硼砂-硅酸钠碱激发矿渣砂浆干缩和微观特性试验研究

碱激发材料(AAMs)具有高强、低碳等优点,但是其相较于水泥基材料较大的干燥收缩率限制了其应用和推广。该文设计了一种复合激发剂,开展了硼砂-硅酸钠碱激发矿渣(AAS)砂浆的干缩和微观特性试验研究。采用压汞法(MIP)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对样品进行测试和表征,分析了复合激发剂减缩机理。试验结果表明,硼砂-硅酸钠复合激发剂有效降低了AAS砂浆的干缩;XRD结果显示AAS砂浆中存在钠硼解石相(NaCaB_(5)O_(6)(OH)_(6)(H_(2)O)_(5));FTIR分析表明,最优硼砂比例下(20%),AAS砂浆的Si—O—T(T代表Si、Al或B)谱带明显增强,通过MIP分析得到AAS砂浆的中孔(<50nm)数量减少,这有助于缓解收缩应力,降低砂浆的干缩率。该研究结果可以为AAMs的减缩和应用提供参考依据,激发学生在建筑领域的碳减排思维,提升解决关键问题的能力。

黄麻纤维增强偏高岭土水泥砂浆性能研究

掺入纤维是改善水泥基材料脆性,提高其强度和韧性的常用手段。将黄麻纤维掺入水泥基砂浆,制备黄麻纤维增强水泥砂浆(JFRC),研究黄麻纤维掺量和长度对砂浆抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度的影响。考虑到植物纤维在高碱性基体环境中易腐蚀失效,采用偏高岭土部分替代水泥以降低基体碱度。结果显示,JFRC的抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度随着黄麻纤维掺量和长度的增大均呈现先增大后减小的趋势,黄麻纤维最佳掺量为0.75%,最佳长度为10 mm,加入适量的处理过的黄麻纤维可以很好地改善水泥砂浆的力学性能和韧性;采用最佳掺量时,JFRC的单位强度碳排放量和成本分别降低了21.48%和19.16%。研究结果表明,JFRC是一种具有较高环境效益和经济效益的植物纤维增强材料。