶粒混凝土的拌合物性能更好,同时,粒径偏大的陶粒容易出现上浮现象.掺入超细粉煤灰的轻骨料混凝土拌合物性能有较大改善,掺入Ⅰ级粉煤灰试样的工作性相差不大,掺入Ⅱ级粉煤灰的试样的工作性有所降低;从拌合物性能优化的角度考虑,细度模数为2.4 ～2.8的砂较适合作为轻骨料混凝土用砂,且用轻质砂代替普通砂可使轻骨料混凝土容重大幅度降低.     

水泥-粉煤灰-脱硫石膏干混抹面砂浆制备及变形性能

以粉煤灰(FA)及脱硫石膏(FGD)取代部分水泥,制备了水泥-粉煤灰-脱硫石膏干混抹面砂浆,并对胶凝材料体系进行了试验优选.在材料制备基础上,对优选砂浆进行了力学性能、和易性及体积变形性能测试.结果表明,优选的三组干混砂浆力学性能分别满足M7.5、M10的强度要求;新拌砂浆的流动性、保水性满足规范要求,其中粉煤灰掺量越大,流动性越好;硬化砂浆表现出较好的"收缩补偿"效应,且脱硫石膏掺量越大,减缩效应越明显,28 d干缩率最大仅为110×10-6;圆环法加速开裂试验表明,优选出的砂浆具有较低的开裂敏感性,水泥掺量不超过15%时,砂浆28 d均未见肉眼可见裂纹.综合试验结果,推荐干混砂浆配比为:水泥:粉煤灰:脱硫石膏:砂=0.15:0.60:0.25:3.     

粉煤灰-脱硫石膏-水泥基复合胶凝材料微观试验研究

脱硫石膏和粉煤灰按比例混合后可复合制成一种新型活性胶凝材料,采用SEM和XRD两种微观试验方法,对复合胶凝体系在不同龄期内的水化过程和水化产物形貌进行观察和分析。试验结果表明：脱硫石膏的加入对粉煤灰活性具有较强的激发作用,粉煤灰-脱硫石膏-水泥三元复合胶凝材料体系的水化反应更为剧烈,水化产物更加丰富,早期强度得到提升。