基于养护龄期的煅烧煤矸石细集料砂浆X射线衍射及扫描电镜分析

采用X射线衍射法(XRD)和环境扫描电镜(SEM)分析方法,研究了不同煅烧温度下煤矸石细集料的活性,针对活性最高的700℃高温煅烧煤矸石细集料砂浆的水化产物、微观结构和强度进行了探讨,并分析了砂浆强度随养护龄期(3,7,14,28,60和90d)增长的变化规律。试验研究表明:煤矸石细集料随着煅烧温度的升高,其活性逐步增加,当煅烧温度达到700℃左右时,煤矸石细集料的活性达到最高,当煅烧温度继续升高时,活性呈下降趋势。经过700℃高温煅烧的煤矸石细集料具有明显的火山灰活性,其活性组分SiO2和Al2O3能与水泥水化产物发生一定程度的二次水化反应,通过对不同养护龄期的活性最高的700℃高温煅烧煤矸石细集料砂浆XRD和SEM分析可知,随着养护龄期的增长,二次水化反应将更加充分,而且水化产物的数量也逐步增多,与早龄期的水泥砂浆相比,生成物相更为稳定的水化产物填充在砂浆的微观孔隙中,能够进一步改善砂浆的微观结构,增强砂浆的界面性能,使砂浆内部结构更加均匀,煅烧的煤矸石细集料和水泥砂浆更趋为一个坚固连续的整体,水泥硬化砂浆的后期强度有较大增幅,活性最高的700℃高温煅烧煤矸石细集料火山灰效应明显。

不同养护条件下煤矸石集料-水泥基材料力学性能影响的试验研究

选用自燃(活性)和非自燃(非活性)煤矸石作为粗、细集料,研究标准养护和高温水养护条件下两种矸石集料-水泥基材料力学性能的发展规律,为解决煤矸石集料在水泥混凝土中的应用提供依据。试验结果表明:对于煤矸石细集料-水泥浆体而言,高温水养护条件下,有利于提高两种矸石细集料-水泥基材料早期(3、7 d)的抗压强度,但对矸石细集料-水泥基材料的后期抗压强度的发展会产生高温负效应,但是对抗折强度的影响正好相反;对于煤矸石集料混凝土,高温水养护对其力学性能发的展是有利的,特别是对自燃矸石集料混凝土,高温水养护能够在一定程度上激发其火山灰活性,对其强度的发展有利,并不会产生"高温负效应"。

煤矸石集料性质对混凝土力学性能影响的试验研究

主要研究煤矸石集料的基本性质:矸石种类、颗粒级配、集料的预处理方式等对混凝土7,28,90d抗压强度及弹性模量的影响规律,为煤矸石集料混凝土的优化配合比设计提供依据。试验结果表明:矸石集料自身的强度极大地影响混凝土的强度,在不同强度的水泥基体下,当水泥基体强度与集料强度相协调时,其混凝土的强度才能达到最大,但是在低强的水泥基体下,提高矸石集料的粒径尺寸及比例,并不能提高混凝土的强度;自燃矸石集料经过预湿处理,能够提高混凝土的力学性能,但非自燃矸石集料经预湿处理后,并不能提高其混凝土的力学性能。

煤矸石细集料-水泥基材料力学性能影响的试验研究

为促进煤矸石集料在水泥混凝土中的应用,选用自燃(活性)和非自燃(非活性)煤矸石作为细集料,研究水灰比、掺量、养护制度等不同条件下两种矸石细集料-水泥基材料力学性能的发展规律,分析煤矸石的种类、活性、掺量等因素对水泥基材料力学性能的影响。试验结果表明:活性矸石作为细集料,能够在水化初期与水泥水化产物发生一定程度的二次水化反应,水化反应能提高其早期强度;非活性矸石细集料-水泥基材料的强度随水灰比的增大而减小,而活性矸石则存在合理的水灰比范围;高温养护能够促进煤矸石细集料-水泥基材料的早龄期的水化进程,提高其早期抗压强度,但28d龄期中小掺量的矸石细集料-水泥基材料的抗压强度会产生高温负效应,而对抗折强度的影响则相反。