石英岩型铁尾矿机制砂中石粉的吸附特性及机理

本工作分析了石英岩型铁尾矿机制砂中石粉的特性,考察其对砂浆与混凝土流动度的影响,建立了石粉吸附动力学方程与吸附模型,利用Zeta电位与红外测试方法,揭示了减水剂在石粉表面的吸附方式,并阐述了石粉吸附减水剂的过程与机理.结果表明,石粉中存在链状、层状、架状硅酸盐矿物成分,减水剂在矿物中存在三种吸附方式:离子键作用吸附、石粉表面的钙离子起到桥接作用吸附、表面氢键作用吸附.长石与减水剂的表面吸附最为明显.在低浓度减水剂溶液中,吸附速率满足准二级反应动力学方程,吸附速率排序为:水泥与蒸馏水>石粉与蒸馏水>石粉与水泥过滤液.石粉对减水剂的吸附为单分子吸附,符合Langmuir吸附模型,减水剂在粉体颗粒表面的最大及饱和吸附量顺序与吸附速率相反,石粉对减水剂的吸附强于水泥对减水剂的吸附,在碱性溶液中石粉吸附点活性与数量变大,导致石粉对减水剂的吸附数量增加,吸附作用力增大.     

超低温及低温循环对混凝土材料性能的影响

针对普通预应力混凝土作为液化天然气(LNG)储罐材料在超低温(-165℃)环境中力学性能显著退化的问题,本文研究并评价了低温高性能混凝土(LHC)的低温性能,并对其孔结构特征和低温循环后的力学性能进行分析.结果表明:LHC基体内部105～104 nm的毛细孔数量相对较少,LHC内毛细孔和气孔的体积以及总孔隙率均低于C60混凝土.低温循环后,LHC基体和C60混凝土内部结构发生一定程度的损伤,各种力学参数均呈下降趋势.与C60混凝土相比,在超低温环境中,LHC具有优异的力学性能.     

低浓度全尾砂充填材料泌水及其调控机理

针对低浓度全尾砂充填过程中的泌水造成输送堵管充填体强度不均匀和体积沉缩等问题,进行尾砂级配、胶凝材料用量、料浆浓度、固水材料掺量的正交实验,分析了各种因素对泌水率的影响,根据电阻率(ER)测试、SEM-EDS和XRD探讨了固水材料的作用机理。结果表明,充填料浆的泌水率随着尾砂细颗粒、胶砂比、浓度和固水材料掺量的增加而降低,料浆的浓度和固水材料掺量对泌水率的影响最显著。添加5%的固水材料可使充填材料泌水率降低10%,初始粘度降低30%,2 h粘度降低53%,28 d抗压强度提高20%。固水材料可改善充填材料的孔隙率,提高充填材料水化体系的SO₄^2-浓度和pH值,生成钙矾石、斜方钙沸石以及C-S-H凝胶和硅铝酸盐凝胶的混合物,消耗大量自由水,高分子聚合物通过分子缠绕提高了体系的稳定性,改善了充填材料的泌水现象。     

高密实粉煤灰混凝土的配制与性能研究

探讨了高密实粉煤灰混凝土的配合比设计方法。依据骨料密实堆积观念 ,利用粗细骨料与粉煤灰按照大小粒径致密堆积在一起 ,获得混凝土中骨料间的最小空隙Vv ,再利用Vv来控制混凝土中的浆体用量Vp ,从而减少混凝土中的水泥用量和单位用水量。高密实粉煤灰混凝土由于其骨料颗粒搭配情况良好 ,堆积密实 ,有助于减少骨料间的滑动阻力 ,在高效减水剂作用下 ,能拌制出高流动性、易泵送的混凝土。同时 ,只需少量水泥浆 ,通过骨料间传递应力即可达到致密堆积混凝土的设计强度。工程试验表明 ,高密实粉煤灰混凝土技术性能优异 ,成本低 ,具有很好的应用前景     

适于弱胶结软岩的新型冻结孔封孔材料性能及微结构研究

我国西部地区的弱胶结软岩,岩石强度低,遇水泥化,当采用全深冻结时,冻结壁解冻后时常出现下部冻结管串水,导致工作面涌水和淹井的安全事故。针对这些问题,本文研究适于这种地层的新型冻结孔封孔材料的工作性、强度以及受冻后的抗渗性,并从受冻后的材料的孔结构和SEM形貌来探讨其机理。结果表明：新型冻结孔封孔材料具有很好的流动性,且流动度损失小,浆体的保水性好,无泌水;其3,28 d的抗折、抗压强度都明显高于普通水泥浆,且经受-30 ℃的低温受冻28 d后的强度损失小;新型冻结孔封孔材料受冻后,开始出现渗水的水压以及渗水范围扩大时的水压要比普通水泥浆封孔材料提高1~2 MPa。微观试验表明：新型封孔材料与普通水泥浆封孔材料相比,总孔隙面积降低、中值孔径减小、孔隙率降低,容重和表观密度增加,混凝土结构密实。     

超细尾砂充填材料性能优化及机理研究

为解决超细尾砂制备充填材料,针对其低浓度条件下抗压强度低,高浓度条件下流动性差的问题,研发了超细尾砂充填材料性能调节剂。试验分别测试了不同调节剂掺量及灰砂比与调节剂协同作用下,对充填材料抗压强度和流动度的影响,并用扫描电镜分析了添加调节剂前后不同龄期的水化产物形貌变化。研究发现,调节剂可以显著提高超细尾砂充填材料各龄期的抗压强度,可以显著改善流动度,对早期强度提升更明显,充填材料灰砂比越低,抗压强度提升比例越高。灰砂比为1∶6,固相浓度为57%,调节剂掺量为4%时,与空白组相比,3 d强度可以提高78%,28 d强度可以提高23%;灰砂比为1∶8时,充填材料3 d抗压强度提高95%,28 d抗压强度提高31%。添加调节剂后,促进了钙矾石和凝胶类物质的生成,填充孔隙,提高了抗压强度,同时提高了分散性,增加了流动度。调节剂的应用可以改善超细尾砂充填材料的力学性能和工作性,提高工程效率,降低工程成本,具有较高的经济价值。     

模拟冻结法施工环境对大体积混凝土的性能影响

模拟大体积混凝土在冻结法施工环境的状态,将混凝土浇筑7 h后施加?5/60 ℃和?5/70 ℃温差,测试施加模拟环境后混凝土的超声波参数、抗压强度、劈裂抗拉强度、氯离子扩散系数和冲击倾向性,分析混凝土的扫描电镜微观形貌。结果表明,冻结施工环境对于混凝土内部会造成一定的损伤,且平行于加温方向的损伤要大于垂直方向,C50混凝土的损伤大于C70混凝土,温度梯度会加剧混凝土内部的损伤。模拟冻结环境会对混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、氯离子渗透性能和冲击倾向性造成不利影响,温差与性能降低率正相关,且这种影响对于低强度混凝土更加显著。模拟冻结环境造成混凝土试块的内部微观结构不均匀,低温端混凝土结构比较疏松,高温端结构比较致密,导致部分混凝土性能的降低。      

大流动性高强轻骨料粉煤灰混凝土试验研究

研究了高强轻骨料混凝土的和易性、抗压强度、抗渗性能.试验结果表明:用粉煤灰和矿粉复掺技术能配制出强度在50MPa以上、初始坍落度大于20cm的高强轻骨料混凝土.     

橡胶粉混凝土简支梁静力荷载下性能研究

研究了废旧轮胎橡胶粉混凝土简支梁和普通混凝土梁在静力荷载作用下的裂缝的产生发展、应变以及挠度等变化，研究结果表明：橡胶颗粒的掺入使得混凝土简支梁在相同静力加载状态下比普通混凝土构件裂缝出现晚，发展缓慢，相同条件下弹性应变和挠度大于普通混凝土梁，橡胶颗粒的掺加提高了混凝土梁的韧性。