活化煤矸石生态型混凝土长期性能及水化特性的研究

以煅烧煤矸石为掺合料配制了一种煤矸石基生态型混凝土,并与普通硅酸盐水泥和传统矿渣水泥配制的混凝土进行了性能对比。系统地评价了其力学性能发展规律、体积稳定性(湿胀和干缩)及抗硫酸盐侵蚀能力,同时对煤矸石体系、普通硅酸盐水泥体系和矿渣体系的水化特性及主要水化产物进行了系统的表征分析。结果表明,活化煤矸石生态型混凝土力学性能可以达到传统矿渣水泥混凝土同一水平。同时,煤矸石水泥对混凝土的体积稳定性有一定的劣化,但能显著增强其抗硫酸盐侵蚀能力。煅烧煤矸石具有一定的火山灰活性,其体系中C-S-H凝胶主要以C-S-H(Ⅰ)为主,平均Ca/Si比为1.39。

铜矿尾砂基生态型混凝土力学性能的研究

使用铜矿尾砂做水泥掺合料,既能缓解铜矿尾砂造成的环境污染问题,又可以减少混凝土中水泥的用量,实现了经济效益和生态效益。利用一种磨细铜矿尾砂取代胶凝组分制备生态型混凝土,对其活性和不同粉磨工艺下的性能进行了评价,并对不同体系配制的生态型混凝土的力学性能进行了全面表征。结果表明,可以采用磨细铜矿尾砂作为制备混凝土的一种惰性掺合料,铜矿尾砂取代水泥、矿粉及复掺石膏均会一定程度降低混凝土抗压强度。其中,取代水泥和矿粉,混凝土抗折强度提高;复掺石膏,混凝土抗折强度下降。最佳配合比设计条件下,以铜矿尾砂取代水泥、矿粉及复掺石膏制备生态型混凝土,其56 d抗压强度分别为基准组的94.3%、101.0%以及97.9%。

基于部分煅烧水菱镁矿-煅烧黏土胶凝材料的水化特性及机理

利用一种新的部分煅烧策略,将水菱镁矿在低温下保温较短时间使其部分分解为氧化镁,并探究其与煅烧黏土复合制备胶凝材料的潜力。研究表明:部分煅烧水菱镁矿中除了MgO外,还含有未分解的无定形碳酸镁,其存在能够提高Mg O水化生成Mg(OH)_(2)的速率,显著提高胶凝材料的早期力学性能,但后期强度发展速率下降;与完全煅烧水菱镁矿相比,无定形碳酸镁含量占总质量的3.0%时,1d强度提高了167%。部分煅烧策略不仅能够有效降低碳排放和能耗,还能提高胶凝材料的早期强度。