装配式蒸压加气混凝土底板叠合楼板力学性能研究

提出了一种装配式蒸压加气混凝土(AAC)底板叠合楼板,该叠合楼板采用带凹槽的预制AAC板作为底板,在凹槽中布设肋梁钢筋,再现浇混凝土形成。通过静力试验和数值模拟研究了该叠合楼板的破坏机理、裂缝分布、承载能力、变形能力和整体工作性能,分析了跨度、配筋率和构造形式等因素对楼板力学性能的影响。对该叠合楼板进行数值分析,验证了有限元模型的合理性。结果表明:叠合楼板试件的破坏形态分为受压混凝土压碎和底板裂缝超限;预制AAC板侧开槽的构造形式能提高楼板的整体工作性能;试件的延性均值在2.5左右,具有较好的变形能力,且试件开裂后刚度变化不大;预制底板配筋率对叠合楼板的极限承载力和刚度影响显著,提高底板的配筋率可以明显提高叠合楼板的承载力和刚度。最后提出了装配式AAC叠合楼板的设计方法。

减水剂改性固废基蒸压加气混凝土的制备与性能研究

以花岗岩石粉、黄河特细砂为硅质材料,以电石渣为钙质材料,以聚羧酸减水剂为改性剂,制备固废基蒸压加气混凝土(AAC)。研究了聚羧酸减水剂掺量对AAC料浆流动性、发气过程、抗压强度、干密度、孔隙率和孔径分布的影响。结果表明,减水剂掺量由0.15%增大到0.30%,料浆初始流动度、发气速率、发气量和孔隙率逐渐增大,制品抗压强度和干密度逐渐降低。减水剂掺量为0.25时,料浆初始流动性270 mm,发气量208 mL,孔隙率82.54%,抗压强度2.9 MPa,干密度509 kg/m^(3),AAC综合性能最优。减水剂掺量大于0.2%时,2 mm以上的大孔基本消失,孔隙率和孔壁无害孔含量对AAC抗压强度影响更明显。

轻质高强蒸压加气混凝土的制备及性能研究

本文利用新疆地区粉煤灰和微硅粉等典型固废资源为原料,开展轻质高强蒸压加气混凝土制备技术研究,分析了原料配比、水料比和发气剂掺量对制品绝干密度和抗压强度的影响。结果表明,当m(粉煤灰)∶m(微硅粉)∶m(石英砂)∶m(生石灰)∶m(水泥)∶m(石膏)=30∶25∶10∶25∶8∶2、铝粉量为总物料质量的0.10%、水料比为0.58、蒸压温度为195℃、蒸压压力为1.2 MPa、蒸压时间为8 h时,轻质高强蒸压加气混凝土的绝干密度为568.70 kg/m^(3),抗压强度为5.4 MPa,导热系数为0.140 W/(m·K),达到了A5.0、B06等级。

竹纤维增强金尾矿砂加气混凝土性能研究

以竹纤维为增强材料制备B06级金尾矿砂加气混凝土,分析了竹纤维掺量和长度对竹纤维砂加气混凝土(BFAAC)料浆流动性、发气高度、干密度和抗压强度等的影响;采用XRD及SEM分析了BFAAC的物相组成和微观结构。结果表明:随着竹纤维掺量的增加,BFAAC的料浆流动性、发气高度逐渐下降,试样干密度逐渐增大,抗压和抗折强度先提高后降低,竹纤维的最佳掺量为0.3%。竹纤维长度对BFAAC浆料性能和制品基本物理力学性能影响不明显。XRD和SEM分析表明,BFAAC的水化产物主要是托贝莫来石和少量C-S-H;竹纤维不参与基体材料之间的水化反应,而是通过物理作用达到增强效果。

砖混建筑垃圾制备蒸压加气混凝土性能及水化机理

以砖混建筑垃圾为主要原料制备蒸压加气混凝土(AAC),考察了废弃混凝土(WC)、废弃黏土砖(CB)及其复配掺量对蒸压加气混凝土抗压强度和干体积密度的影响,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了不同砖混配比加气混凝土样品的物相组成和微观形貌。结果表明,当建筑垃圾的掺量为50%~60%(质量分数,下同)时,以废弃混凝土或废弃黏土砖为原料制备的蒸压加气混凝土的抗压强度和干体积密度均能达到《蒸压加气混凝土砌块》(GB11968-2020)中A5.0 B07级别的要求。复配能进一步提升样品性能,随着废弃混凝土、废黏土砖质量比(m(WC)∶m(CB))的降低,所得样品的抗压强度不断升高,而干体积密度先降低后上升,当质量配比为2∶3~3∶2时,试样性能达到《蒸压加气混凝土砌块》(GB11968-2020)中A5.0 B06级别的要求。蒸压养护过程中,坯体中的SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Ca(OH)2、长石、富钙型水化硅酸钙(α-C_(2)SH)共同作用,生成大量片状托贝莫来石、半结晶的CSH(I)、CSH凝胶和少量水化石榴石、硬石膏,与原料中残留的石英、方解石一起填充在孔壁中,相互交织成网状,提高样品强度的同时降低其密度。砖混复配的样品含有更多结晶完整的托贝莫来石、CSH(I)以及适量的CSH凝胶,形成良好的网状致密结构,使样品综合性能更优。

废水泥浆对陶粒加气混凝土砌块性能的影响研究

在废水泥浆中的水取代全部拌合水的条件下,探究废水泥浆中的粉体以等量取代或系数为0.65~1.05折算取代部分粉煤灰时,对陶粒加气混凝土和易性及陶粒加气混凝土砌块抗压强度、干密度、干燥收缩、导热系数的影响。研究表明,水胶比为0.45,当废水泥浆浓度为0~18%时,按等量取代后,砌块28 d平均抗压强度为5.51~5.54 MPa,干密度为728~730 kg/m~3,干燥收缩值为0.28~0.41 mm/m,导热系数为0.137~0.145 W/(m·K);当废水泥浆浓度为20%时,按系数为0.75~0.95折算取代后,砌块28 d平均抗压强度为5.18~5.43MPa,干密度为732~743 kg/m~3,干燥收缩值为0.35~0.42 mm/m,导热系数为0.146~0.178 W/(m·K),此时,砌块符合JG/T 504—2016对CA5.0B07砌块要求。

沿海地区台风荷载下陶粒加气混凝土砌块填充墙斜裂缝试验研究

为研究沿海地区低抗震设防烈度条件下陶粒加气混凝土砌块填充墙的开裂原因,采用PKPM软件分析了某13层框架结构住宅在台风荷载和6度抗震设防烈度下结构的层间位移,结果表明:在该地区基本风压下,该工程的最大层间位移角与6度抗震设防烈度时基本相当。同时进行了一榀足尺框架模型试验,结果表明,当主体结构还在弹性阶段时,模型的整体刚度就急剧下降,填充墙就已经开裂。当试件的位移角达到1/1 092时,填充墙开裂严重,此时相当于刚度修正后的13层框架住宅案例在1.27kN/m^(2)的风压下的表现。因此按照目前的结构设计参数取值和施工构造措施,沿海地区陶粒加气混凝土砌块填充墙的开裂在所难免。为避免该斜裂缝发生,应在设计和施工阶段采取新的设计方法和构造措施。

利用高硅铁尾矿制备蒸压加气混凝土

利用高硅铁尾矿(HIT)制备高硅铁尾矿蒸压加气混凝土(HIT-AAC),研究了HIT细度、钙硅比对HIT-AAC料浆性能和试块物理力学性能的影响;结合XRD、FTIR和SEM对HIT-AAC进行微观分析。结果表明:随着HIT细度的增大,料浆扩散度、发气速率、发气高度均有所降低,最终发气时间缩短,试块的干密度和抗压强度均有所提高;随着钙硅比的增大,料浆扩散度减小和试块干密度先下降后上升,发气速率和发气高度增加,最终发气时间缩短,抗压强度先提高后降低,当钙硅比为0.65时抗压强度最高,为4.29 MPa。水化产物主要为石英和托贝莫来石,随着钙硅比的增大,托贝莫来石由针棒状结构转为片状结构。

加气混凝土复合保温外墙板连接节点试验研究

通过对钢管锚节点、套筒节点和新型F型节点进行的6组加气混凝土板四分点加载节点极限承载力试验,分析不同板厚下3种节点的节点强度、节点刚度等性能指标。研究表明:新型F型节点力学性能良好,连接可靠,节点极限承载力随板厚增加而增大。新型F型节点可较好地适用在加气混凝土复合保温外墙板体系中。

花岗岩石粉蒸压加气混凝土的制备及性能

【目的】实现以大掺量(质量分数,下同)低品位硅质固废制备蒸压加气混凝土(autoclaved aerated concrete,AAC)。【方法】研究不同掺量花岗岩石粉对AAC料浆发气、抗压强度和干密度等的影响,确定优化掺量配比;通过X射线衍射(X-ray diffractometer,XRD)、傅里叶转换红外光谱(fourier transform infrared spectrometer,FTIR)、场发射扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)等表征手段对AAC微观性能进行分析。【结果】花岗岩石粉掺量为60%时,AAC抗压强度为3.02 MPa,干密度为523㎏/m^(3),性能较优;主要矿物成分为托贝莫来石、水化硅酸钙和残留的石英等;托贝莫来石、水化硅酸钙等水化产物与未反应的石英相互交织形成坚固的网状结构,使AAC致密并具有强度。【结论】花岗岩石粉主要含低活性SiO_(2),属于低品位硅质固废,以花岗岩石粉60%替代黄河特细砂制备AAC,物理力学性能可满足GB11968-2020中混凝土砌块抗压强度A 3.5、 B 05级的性能要求。

铅锌尾矿/电石渣基加气混凝土的组成及结构

为了综合利用固体废弃物,以铅锌尾矿和电石渣为原料制备加气混凝土(AAC)。综合应用宏观与微观的分析方法,研究了铅锌尾矿的细度和掺量对加气混凝土性能的影响,以及不同养护阶段加气混凝土的物相组成、微观结构和蒸压反应机理。结果表明:随着铅锌尾矿细度减小,料浆的流动性提高,水化反应速度加快。但细度过小,易导致料浆过稠,影响加气混凝土良好气孔结构形成和性能;铅锌尾矿掺量过大,体系内未反应的铅锌尾矿残余颗粒堆积增多,颗粒间缝隙减小,影响了水化产物的生长和结晶,导致加气混凝土制品性能下降;当铅锌尾矿比表面积为420 m^(2)/kg、掺量为63%(质量分数)时,加气混凝土的绝干密度和抗压强度分别为590 kg/m^(3)、4.98 MPa,达到了《蒸压加气混凝土砌块》(GB/T 11968-2020)规定的A3.5、B06级加气混凝土合格品的要求。静停养护前加气混凝土坯体内水化产物为C-S-H凝胶和钙矾石(AFt),经静停和蒸压养护后AFt分解,主要水化产物为C-S-H凝胶和托贝莫来石。

高掺量煤气化渣制备免蒸压加气混凝土

为实现煤气化渣资源化利用,以煤气化渣为主要原料,高盐废水作拌合水,辅以Ca(OH)_(2)和NaOH制备出免蒸压加气混凝土。前期用正交试验和单因素试验方式,制备煤气化渣基胶凝材料。选取强度最高配比作为加气混凝土基体材料配比。主要研究双氧水和硬脂酸钙对加气混凝土物理力学性能及孔结构影响,并用XRD及SEM等微观检测方法分析不同养护温度加气混凝土的水化产物。结果表明:以煤气化渣的质量基准,外掺入占煤气化渣总量10%的NaOH、10%的Ca(OH)_(2),拌合水为高盐废水,煤气化渣基胶凝材料28 d抗压强度最高,达68.8 MPa。此外,向该胶凝材料中掺入双氧水作发气剂、硬脂酸钙作稳泡剂,制备出免蒸压加气混凝土。随双氧水掺量增加,加气混凝的孔径逐渐增大,连通孔增多,故干密度和强度一同降低。加入适量硬脂酸钙后,孔分布更均匀且孔的形态趋于规则的圆形,故强度明显提升。当双氧水和硬脂酸钙的掺量分别为5%、1.5%,养护温度80℃时加气混凝土的抗压强度最高,达2.9 MPa,对应干密度617.2 kg/m^(3)。微观分析表明:高掺量煤气化渣基加气混凝土的水化产物主要为C-S-H凝胶、C-A-H凝胶和沸石。孔壁处主要为相互交错重叠的箔片状C-S-H凝胶,存在少量杂乱交织的细长针棒状C-S-H凝胶。这些水化产物相互交联,使孔壁结构较为密实,利于强度的提高。

不同生物质炉渣对蒸压加气混凝土浆料性能与力学性能的影响

在电厂利用生物质发电过程中,不同焚烧工艺产生的焚烧炉渣的成分和性质不同,这为其资源化利用带来了较大的难题。本研究以生物质炉渣、水泥、石灰为主要原料制备蒸压加气混凝土(AAC),对比研究两种主流燃烧工艺产生的炉渣对AAC制品浆料性能和力学性能的影响,并通过XRD和SEM对其水化产物及微观形貌进行过测试分析。结果表明:随着机械炉排炉渣(MGI)掺量的增加,AAC浆料的初始流动度明显下降,流动度损失增大,发气体积下降;AAC试块的比强度先增大后减小,当MGI质量分数为28%时,为兼顾AAC强度和密度的最佳掺量,抗压强度和密度分别为3.6 MPa、593.22 kg/m^(3)。循环流化床炉渣(CFBC)中大量的硬石膏和游离氧化钙会影响浆料的凝结硬化,随着CFBC掺量的增加,AAC浆料初始流动度逐渐增大,发气体积上升,AAC试块的比强度持续减小。此外,AAC中的水化产物——托贝莫来石的形态和堆积密度对制品的力学性能有着显著影响。

脱硫粉煤灰掺量对蒸压加气混凝土稳定性影响及其机理

随着环保要求的提高和资源循环利用的推广,脱硫粉煤灰作为一种煤电化副产品,在改善蒸压加气混凝土(AAC)的性能方面具有潜在的应用价值。为了深入研究脱硫粉煤灰掺量对AAC稳定性的影响及其机理,开展了以不同比例的脱硫粉煤灰替代普通粉煤灰的稳定性实验,通过对六组不同掺量试件的稠度、干密度进行测试,并分析了其对AAC试件抗压强度的影响趋势,结合ACC水化过程,探讨了脱硫粉煤灰从微观到宏观对AAC的结构和性能的影响,阐明了脱硫粉煤灰对蒸压加气混凝土稳定性影响机理。研究结果表明,在脱硫粉煤灰的初始掺入阶段,由于其作为微细填料的功能,以及促进水化反应的作用,显著提高了AAC的干密度和初期抗压强度,在脱硫粉煤灰掺量为30%时,AAC试件强度达到阈值。然而脱硫粉煤灰掺量对AAC具有双向作用,过多的脱硫粉煤灰导致气孔增多及活性降低,进而影响试件的长期稳定性。本文研究成果对于ACC工艺的优化具有较大参考价值,为脱硫粉煤灰在蒸压加气混凝土领域的运用提供了理论依据和数据支撑。

基于正交试验的免蒸压加气混凝土的制备与性能优化

【目的】制备轻质高强、节能保温的免蒸压加气混凝土,寻找最优制备配合比,提高固体废弃物的利用率。【方法】基于正交试验采用极差分析和矩阵关联分析的方法确定免蒸压加气混凝土的基础最优配比,优化玻璃粉的掺入量来实现加气混凝土性能的提升。【结果】各因素对免蒸压加气混凝土的表观干密度和抗压强度的影响程度由大到小为铝粉掺量(质量分数,下同)、水泥掺量、水料比、聚丙烯纤维(PP纤维)掺量,加气混凝土的基础最优配比为水泥掺量为24%,水料比为0.44,铝粉掺量为0.13%,PP纤维掺量为0.4%;当玻璃粉质量替代率达到25%时,混凝土的综合性能达到最优。【结论】玻璃粉作为粉煤灰的替代材料,在改善免蒸压加气混凝土干密度、抗压强度、导热系数方面效果显著。

复合保温板与加气混凝土砌块墙体一体化施工力学性能研究

针对复合保温板与砌块填充墙连接的安全性,采用HC-MD60高精度铆钉拉拔仪,进行锚栓抗拉承载力和复合保温板拉伸黏结强度现场原位检测试验。测试结果表明:锚栓抗拉承载力平均值为2.345 kN,复合保温板表面抗裂加强层与保温芯材之间的黏结强度平均值为0.17 MPa,复合保温板内侧黏接层与砌块墙体黏结强度为0.1 MPa,黏锚结合的力学性能满足DB/T 29-281—2020《天津市外模板现浇混凝土复合保温系统应用技术规范》要求。

聚丙烯纤维增强蒸压加气混凝土防治抹灰裂缝研究

蒸压加气混凝土砌块被广泛用作墙体建筑、内部隔断等建筑材料中,但仍存在强度低、吸水率大及体积变形系数大等不足,砌筑成墙体时容易出现裂缝。为改善上述缺陷,在蒸压加气混凝土中添加聚丙烯(PP)纤维,并研究了PP纤维添加量对蒸压加气混凝土砌块力学性能的影响。试验发现,在蒸压加气混凝土砌块中添加PP纤维可以减少蒸压加气混凝土的干燥收缩,提高其抗压强度和劈裂抗拉强度,改善其韧性,有助于改善将其用作填充墙时抹灰裂缝的产生。

甘肃加气混凝土生产企业碳排放分析及碳减排措施研究

通过对甘肃46家加气混凝土砌块生产企业的调研,对碳排放量进行计算,分析其影响因素,并提出相应的碳减排措施。

蒸压加气混凝土条板施工质量控制

根据蒸压加气混凝土条板施工过程中遇到的特殊情况,重点阐述了加气条板在墙外墙(柱外墙)位置施工方法、外墙局部钢柱组合加气条板施工方法、外墙板内侧底刨槽工艺等多方面的施工技术要点,因此提高蒸压加气混凝土条板工程施工领域技术人员对外墙蒸压加气混凝土条板位置施工质量的重视程度,以期为蒸压加气混凝土条板施工提供质量控制参考。

造纸污泥制备隧道工程加气混凝土综合性能研究

造纸污泥的成分复杂且普遍具有较高的污染性。为实现造纸污泥的可循环、资源化利用,以造纸污泥中的白泥为石灰替代材料制备了一种隧道工程专用的加气混凝土,对不同白泥替代率的加气混凝土吸水率、立体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度等基本性能进行试验分析。结果表明:水泥、石灰、石膏、粉煤灰配合比为10:20:3:67,白泥对石灰的替代率为20%,白泥煅烧温度为1200℃时制备的加气混凝土综合性能最佳,可以满足隧道工程施工的需求。