循环流化床固硫灰路基动态回弹模量试验研究

【目的】探究循环流化床(CFB)固硫灰用作路基填料时在行车荷载下的动态性能。【方法】基于室内动三轴试验,研究了GF固硫灰与DTH固硫灰在不同养护龄期、压实度、含水率及应力水平条件下动态回弹模量特性,并结合压汞测试分析了CFB固硫灰试样孔隙分布特征与动态回弹模量的关系。【结果】结果表明:在一定范围内,CFB固硫灰的动态回弹模量随f-CaO与SO_(3)含量及养护龄期的提升而增加,在0~7 d内提升显著,7~28 d增长缓慢;压实度、含水率、围压及偏应力的提升均会使CFB固硫灰的动态回弹模量增大,其中随着压实度与含水率的上升,动态回弹模量的提升幅度逐渐下降,偏应力和围压对CFB固硫灰动态回弹模量均有较大影响,且围压的影响更显著。压汞试验的结果表明,同等条件下GF固硫灰试样总孔隙率与大孔径(>2 000 nm)密度低于DTH固硫灰,随着含水率的下降,GF固硫灰试样的总孔隙率与大孔密度增加,动态回弹模量变小。对两种CFB固硫灰不同含水率及压实度成型试件养护28 d后的动态回弹模量结果进行拟合,表明以体应力与八面体剪应力为变量的三参数理论模型预估结果与试验结果具有较高的相关性(R^(2)>0.96),可有效预测CFB固硫灰的动态回弹模量。

不同养护条件下掺循环流化床固硫灰硬化水泥浆的膨胀性能

为探讨掺循环流化床固硫灰(简称固硫灰)硬化水泥浆的体积变化规律,将固硫灰以不同质量取代水泥制备水泥浆试件,结合扫描电子显微镜、压汞仪、X射线衍射仪及TG-DSC同步热分析仪分析了固硫灰及试件的微观形貌、矿物组成和热效应,对三种养护条件下试件的体积膨胀性能进行了试验研究。结果表明:固硫灰的掺入能显著提高浆体标稠用水量,固硫灰掺量80%(质量分数,下同)的浆体标稠用水量是基准组的1.6倍;封闭养护时,硬化浆体体积随固硫灰掺量的增加由收缩(掺量低于40%)变为膨胀(掺量高于60%),且收缩率高于基准组;相较于封闭养护,标准养护使硬化浆体内部水化更充分,大毛细孔含量减少,微观结构更密实,硬化浆体体积膨胀,固硫灰掺量80%的试件28 d膨胀率最高达0.42%;空气养护的试件体积均呈收缩趋势,80%固硫灰掺量的试件水灰比较大,但干燥引起的收缩变形高于膨胀产物产生的膨胀变形。

利用脱碳气化渣制备水泥基复合材料

为探讨脱碳气化渣用作水泥混凝土矿物掺合料的可行性,将脱碳气化渣粉、粉煤灰和钢渣粉3种灰渣粉分别取代水泥制备混凝土和胶砂试件,对其工作性能和力学性能进行研究,结合X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜分析了灰渣粉的化学组成、矿物组成和微观形貌。结果表明:粉煤灰和钢渣粉均含有球状玻璃体,有助于提高浆体流动性,脱碳气化渣粉颗粒则粗糙、多孔,需水量大,对混凝土的流动性略有降低,但混凝土拌合物坍落度210 mm、扩展度500 mm,仍满足工作性能要求;随龄期增加,掺不同灰渣粉混凝土的抗压强度呈增长趋势,3 d龄期时,各组强度均达到设计值的70%以上,其中,钢渣粉中的硅酸盐矿物早期水化,使混凝土强度增加明显,粉煤灰中含有一定量的石灰、石膏,有助于激发其中玻璃体的活性,特别是28 d龄期时,脱碳气化渣组强度超过设计值23%,其中的玻璃体水化反应迟缓,形成的产物对后期强度的提高贡献较大;灰渣粉的质量系数越高,其活性越高,胶砂试件的抗压强度相应较高,但灰渣粉的活性并非影响混凝土强度的唯一因素;脱碳气化渣粉表面棱角多,增强了渣粉颗粒与水泥浆体间的黏结力,其胶砂试件的折压比相对最高,7 d龄期时,折压比相对基准组提高了50%,28 d龄期时,同比基准组高出78%,脱碳气化渣粉有助于混凝土(砂浆)韧性的提高。