大掺量石灰石粉泡沫轻质土的制备及其性能研究

利用石灰石粉替代部分水泥制备的泡沫轻质土可用作路基的填充材料,达到减小地基的沉降量和附加应力的目的。研究表明:在普通泡沫轻质土体系中,随着石灰石粉掺量增加,泡沫轻质土的流值和强度均逐渐降低,配制设计强度为1.0 MPa的泡沫轻质土,石灰石粉掺量不宜超过20%;而在高性能泡沫轻质土体系中,采用水固比为0.4,减水剂掺量0.2%,且减水剂与泡沫剂具有良好的相容性,石灰石粉的掺量可以达到40%。泡沫轻质土中掺入石灰石粉有利于泡沫的分散,不易形成大孔,大于0.5 mm大孔少,多数孔径在0.2 mm以下,孔径大小不均;孔形呈球状,连通孔少,多为单独的孔。大掺量石灰石粉泡沫轻质土样品的水化产物中C-S-H、CH、AFt和单碳水化铝酸钙C_(3)A·CaCO_(3)·11H_(2)O特征峰明显,石灰石粉具有早期加速水泥水化的作用。

可溶性磷对大掺量磷石膏胶凝材料水化过程的影响

磷石膏中的杂质如残余酸、可溶性磷会对磷石膏胶凝材料的配比和强度发展造成很大影响。本文用两种不同品质的磷石膏,与矿渣和水泥复合制备磷石膏掺量为60%、70%和80%(质量分数)的胶凝材料,并对磷石膏进行湿磨改性。通过测试胶凝材料孔溶液pH值、矿渣水化程度和抗压强度,并结合XRD、SEM-EDS等测试方法探究可溶性磷杂质对大掺量磷石膏胶凝材料水化过程的影响。结果表明:大掺量磷石膏胶凝材料中硅酸盐水泥的最佳掺量与磷石膏中所含的可溶性磷杂质有关,杂质含量越高水泥最佳掺量越高;磷石膏通过湿磨中和预处理后,可改善胶凝材料的7 d强度,但并不能提高28 d强度;复合胶凝材料的强度取决于矿渣水化程度,水化过程中磷石膏中可溶性磷与水泥水化的Ca(OH)_(2)形成磷酸钙沉淀覆盖在矿渣表面上,阻碍了矿渣水化,是影响其强度发展的主要原因。

碱激发矿粉-粉煤灰-偏高岭土地聚物水化行为和力学性能

通过改变矿粉、粉煤灰、偏高岭土的配合比,用复配后的水玻璃进行碱激发,制备三元地聚物,测试了三元地聚物凝结时间以及抗折、抗压强度。利用XRD、SEM、EDS及DTG研究硬化浆体中水化产物的形貌和成分,并对水化过程进行分析。结果表明,该三元地聚物是由原材料在碱激发水化作用下生成的以水化硅酸钙(C-S-H)、水化硅铝酸钙(C-A-S-H)和水化硅铝酸钠(N-A-S-H)凝胶为主的复合胶凝材料。矿粉掺量越高,新拌浆体凝结时间越短,水化产物中钙系凝胶越多,试件强度越高。矿粉含量为10%、30%、50%、70%、90%(质量分数)的5组试件3 d抗压强度分别为2.1、14.1、24.2、29.7、37.9 MPa。养护龄期越长,反应越完全,水化产物越多,试件抗压强度越高。当矿粉含量为50%时,三元地聚物1、3、7、28 d抗压强度分别为12.3、24.2、27.3、36.8 MPa。当矿粉含量为90%、养护龄期为28 d时,试件抗折、抗压强度最高,分别为12.0、52.0 MPa。该体系较短的凝结时间使其在道路修补材料及3D打印等领域有着较为广阔的应用前景。

大掺量铁尾矿砂在预拌混凝土中的试验研究

采用铁尾矿砂与机制砂混掺成混合砂制备混凝土,主要研究了铁尾矿砂对混凝土工作性能、力学性能、干缩性能的影响。结果表明,制备C30混凝土时,可用50%铁尾矿砂与50%机制砂作混合砂;而制备C50混凝土时,铁尾矿砂与机制砂的合适比例为40%∶60%。铁尾矿砂对混凝土的流动性和坍落度损失影响都较小,但对混凝土的粘聚性影响较大。掺有铁尾矿砂的混凝土力学性能要比基准混凝土高,弹性模量也大;掺有铁尾矿砂的混凝土干燥收缩性能要好于基准混凝土。

再生混凝土的环境评价

对再生混凝土的资源消耗、能量消耗和二氧化碳的排放量进行了量化分析 ,结果表明 ,利用再生粗骨料配制混凝土比完全使用天然集料配制的混凝土可节约 6 2 %的石灰石资源 ;利用废弃混凝土作制造水泥的原料与再生粗集料 ,可节省配制混凝土的 6 2 %石灰石资源 ,还可节省制造水泥的优质石灰石 6 0 %、粘土 4 0 %和铁粉 35 %的资源 ,同时 ,可减少 2 0 % CO2 的排放量。研究还表明 。

矿渣微粉颗粒群分布及形貌对水泥性能的影响

通过扫描电镜 (SEM)和激光粒度分析仪 (L PS)研究了球磨、气流磨、振动磨所制备矿粉的形貌与粒度分布。结果表明 :气流磨所加工的矿粉粒度大小最均匀 ;球磨机所加工的矿粉颗粒尺寸分布最宽 ;振动磨所加工的矿粉颗粒大多呈圆形 ,表面最光滑。研究同时指出 :在矿粉表面积相近并超过 5 10 m2 / kg时 ,利用矿粉等量取代 5 0 %的硅酸盐水泥 ,其水泥砂浆强度和流动性都与矿粉的颗粒分布有关 ,而矿粉颗粒表面的特性影响并不显著。

大体积高强混凝土承台的温度控制与监测分析

介绍某跨海大桥主桥承台C50大体积混凝土的温度控制方案、监测结果与分析。通过合理的原材料选择、配合比设计、埋置冷却水管等温度控制措施,对混凝土内部温度进行控制,并及时进行覆盖保温、洒水养护。对承台进行裂缝检测,发现并未产生任何的温度裂缝,达到了工程设计的要求。工程实践表明:对大体积高强混凝土承台,采取上述施工方法是合理、有效的。

引气混凝土抗氯离子渗透性与孔结构特性

研究了不同引气剂掺量下混凝土的抗氯离子渗透性和相应的孔结构特性,结果表明:引气剂掺量影响混凝土的孔分布和孔连通性;适量引气剂有助于提高混凝土中孔径小于0.1μm的孔数量,增强孔系统的不连通性,进而增强混凝土的抗氯离子渗透性能.

混杂纤维对混凝土性能的影响试验研究

通过在混凝土体系中单掺或混掺钢纤维、聚丙烯纤维、UF500纤维素纤维3种不同性质的纤维,系统的研究了3种纤维单掺或混掺对混凝土工作性、力学性能和抗渗性的影响特点和变化规律。结果表明,钢纤维和聚丙烯纤维有利于提高混凝土抗折强度,而纤维素纤维对混凝土抗渗性有较明显的改善效果;纤维混掺比纤维单掺能更大幅度的提高混凝土的抗折强度和抗渗性能。

花岗岩锯泥对C80管桩混凝土性能的影响

将适量花岗岩锯泥分别与机制砂或河砂复配制成了混合砂,并等质量替代100%细骨料,研究了标准养护条件下花岗岩锯泥等质量替代100%粉煤灰对C30、C40混凝土工作性和力学性能的影响,对比分析了常压蒸汽养护和压蒸养护条件下,花岗岩锯泥等质量替代100%石英粉对C80管桩混凝土力学性能的影响,并进行了微观分析。结果表明:在标准养护条件下,花岗岩锯泥对C30、C40混凝土的坍落度和抗压强度影响较小;在常压蒸汽养护条件下,掺入花岗岩锯泥后,C80管桩混凝土的抗压强度变化不大,花岗岩锯泥呈惰性,主要起填充作用;与常压蒸汽养护条件相比,压蒸养护条件下C80管桩混凝土的抗压强度大幅提高,石英粉和花岗岩锯泥具有填充效应和一定的活性效应,其中的SiO2会与钙质材料发生水热合成反应,生成C-S-H(B)型水化硅酸钙和托贝莫来石。

微硅粉的物化特性及对混凝土孔结构的影响

研究了微硅粉的BET氮吸附特性、胶凝特性、水化机理,以及作为矿物掺合料对混凝土孔结构的影响。BET氮吸附测试显示微硅粉为两端开口管状介孔结构,平均孔径7.78 nm,比表面积36.52 m2/g;微硅粉在水泥胶砂中掺量以5%为宜,在混凝土中掺量为10%时,制备的混凝土强度可达95 MPa以上。XRD表明微硅粉与水泥水化生成的Ca(OH)2发生二次火山灰反应可以加快水化速率、明显提高了混凝土强度;MIP分析结果表明,微硅粉可以改善混凝土内部孔结构:减少有害孔、降低孔隙率,平均孔径由20.0 nm减小至13.8 nm,孔隙率从7.74%降低至4.89%。

再生混凝土ITZ结构与性质的研究

采取降低水灰比 ,掺入适量粉煤灰、高效减水剂和对再生集料表面进行处理等措施 ,通过 SEM研究了再生混凝土界面过渡区 (ITZ)的结构与性质。试验结果显示 :降低水胶比 ,掺入 2 0 %的粉煤灰和 2 .5 %高效减水剂 (对水泥 ) ,可使再生混凝土 ITZ结合更加紧密 ,抗压强度得以提高。在同样条件下 ,采用 1% PVA溶液处理过的再生集料 ,有利于提高新拌再生混凝土的流动性 ,同时 。

界面剂类型及不同修补材料对混凝土黏结性能的影响

本试验通过测试新老混凝土界面的拉拔强度和新老混凝土界面显微硬度,研究了混凝土界面剂类型以及不同组成的修补材料对混凝土黏结性能的影响。研究表明:在砂浆界面剂、净浆界面剂、YZJ-4界面剂中,YZJ-4界面剂的效果最好;修补材料中偏高岭土掺量为胶材的5%,钢纤维体积掺量为1%,并使用YZJ-4界面剂时,界面黏结最紧密,拉拔强度高,28 d拉拔强度能达到2.35 MPa。

再生混凝土中的水分扩散机理与模型

对再生混凝土处在干燥环境中的水分扩散机理进行了研究 ,并建立了相应的水分扩散模型。为了确定水分扩散的有关参数 ,对再生混凝土的水分扩散实验结果采取了回归分析方法 ,实验结果与诸多文献报道具有很好的一致性。结果显示混凝土内部孔隙湿度 R随环境相对湿度 H的增加而增加 ,随环境温度 T的增加而减少 ;在外部环境相同的条件下 ,再生混凝土内部孔隙湿度 R随混凝土 W/ C的增加而增加 ;再生混凝土中的水分扩散系数

矿物掺和料与高效减水剂对浆体流变性的影响

采用净浆流动度与NXS-11A型旋转粘度计对掺有矿物掺和料、聚羧酸高效减水剂的水泥浆体进行塑性粘度、屈服剪切应力试验,结果随着FAⅠ、矿粉掺量的增加,水泥浆体的流动性变好,塑性粘度、屈服剪切应力均减小,且浆体的流动度经时损失得到显著地改善。

羧基丁苯对含橡胶粒的轻骨料混凝土改性研究

研究了羧基丁苯乳液对含有橡胶粒的陶粒轻骨料混凝土的改性效果。研究表明:在含有橡胶粒的陶粒轻骨料混凝土体系中加入羧基丁苯乳液时,乳液能改变轻骨料混凝土中水泥石-陶粒、水泥石-胶粒的界面的结合程度,填充有害孔洞,增强水泥石的致密性,从而提高轻骨料混凝土的抗压强度、抗折强度,降低了混凝土的干缩,但会导致骨料混凝土韧性变差。

环保型高性能矿粉水泥的水化特性研究

采用激光粒度分析仪对矿粉颗粒分布进行测试,利用SEM对矿粉水泥的水化产物的形貌进行观察,研究了该矿粉水泥水化的特征.结果表明:矿粉颗粒在0～12μm的分布应在80%～85%,小于30μm的矿粉颗粒含量不得低于95%,且矿粉的比表面积约在450m2/kg以上.对水泥水化试样的SEM分析显示:熟料矿物的水化产物发育正常,矿粉颗粒早期较少水化,水化产物结构较疏松.经28d水化后,大多数微小矿粉颗粒在碱性激化作用下已水化生成水化硅酸钙和水化铝酸钙,并在硫酸盐激发下进一步生成水化硫铝酸钙;所有的水化产物交织成一整体,结构致密;整个微观结构呈现少量水化产物'固结'大量矿粉颗粒的典型特征.

利用玻璃渣做耐高温混凝土骨料的试验研究

通过试验研究了各种不同骨料混凝土在高温下的力学性能。结果表明,采用玻璃渣做骨料的混凝土其抗高温性能明显好于采用普通砂石作骨料的混凝土,在混凝土中掺入适量的PP纤维,有利于提高混凝土的抗高温性能;利用玻璃渣配制的混凝土在高温环境下,由于水分的缺失,可避免碱-骨料反应的发生,而且经济、耐久。

适用中小型水泥立窑企业的生料配料率值控制系统

本文介绍了一种适用于中小型立窑企业的生料配料率值系统,该系统具有解方程组和反算配比、自动追踪生料成分、自动存储数据和一机多用的功能。多家水泥生产厂家的实践证明该系统投资省,配比修正快准,操作方便,兼容性强;使用该系统可提高出磨生料合格率、熟料强度和窑台时产量,还可用于生料报表的统计。

三因素对高性能水泥基灌浆材料性能的影响

采用正交试验方法探讨了水胶比、粉煤灰和减水剂掺量三因素对高性能水泥基灌浆材料的流动性能及力学性能的影响。研究结果表明:保持其他组分不变情况下,三因素对灌浆材料力学性能影响都不大,但对流动性能影响显著。对初始流动度,30 min流动度和抗折强度的影响程度次序为:水胶比、粉煤灰掺量、减水剂掺量,而对于抗压强度的影响则是减水剂掺量显著。