砂胶比对地聚合物砂浆强度与干缩性能的影响

为了研究砂胶比对地聚合物砂浆强度与干缩性能的影响,对不同砂胶比条件下砂浆的抗折强度、抗压强度、折压比、干缩率以及孔隙率进行了测试。实验结果表明,地聚合物砂浆的抗折强度和抗压强度随着砂胶比的增大而先增加后降低,且分别在砂胶比为0.4和0.2时达到最大;在探究范围内,折压比随着砂胶比的增大而增大;干缩率随砂胶比的增加呈现出先降低后升高的变化趋势,且砂胶比在0.3时最小;随着砂胶比的增大,地聚合物砂浆的孔隙率和孔径增大,砂浆的致密性明显降低。试验可为地聚合物砂浆的配比优化和后续研究提供有益参考。

废弃铁粉对低钙粉煤灰基地聚合物砂浆性能的影响

针对我国传统水泥产业污染大、能耗高的问题及废弃铁粉利用率低的现状,提出了利用废弃铁粉替代部分低钙粉煤灰制备地聚合物砂浆,并研究了不同废弃铁粉取代率对地聚合物砂浆流动度、凝结时间、孔隙率、表观密度及力学性能的影响。结果表明,废弃铁粉与碱性溶液反应,在体系中形成了新的产物,加速了地聚合物砂浆的硬化,降低了地聚合物砂浆的凝结时间和流动度;废弃铁粉在体系内生成的产物填充了基体的部分孔隙结构,有助于早强的提升,但对长期养护具有不利影响;基于试验结果认为废弃铁粉的取代率宜控制在20%以内。

粒化高炉矿渣代砂地聚合物砂浆的强度特性及微观分析

为研究粒化高炉矿渣地聚合物砂浆的强度特性及孔隙结构特征,采用不同掺量(0%、30%、50%、70%、100%)的粒化高炉矿渣,测试了不同龄期(3、7、28 d)地聚合物砂浆的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度等力学性能,分析不同代砂率砂浆的孔隙结构特征,并采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对其微观结构特征进行分析。结果表明,粒化高炉矿渣代砂地聚合物砂浆早期阶段的强度小于全河砂组,但其7~28 d的抗压强度增长速率大于全河砂组;相同养护龄期30%代砂率的地聚合物砂浆的气泡间距系数和孔隙率小,平均弦长大,内部结构更致密。XRD、FTIR和SEM结果显示,粒化高炉矿渣的掺加并未改变晶相结构的种类,随代砂率的提高,900~1200 cm^(-1)波数内,Si(Al)-O结构增多,C-(A)-S-H衍射峰逐渐增强,粒化高炉矿渣的掺加优化了内部孔隙结构,改善界面过渡区域的缺陷。综合考虑,30%代砂率其内部结构更为密实,表现出较高的强度特性。

乳胶粉改性地聚合物砂浆的弯曲行为

采用4种乳胶粉掺量、4种地聚合物基体配制乳胶粉改性地聚合物砂浆.研究了乳胶粉掺量和基体组成对乳胶粉改性地聚合物砂浆抗弯强度和抗弯韧性的影响.结果表明:3%(质量分数,下同),6%和10%乳胶粉掺量使粉煤灰-偏高岭土地聚合物砂浆的抗弯强度分别提高了1.8,1.9和2.9倍;抗弯韧性分别增加了1.6,2.5和3.2倍.当乳胶粉掺量为6%时,基体组成对地聚合物砂浆抗弯强度的影响达到最小,此时粉煤灰-偏高岭土地聚合物砂浆的抗弯强度最低,约为4.55 MPa,煤矸石地聚合物砂浆的抗弯强度达到了8.31 MPa;粉煤灰地聚合物砂浆与粉煤灰-偏高岭土地聚合物砂浆的抗弯韧性几乎相同,煤矸石地聚合物砂浆的抗弯韧性最大,约是前两者的1.4倍,粉煤灰-矿粉地聚合物砂浆的抗弯韧性最低.

粉煤灰基地聚合物砂浆组成设计与性能研究

以粉煤灰为主要原材料,矿粉为添加剂,水玻璃和氢氧化钠为复合激发剂,标准砂为细集料,制备地聚合物砂浆。运用三维图与等值线作图分析的方法,探究水胶比与胶砂比这两个组成设计参数对粉煤灰基地聚合物砂浆的流动度、抗压强度、抗折强度的影响规律。试验结果表明水胶比与胶砂比均对粉煤灰基地聚合物砂浆流动度与力学强度影响较大。水胶比在0.4~0.42,胶砂比在0.45~0.5时,制备出的地聚合物砂浆工作性能和力学性能较优。基于地聚合物砂浆脆性较大的特点,应用长度为8 mm与12 mm的PVA纤维进行增韧改性。结果表明,掺量为0.5%的PVA纤维对地聚合物砂浆抗压强度影响不大,但是抗折强度显著提高,延性增强,因此压折比下降,弯曲韧性增强。

纳米SiO2和PVA纤维增强地聚合物砂浆抗折强度研究

研究了PVA纤维和纳米SiO2单掺及复掺对地聚合物砂浆抗折和抗压强度的影响。结果表明,PVA纤维和纳米SiO2对地聚合物砂浆的抗折和抗压强度有较大影响。无论单掺还是复掺,当纳米SiO2和PVA纤维掺量逐渐增加时,抗折强度均逐渐提高,而抗压强度先提高后降低。当纳米SiO2掺量为1.0%时,PVA纤维对地聚合物砂浆增强作用的最佳掺量为0.8%;当PVA纤维掺量为0.6%时,纳米SiO2对地聚合物砂浆增强作用的最佳掺量为1.5%。

纳米SiO2和PVA纤维增强地聚合物砂浆断裂能研究

为研究纳米SiO2和PVA纤维单掺和复掺两种情况下对地聚合物砂浆断裂性能的影响,通过预切口小梁三点弯曲试验,测得了试件的断裂能。结果表明:纳米SiO2和PVA纤维在一定用量范围内对地聚合物砂浆的抗压强度和断裂能有较大提升作用;在纤维体积掺量不大于0.8%时,PVA纤维掺量越大的试件抗压强度越高,当纤维体积掺量大于0.8%时,增大纤维掺量,试件抗压强度出现略微下降;当PVA纤维的体积掺量不超过1%时,地聚合物复合砂浆试件断裂能均随着PVA纤维掺量的增大而逐渐增加,超过1%后则随着纤维掺量的增加呈降低趋势;当纳米SiO2的掺量低于1.5%时,地聚合物砂浆和PVA纤维地聚合物砂浆试件抗压强度和断裂能均随着纳米SiO2掺量增加不断增大,而当掺量大于1.5%时随着纳米SiO2掺量的增加开始下降。

PVA纤维和纳米SiO2对地聚合物砂浆断裂性能的影响

针对72个尺寸为100mm×100mm×400mm的预切口小梁试件进行三点弯曲断裂试验,以临界有效裂缝长度、起裂断裂韧度、失稳断裂韧度和断裂能等参数为评价指标,研究了纳米SiO2质量分数或聚乙烯醇(PVA)纤维体积分数对地聚合物砂浆断裂性能的影响.结果表明:在一定掺量范围内,纳米SiO2或PVA纤维的掺入可以提高地聚合物砂浆的断裂性能;PVA纤维或纳米SiO2掺入地聚合物砂浆后,能较大幅度地提高小梁试件的峰值荷载、临界有效裂缝长度、起裂断裂韧度、失稳断裂韧度和断裂能,这些断裂参数在纳米SiO2掺量或PVA纤维掺量逐渐增大时皆呈现先增大后减小的趋势,并且在PVA纤维体积分数为1.0%或纳米SiO2质量分数为1.5%的条件下达到最大值,此时小梁试件的荷载裂缝口张开位移曲线最饱满,与坐标轴之间的包络面积最大.

纳米SiO2和PVA纤维增强地聚合物砂浆抗压强度研究

为研究纳米SiO2和PVA纤维对地聚合物砂浆工作性和抗压强度的影响,进行了地聚合物砂浆坍落扩展度和抗压性能试验。结果表明,在一定的掺量范围内,随着纳米SiO2掺量的增加,地聚合物砂浆的坍落扩展度、立方体抗压强度、折后抗压强度和轴心抗压强度均先增大后减小,在纳米SiO2掺量为1.5%时,抗压强度达到最大值;在试验PVA纤维掺量范围内,随着PVA纤维掺量的增加,地聚合物砂浆坍落扩展度逐渐减小,地聚合物砂浆各试件抗压强度也都呈先增大后减小的趋势,当PVA纤维掺量为0.6%时,抗压强度达到最大值;同时掺加纳米SiO2和PVA纤维地聚合物砂浆各试件抗压强度比单掺纳米SiO2或PVA纤维地聚合物砂浆高。

纳米SiO2和PVA纤维增强地聚合物砂浆弹性模量研究

为研究纳米SiO2和PVA纤维增强地聚合物砂浆的弹性模量,通过静压弹性模量试验,研究了纳米SiO2和PVA纤维单掺和复掺两种情况下,纳米SiO2用量和PVA纤维用量对地聚合物砂浆轴心抗压强度和弹性模量的影响。试验结果表明,纳米SiO2用量和PVA纤维用量对地聚合物砂浆轴心抗压强度和弹性模量有较大影响。地聚合物砂浆和纳米SiO2增强地聚合物砂浆中掺入PVA纤维后,随纤维掺量的增加,两者的轴心抗压强度和弹性模量均呈现先增加后减小的趋势,PVA纤维最佳体积掺量均为0.8%;地聚合物砂浆和PVA纤维增强地聚合物砂浆中掺入纳米SiO2后,随着纳米SiO2掺入量的增大,两者的轴心抗压强度和弹性模量先逐渐增大,达到最大值后开始逐渐降低,纳米SiO2最佳掺量均为1.5%。

机制砂地聚合物砂浆强度特性试验研究

为研究机制砂地聚合物砂浆的强度特性,通过抗压强度试验、抗折强度试验和劈裂抗拉强度试验,探讨了粉煤灰掺量、水玻璃模数、液固比和骨胶比等因素对机制砂地聚合物砂浆强度特性的影响。研究结果表明,各因素对机制砂地聚合物砂浆各种强度均有较大影响。当粉煤灰掺量由15%增加到35%时,机制砂地聚合物砂浆强度逐渐提高;当水玻璃模数由1.1增加到1.5时,液固比从0.6提高到0.8时,机制砂地聚合物砂浆各种强度均呈现先增大后降低的趋势,水玻璃模数和液固比分别为1.2、0.7时,机制砂地聚合物砂浆可获得较高的强度。当骨胶比从1增大到5时,机制砂地聚合物砂浆各种强度均逐渐降低。

基于压电陶瓷的地聚合物砂浆强度发展监测研究

将压电陶瓷(PZT)智能骨料成对嵌入地聚合物砂浆试件内部,利用主动感应法监测不同龄期地聚合物砂浆压电应力波信号,将时域信号图分析和小波包能量分析相结合,探讨了压电信号能量变化与地聚合物砂浆强度变化的对应关系。时域信号图分析表明,随着地聚合物砂浆养护龄期的增加,压电陶瓷智能电压幅值逐步增加,反映了地聚合物砂浆抗压强度的变化过程。小波包能量分析表明,随龄期的增加,地聚合物砂浆抗压强度变化过程与压电信号幅值计算总能量具有一致性。基于地聚合物砂浆抗压强度试验结果与压电陶瓷应力波所计算的能量值,拟合出地聚合物砂浆强度与压电应力波信号计算总能量的相关函数关系。

垃圾焚烧飞灰-废玻璃地聚合物砌筑砂浆的制备与性能研究

以垃圾焚烧飞灰、废玻璃粉、粉煤灰为主要原料,采用碱激发技术制备了地聚合物砌筑砂浆。通过早期试验确定了净浆中飞灰的掺量,再以玻璃粉掺量、NaOH浓度、碱液比和液固比为因子设计正交试验,通过测试地聚合物砌筑砂浆的工作性能、力学性能、重金属浸出毒性,得出了砂浆的最佳配合比;并进行了微观分析,揭示了强度增强机理。结果表明,当垃圾焚烧飞灰掺量为30%,粉煤灰掺量为70%,玻璃粉替代砂率为30%时,砌筑砂浆的抗压强度达到24.3 MPa,保水性、稠度符合JGJ/T 98—2010《砌筑砂浆配合比设计规程》要求,且重金属浸出毒性小。结合SEM-EDS和XRD分析表明,样品中生成的C-S-H和N-A-S-H凝胶,有利于砂浆强度提高,全试验掺量范围内玻璃粉掺量越高,样品结构越紧密。

不同骨料掺量与级配下白钨尾矿-偏高岭土基地聚合物的制备及其早期强度

将富含Si、Ca的白钨尾矿和富含Si、Al的偏高岭土复合作为硅铝原料(基质),在水玻璃激发作用下制备地聚合物砂浆,以调整骨料掺量与级配的方式去优化试样的早期抗压强度;并借助XRD和SEM-EDS对优选试样的微结构进行表征。结果表明:当骨料掺量为50%时,产生高强度砂浆试样的个数最多;当骨料掺量为40%,且细、中、粗骨料在总骨料中分别占10%、60%、30%时,试样的早期抗压强度获得最高值26.7 MPa;在对硅铝原料进行的活化预处理和水玻璃激发以及对砂浆试样进行的蒸压养护之后,硅铝原料中的Si、Al、Ca等元素得以部分溶出,参与形成地聚合物凝胶体,赋予砂浆试样良好的早期强度性能。