凝石胶凝材料作为人工鱼礁材料的可行性研究Ⅰ——凝石供试体的抗压强度、浸泡海水的pH及其与水泥供试体的比较

用尾矿等废弃物制成的凝石胶凝材料制作供试体,在实验室条件下测定其抗压强度和浸泡海水的pH值,并与水泥供试体进行比较,探讨用凝石胶凝材料作为人工鱼礁造礁材料的可行性。结果表明:1)在淡水中养护28 d后,随着水灰比的增加,凝石供试体的抗压强度呈现先升高后降低的趋势,而水泥供试体的抗压强度则呈现逐渐降低的趋势,其中水灰比为0.60、0.55、0.49、0.44的凝石供试体(S1、S2、S3、S4)和水泥供试体(C1、C2、C3、C4)的抗压强度,除S4组显著低于C4组外(P<0.05),其余同水灰比的凝石供试体的抗压强度均显著高于水泥供试体(P<0.05)。2)在海水中浸泡30 d后,除S4组与C4组的抗压强度相等之外,其余同水灰比的凝石供试体的抗压强度均显著高于水泥供试体(P<0.05);在海水中浸泡60 d后,同水灰比的凝石供试体的抗压强度均显著高于水泥供试体(P<0.05)。3)浸泡4种凝石供试体的海水平均pH值分别为8.84、8.87、9.10、8.95,浸泡4种水泥供试体的海水平均pH值分别为10.42、10.44、10.80、10.72,凝石组海水的pH值均显著低于水泥组(P<0.05)。试验表明,以凝石胶凝材料作为人工鱼礁材料在抗压强度和对海水pH的影响方面均优于水泥材料。

凝石胶凝材料作为人工鱼礁材料的可行性研究Ⅱ——供试体附着生物种类与生物量

将用凝石胶凝材料制作的水灰比为0.60、0.55、0.49、0.44的4种凝石供试体和相同水灰比的4种水泥供试体同时投放到同一海域中进行150 d的生物附着对比试验,每隔30 d观察并测定1次供试体表面附着生物的种类和生物量。结果表明:1)投放第30天时,凝石供试体与水泥供试体均无生物附着;第60天、第90天、第120天时,两种供试体表面附着生物的种类相同,均为10种;第150天时,两种供试体表面附着生物的种类相同,均为13种,主要有孔石莼Ulva pertusa、刺参Apostichopus japonicus、虾夷马粪海胆Strongylocentrotus intermedius、矮拟帽贝Patelloida pygmaea等。2)投放第60天和第90天时,凝石供试体附着生物总量低于水泥供试体,但第90天时,凝石供试体附着生物量的增加速度明显快于水泥供试体;第120天时,凝石供试体附着生物总量已超过水泥供试体;第150天时,凝石供试体附着生物量平均值为344.85 g/cm2,水泥供试体附着生物量平均值为260.15 g/cm2,凝石组明显高于水泥组。3)投放第150天时,4种水灰比的凝石供试体附着生物量平均值分别为58.63、79.32、89.66、117.25 g/cm2,可见在试验范围内,凝石供试体表面附着生物量随着水灰比的降低即凝石胶凝材料含量的增加而增大。试验表明,凝石胶凝材料作为人工鱼礁的造礁材料在生物附着方面比水泥具有优越性,因而凝石胶凝材料作为人工鱼礁造礁材料具有实用性。

凝石混凝土的抗氯离子渗透性能研究

由钢筋锈蚀导致的混凝土结构耐久性问题受到越来越多的关注,而氯离子是造成钢筋锈蚀的主要原因。采用ASTMC1202推荐的快速试验方法对比测定了氯离子在凝石混凝土和水泥混凝土中的渗透能力,结果表明:凝石混凝土的抗氯离子渗透性能优于水泥混凝土,其机理在于凝石混凝土的孔结构优于水泥混凝土及凝石对氯离子较强的固化能力。

凝石混凝土耐久性能研究

凝石是一种新型硅铝基胶凝材料,其耐久性能引人关注,本文对比研究了相同实验条件下,相同配合比的凝石混凝土和水泥混凝土的耐久性能,重点研究了抗碳化性能、抗氯离子渗透性能和抗渗性能,用压汞法测试了水化28d的凝石净浆和水泥净浆的孔隙率和孔结构,并用SEM观察了凝石混凝土和水泥混凝土的界面过渡区。结果表明:相同实验条件下,凝石混凝土的抗碳化性能、抗氯离子渗透性能和抗渗性能均优于同配合比的水泥混凝土,其原因是凝石浆体具有较好的孔径分布,同时凝石混凝土的界面过渡区结合紧密。

改善凝石混凝土脆性的试验研究

针对混凝土高脆性的不足,重点研究了不同配合比、掺合料和外加剂对凝石混凝土脆性的影响。通过改进掺合料、优化配合比和添加外加剂,在抗压强度不降低的情况下,改善了凝石混凝土的内部微观结构,降低混凝土的弹性模量,在一定程度上改善了材料的脆性。

煤矸石凝石似膏体充填材料的制备及其性能

针对煤矸石大量堆存引起严重的生态环境问题的现状,在仿地成岩凝石思想指导下,以实现煤矸石的大宗高效利用为目的,开展了煤矸石凝石似膏体充填材料的制备及其性能研究。在研究煤矸石物相组成及热力学特性的基础上,研究了煤矸石凝石似膏体充填材料的物理性能和力学性能,并对比研究了水泥混凝土和以煤矸石凝石似膏体充填材料为胶凝材料的混凝土的耐久性能,结果表明,煤矸石凝石似膏体充填材料具有较好的力学性能和耐久性能,可以作为胶凝材料用于矿区似膏体充填。

凝石混凝土的抗氯离子渗透性能分析

目的研究水泥混凝土与凝石混凝土的抗氯离子渗透性能,为凝石混凝土的广泛应用提供实验依据.方法根据基于离子扩散和电迁移提出的NEL方法测试水泥混凝土与凝石混凝土试件的氯离子扩散系数,从孔结构、界面过渡区域以及氯离子的固化程度等几个方面分析水泥混凝土与凝石混凝土的渗透性能.结果凝石混凝土具有较小的过渡孔隙率、微观界面过渡区域具有较高的硬度,并且与氯离子的结合能力很强,使得凝石混凝土对氯离子具有很好的固化作用.结论凝石混凝土相比于水泥混凝土具有更好地抗氯离子渗透性,可以提高混凝土的耐久性.

对凝石技术本质的探讨

针对目前媒体及业界关于“凝石将取代水泥”的言论,通过对凝石原料、生产的分析,指出凝石的本质是碱矿渣水泥,是一类可以在许多场合取代水泥,但又有着许多与传统水泥不同的优异特性的硅铝基胶凝材料体系。凝石可能具有某些优异性能,抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性等也优于普通硅酸盐水泥,但也可能存在碱矿渣水泥固有的缺点,如体积稳定性差,干燥收缩大;硬化速度快,凝结时间不易控制;使用过程中析碱、泛碱;长期抗折强度倒缩等。因而,50余年来碱矿渣水泥并未在建设工程中推广应用,轻易断言凝石可取代水泥是没有根据的。

水泥与凝石比较分析研究

通过对水泥的本质、凝石的内涵及两者的水化硬化机理,水泥和凝石生产技术的现状及凝石存在的问题的分析比较和研究,提出:凝石仅仅是一种胶凝材料,可以作为硅酸盐水泥的补充,用于某些特定时期、特定地区、特定工程使用,即使这样也需经过专家充分论证并经过严格的科学实验和工程实践检验,那种认为凝石是一代新的建筑胶凝材料将取代水泥的结论还为时过早。

凝石混凝土技术在水利工程中的应用展望

介绍了凝石及地聚合物材料的一般特点,根据对凝石混凝土的初步实验结果,认为凝石混凝土的良好性能和低廉造价尤其适用于水工混凝土,在水利工程中有广阔的应用前景。

凝石及其应用研究

凝石是依据大地成岩理论人工合成的一种微晶二元胶凝材料,它由主体及配体2部分物料(二元)组成。凝石的各项性能均符合同类材料的国家有关标准,并且比传统水泥类胶凝材料更优质、更环保。凝石对解决建材原料资源短缺和水泥生产过程中的环境恶化等问题具有重要意义。作为新一代绿色胶凝材料,凝石可以作为水泥的代用品并将具有更广泛的用途。

用磁化技术提高凝石胶凝材料性能的试验研究

采用磁化技术对凝石拌和水进行磁化预处理,可显著提高凝石胶凝材料的理化性能。与未磁化试样相比,采用磁化水拌制的砂浆试块早期抗压强度提高明显,后期有所减缓。水的磁化条件以磁场强度240 mT、水速1.0 m/s时提高最为明显,28 d抗压强度可提高10%左右。

就凝石技术几个问题与孙恒虎教授商榷

凝石风波持续已有一年之久,但是这个话题不能让人忘却。出于对行业的责任感,《中国水泥》始终关注着它的动向。本期发表的南京工业大学材料学院资深教授杨南如的论文,归纳了凝石出现以来孙恒虎教授自述的所有观点,并对其进行了系统的分析和研究,剖析凝石专利和仿地成岩理论的核心内容,鲜明地阐述了自己的学术主张——“仿地成岩”的理论基础不符合硅酸盐科学的基本概念。此文就是2005年11月我刊曾发表清华大学廉慧珍教授《成岩作用、“仿成岩理论”和“凝石”》一文的姊妹篇再一次向“凝石”理论提出挑战。对杨教授契而不舍、刻苦钻研、严谨的治学态度,我们表示钦佩。

人工海水对于凝石的侵蚀性探讨

研究将矿渣硅酸盐水泥混凝土与"凝石"混凝土进行对比实验,分别对0.34、0.45、0.55三种水灰比的混凝土进行海水腐蚀实验,系统地研究了试验混凝土的抗压强度、抗折强度、吸水率、失重率的变化规律及原因,综合展现了"凝石"混凝土抗海水侵蚀的能力。

关于凝石混凝土技术在水利工程中的应用分析

凝石混凝土的性能比普通混凝土性能更好,应用于建筑或水利工程施工时,能更好、更有效的确保工程施工质量,提高工程结构的稳定性。本文从凝石的特性入手,探讨了凝石的结构、性能特点,并将凝石混凝土与普通水泥混凝土作了比较,指出凝石混凝土更适合在水利工程中使用,对凝石混凝土在水利施工中的应用作了详细分析,得出结论,供同行参考借鉴。

中国发明“凝石”技术——废渣变优质水泥

清华大学孙恒虎教授发明了一种仿地成岩的新型建筑胶凝材料——“凝石”。“凝石”技术正是依据大地成岩原理，以各种工业废弃物如冶金渣、粉煤灰、煤矸石、赤泥以及其他工业固体废弃物等为主体原料，配以少量成岩剂，在常温常压下生产出高性能的新型建材——硅铝基类水泥产品。与水泥相比，这种新产品在强度、密度、耐腐蚀性、生产成本和清洁生产等许多方面表现十分突出。