Effect of Limestone Powder and Fly Ash on Magnesium Sulfate Resistance of Mortar

The effect of limestone powder and fly ash on magnesium sulfate resistance of mortar was studied by testing on the strength, expansion and hydration products of the specimens stored in MgSO4 solution at certain periods. The experimental results show that the strength of mortar stored in MgSO4 solution increases a little before 28 d, but decreases fast subsequently. The more the contents of limestone powder and fly ash, the less the strength losses. Mortar swells in the MgSO4 solution with the soaking time. And the more the contents of limestone powder and fly ash, the less the expansion rate is. The expansion or strength loss of mortars results from the expansion of gypsum, as well as the loss of Ca（OH）2 and other hydration products of cement. The magnesium sulfate resistance of the mortars containing limestone powder and fly ash is high.

矿物外加剂-中热水泥组合胶凝材料的砂浆基本性能对比

为研究不同矿物外加剂与水泥组合胶凝材料的砂浆性能,采用F类II级粉煤灰、天然火山灰、S75级矿渣粉,分别以10%、30%和50%这3种掺量取代中热水泥,形成组合胶凝材料,对其水胶比为0.5的砂浆流动度、凝结时间、抗压强度和胶砂比为1∶3的水化放热量开展试验研究,比较不同组合胶凝材料的砂浆基本性能。结果表明:当取代量为10%~50%时,掺粉煤灰的砂浆流动度增大3.2%~22.5%,初凝时间延迟11.2%~20.4%、终凝时间延迟13.3%~43.5%,7d水化放热量降低7.4%~39.7%;掺天然火山灰的砂浆流动度减小3.2%~21.9%,初凝时间提前8.4%~24.6%、终凝时间提前5.3%~20.0%,7 d水化放热量下降2.9%~25.4%;掺矿渣粉的砂浆流动度减小1.1%~6.4%,初凝时间推迟8.4%~28.8%、终凝时间推迟9.6%~25.1%,7 d水化放热量减少4.8%~30.1%。在掺量为10%时,掺粉煤灰的90 d龄期胶砂抗压强度与纯水泥的接近,掺矿渣粉的28 d和90 d龄期抗压强度较纯水泥分别提高1.6%和2.4%,而在其它掺量及龄期时,3种组合胶凝材料的胶砂抗压强度均表现为下降,并随掺量增加强度递减。研究结论可为混凝土工程胶凝材料体系的选择提供参考。

内掺粉煤灰/再生砖粉的再生砂浆收缩及冻融耐久性

全组分再生砂可有效缓解再生细骨料基再生砂浆常存在的高吸水性及多孔隙的缺陷,研究将粉煤灰(FA)、再生砖粉(RBP)2种固体废弃物作为掺合料对全组分再生砂再生砂浆收缩、冻融耐久性的影响。结果显示,掺FA的再生砂浆28 d收缩率、慢冻25次后质量损失率、强度损失率普遍低于掺RBP的。掺30%FA的再生砂浆28 d收缩率、质量损失、强度损失分别比同掺量RBP的再生砂浆降低7%、45%、5%。微观结构表明,相比于拥有内养护、抵抗收缩效应的RBP,具有中空特征及微珠润滑效应的FA更能有效提高再生砂浆的收缩及抗冻耐久性。

尾矿微粉-粉煤灰复合掺合料试验研究与机理分析

为使尾矿资源化利用更加高效、合理,本研究考察了尾矿微粉微粉掺量和细度对水泥胶砂强度的影响。在此基础上,引入粉煤灰与尾矿微粉形成复合掺合料,探究复合掺合料掺量,复合掺合料中尾矿微粉与粉煤灰的比例对水泥胶砂强度的影响。结果显示:在微粉单掺10%以内时,对胶砂强度影响不大,强度基本保持在对比胶砂的90%以上。当掺量大于10%后,强度明显降低,掺量达到30%以上时,试验胶砂各龄期强度降至对比胶砂的70%以下。将粉磨20min的尾矿微粉与粉煤灰按比例混合制成复合掺合料。经试验与微观分析发现,尾矿微粉与粉煤灰比例从1:0变为2:1过程中,强度出现了明显上升,28d龄期胶砂试块C-S-H和钙矾石含量明显增多,Ca(OH)2含量减少。因此,尾矿微粉与粉煤灰的比例应保持在2:1或以下为宜。

粉煤灰作新型建筑砂浆胶凝材料的试验研究

以粉煤灰为主要原料,经机械磨细后,掺入少量水泥及复合激发剂(石灰、石膏、硫酸钠等),通过正交试验,配制出强度达到27.5级砌筑水泥要求的性能良好的新型粉煤灰砂浆粉,可作为中低强度等级建筑砂浆的胶凝材料,取代水泥与石灰。

粉煤灰和矿粉对水泥胶砂自收缩的影响

试验研究了粉煤灰和矿粉对水泥胶砂自收缩的影响.结果表明:当胶砂比(质量比)为1:0.5,水胶比(质量比)为0.3时,随水化龄期延长,水泥胶砂自收缩增大,早期自收缩发展急剧.粉煤灰降低了水泥胶砂的自收缩,随着粉煤灰掺量(质量分数)增大,水泥胶砂自收缩减小;掺10%和20%粉煤灰水泥胶砂的21 d自收缩较纯水泥胶砂分别下降了21.1%和29.5%.水化早期(5d前),矿粉掺量(质量分数)在10%～20%时,随着矿粉掺量增大,水泥胶砂自收缩降低;掺10%和20%矿粉水泥胶砂的21 d自收缩较纯水泥胶砂分别增加了11.1%和6.6%.

矿物摻合料对干粉砂浆性能影响的研究

研究了不同矿物掺合料对干粉砂浆流动性、保水性能和强度的影响.试验结果表明,掺加矿物掺合料对砂浆工作性能和力学性能均有所提高,其中以10%的粉煤灰,20%的矿粉复掺时,砂浆工作性能最好,抗压和抗折强度最高,28d龄期强度分别能够提高75%和25%.

矿渣微粉基复合掺合料的试验研究

在高性能混凝土生产过程中,掺入适当的矿物掺合料,不仅可以降低水泥用量节约水泥、降低混凝土的水化热,而且各种掺合料与水泥凝胶发生反应,使混凝土具有更好的性能。由于矿物掺合料自身性能不稳、品种多样,对混凝土的作用机理和产生的效果各不相同,在配制高性能混凝土时必须对矿物掺合料进行优选。以矿渣微粉作为基本掺合料与常用的矿物(废渣)掺合料——粉煤灰、低品位石灰石微粉、石膏等进行复合试验,研制出不同类型的矿渣微粉基复合掺合料。通过试验以及与GB/T18046—2000《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》国标对比,这种复合掺合料的各项性能指标均达到标准要求,效果良好。

再生粉体对砌筑砂浆性能的影响

用单掺粉煤灰或再生粉体来取代部分水泥,用机制砂代替天然砂制备砌筑砂浆,通过调整用水量控制砂浆稠度在70~80 mm。通过对比粉煤灰的掺量,研究了不同掺量的再生粉体及胶砂比对砌筑砂浆基本性能和力学性能的影响。结果表明：再生粉体的活性明显要低于粉煤灰,但砌筑砂浆的分层度、表观密度和含气量与再生粉体掺量及胶砂比均呈现出较好的线性关系;随着再生粉体掺量的增加和胶砂比的减小其抗压强度均逐渐降低,胶砂比为1∶5时其28 d抗压强度最大损失率达58.9%。

粉煤灰-矿粉干混砂浆的制备及性能研究

研究了粉煤灰、矿粉2种掺合料完全取代水泥对干混砂浆性能的影响。结果表明，增稠保水剂（纤维素醚与胶粉按1：1质量比复配）均掺0．05％，膨润土掺量为3％时，砂浆的稠度和保水性较好；粉煤灰、矿粉复掺可完全取代水泥，当复掺65％-70％粉煤灰和30％~35％矿粉，加入上述增稠保水剂时，砂浆工作性较好，28d龄期强度比纯粉煤灰高约7MPa，满足干混砂浆M7．5强度标准要求。

粉煤灰系列干拌砂浆粉的试验研究

利用低品质粉煤灰研制出粉煤灰系列干拌砂浆粉。研究表明 :粉煤灰掺量65%～75%时 ,可以配制M2.5～M5.0或M7.5～M10.0砂浆粉 ;粉煤灰掺量55%～60%时 ,可以配制M10.0～M15.0或M15.0～M25.0砂浆粉 ;粉煤灰掺量45%～50%时 ,可以配制M25.0～M30.0砂浆粉。同时 ,对利用上述砂浆粉配制的建筑砂浆的性能进行了研究。

石灰石粉对水泥-粉煤灰砂浆流变行为影响的研究

采用RHEOLAB QC型旋转黏度计研究石灰石粉对水泥-粉煤灰砂浆流变性能的影响,并采用Bingham流体模型拟合了所测浆体的屈服应力和塑性黏度,采用POWER LAW流体模型拟合所测浆体的流变指数。研究结果表明:在水泥砂浆中分别掺入石灰石粉和粉煤灰后,显著降低了砂浆的屈服应力,改变了砂浆的塑性黏度,增大了砂浆的流变指数,降低了砂浆剪切变稀的程度,改善了砂浆的工作性。水泥-粉煤灰砂浆中,随着石灰石粉掺量的增加,砂浆的屈服应力和塑性黏度均增大,当石灰石粉掺量不大于14%时,砂浆的屈服应力增大不显著,当石灰石粉掺量低于8%时,砂浆的塑性黏度增大不明显。当石灰石粉掺量大于22%以后,砂浆流变指数降低,砂浆剪切变稀的程度增大。石灰石粉的密实填充、形状尺寸、比表面积和浆体体积等四大效应是造成砂浆流变性能变化的重要原因。

石灰石粉和粉煤灰对干燥状态下砂浆性能的影响

为研究石灰石粉和粉煤灰对干燥状态下砂浆性能的影响。设计了两组砂浆配合比进行对比试验。试验结果表明,掺加石灰石粉和粉煤灰都有减小砂浆干缩的作用,而且效果相当;石灰石粉掺量在30%以内时,长期干燥对砂浆的抗压强度和抗折强度影响较小,而且再次水养后强度恢复较高。

复合矿物掺合料对砂浆抗酸雨侵蚀性能的影响

研究了粉煤灰、矿渣微粉双掺对水泥砂浆的强度以及抗模拟酸雨侵蚀性能的影响。试验发现:随着粉煤灰、矿渣微粉总掺量的增加,砂浆强度逐渐下降;粉煤灰、矿渣微粉双掺对水泥砂浆试件在模拟酸雨条件下的强度发展有改善作用。

矿物掺合料细度对水泥胶砂力学性能的火山灰效应

通过分析单掺矿粉、单掺不同磨细程度的粉煤灰及复掺粉煤灰和矿粉的胶砂早期强度的变化规律,得出粉煤灰的磨细程度及粉煤灰与矿粉的复掺比例会影响胶砂的早期强度。粉煤灰越细,越有利于提高胶砂早期强度,复合掺合料之间各成分的最佳配合比可以充分发挥各自的活性,从而提高胶砂早期力学性能。

砂浆静-动态流变的黏弹塑性特征

基于静态与动态流变学理论,利用共轴圆筒式流变仪,研究了高性能砂浆的黏弹塑性行为。在低水胶比条件下,通过调整减水剂掺量,使各组砂浆具有相同的初始坍落扩展度,静态流变测试结果表明粉煤灰微珠或石灰石粉掺入均可降低砂浆屈服应力、塑性黏度、触变性及其经时变化率,而动态流变测试结果则反映了粉煤灰微珠和石灰石粉加入后,砂浆局部网络结构密集程度提高及絮凝结构流态改变所需耗散能量减少的情况。试验证明,砂浆的静态表观黏度与动态复数黏度、静态滞回环面积与动态损耗模量-转速曲线所包围的面积随水化时间的变化规律是一致的,采用静/动态流变行为同时测定的方法可以综合描述砂浆的黏弹塑性。

可再分散胶粉及矿物掺合料复掺对粘结砂浆性能影响的试验研究

对掺加可再分散胶粉和粉煤灰、矿粉的粘结砂浆力学性能和施工性能进行了试验研究。结果表明,可再分散胶粉、粉煤灰、矿粉单掺或者复掺比例适当情况下可以极大改善粘结砂浆的各项性能,其中可再分散胶粉最佳掺量为2.4%,保持可再分散胶粉最佳掺量情况下,粉煤灰和矿粉单掺的最佳掺量分别为25%和10%。粉煤灰和矿粉复掺时,两者质量比例为3∶1、掺量为30%时,粘结砂浆可得到较优的施工性能和粘结性能。

复掺锰渣微粉与粉煤灰干混砂浆的试验研究

研究了锰渣微粉和粉煤灰两种工业废渣作为矿物掺合料在干混砂浆中的应用。探讨了单掺锰渣微粉及锰渣微粉与粉煤灰不同比例复掺对砂浆工作性能及强度的影响,并对试样的微观结构进行了分析。试验结果表明,锰渣微粉掺量在20%左右,锰渣与粉煤灰最适宜复掺比例为6:4。

加气混凝土专用抹灰砂浆的研制

由于传统砂浆用于加气混凝土抹灰时,存在保水性差、粘结强度低、易开裂空鼓等缺陷,这严重阻碍了加气混凝土的广泛应用。针对这些缺陷,研制了一种和易性好、保水性好、粘结强度高、收缩率低,适合加气混凝土抹灰用的砂浆。研究了粉煤灰、保水剂、可再分散乳胶粉、减水剂等对砂浆性能的影响,并探讨各种外加剂对砂浆的改性机理。经研究确定加气混凝土专用抹灰砂浆的基本配比为:胶砂比1∶3,水胶比0.50,粉煤灰掺量40%,HEMC掺量0.2%,乳胶粉掺量2%,聚羧酸高效减水剂掺量1.2%。

水泥基大掺量粉煤灰、氟石膏干粉抹面砂浆的研制

用水泥、粉煤灰和氟石膏配制的胶凝材料(CBFF),干粉抹面砂浆具有体积安定性好、水硬性和干缩小的特点。随甲基纤维素醚掺量的增加,该砂浆的沉入量先增加后减小,保水性不断变好。在该砂浆中单独加入木质纤维素,随掺量的增加,砂浆和易性不受影响,但砂浆的强度缓慢减小。