粉煤灰掺量对碳化水泥浆体微结构的影响

为了探究粉煤灰掺量对水泥浆抗碳化性能的影响,采用压汞法、可蒸发含水量法、XRD衍射图谱等,研究了碳化作用下粉煤灰掺量对水泥浆体内部微观结构的影响。结果表明:掺入粉煤灰可促进水泥浆试件的碳化,粉煤灰掺量为30%时水泥浆试件的碳化深度最大;随着粉煤灰掺量的增加,水泥浆总孔隙率增大,碳化后总孔隙率减小,小孔所占比例增大,水泥浆的孔结构改善效果越好,碳化后钙矾石消失,生成CaCO_(3);碳化有利于水泥浆试件裂缝的愈合,30%粉煤灰掺量试件养护后的平均裂缝宽度比养护前减小了72%。

高水灰比高掺量粉煤灰环保型低成本固井水泥浆的研制

通过优选油井水泥早强剂,开发一种呈碱性含钙镁硫酸根及水溶性阳离子的新型粉煤灰早期水化激发剂YP-5,克服了水灰比2.0以上、密度1.40 g/cm^3以下粉煤灰水泥浆强度低、无法定期稠化的局限性,研发了两种高水灰比、高掺量粉煤灰低成本水泥浆,并且进行了红外机理分析和成本对比。结果表明,YP-5对高水灰比水泥-粉煤灰复合体系的24 h、72 h早期强度提升分别达131%、89%以上,可将1.30 g/cm^3、1.35 g/cm^3两种固井水泥浆的粉煤灰替代水泥量大幅度提高至50%和80%。两种“双高”低密水泥浆同样具有失水低、游离液少、流变性及沉降稳定性佳、稠化时间可调的固井特性;与相同密度漂珠体系相比该水泥浆成本降低70%以上。较低的成本和三废粉煤灰的大量利用,使得该水泥浆在环境保护及固井充填方面具有良好的应用前景。

粉煤灰掺量对矿渣-水泥胶砂耐磨性和强度的影响

研究了粉煤灰掺量对矿渣-水泥胶砂28 d、45 d和350 d耐磨性和强度的影响。在矿渣-水泥胶砂中掺入10%的粉煤灰后胶砂28 d、45 d和350 d耐磨性可增大也可减小,但当粉煤灰掺量≥20%时,均降低,且随粉煤灰掺量继续增加,不断降低。在矿渣-水泥胶砂中掺入10%粉煤灰后胶砂28 d、45 d强度减小,且随粉煤灰掺量继续增加,不断减小。在矿渣-水泥胶砂中掺入粉煤灰后,胶砂350 d强度可增加也可降低,取决于粉煤灰掺量和矿渣取代水泥量。随掺粉煤灰的矿渣-水泥胶砂强度增大,胶砂磨损率总体趋势减小,但并不单调减小。

高掺量粉煤灰淤泥固化土无侧限抗压强度试验研究

为实现固废粉煤灰改性淤泥资源化利用,通过无侧限抗压强度试验研究了粉煤灰掺量、养护龄期对淤泥固化土力学性能的影响。结果表明,随粉煤灰掺量的增加、养护龄期的延长,淤泥固化土的抗压强度和变形模量均有不同程度的提高;在高掺量粉煤灰条件下,粉煤灰早期火山灰效应和水化效应对淤泥固化土的强度提升不明显,34.5%高掺量粉煤灰、90 d长养护龄期条件下强度增幅最显著。

高掺量粉煤灰-煤矸石微晶玻璃的研究

在基础玻璃配方中掺入不同比例的粉煤灰和煤矸石,试制微晶玻璃,分析影响微晶玻璃外观和性能的因素。

不同粉煤灰掺量对粉煤灰-水泥水化热影响分析

本文通过差热-热重分析法(DTA-TG),分析不同粉煤灰掺量对粉煤灰-水泥水化热的影响,并分析同一粉煤灰掺量粉煤灰-水泥水化热随时间变化而变化的情况。

ζ-电位法探究粉煤灰掺量对低热水泥早期水化进程影响

为探究粉煤灰掺量对低热硅酸盐水泥早期水化进程的影响,采用电声法ζ-电位分析仪对低热水泥水化240min的ζ-电位进行测试。结果表明:在水胶比为0.40、水化20min左右,纯水泥浆体中钙矾石和水化硅酸钙开始生成,随着粉煤灰掺量的增加,钙矾石和水化硅酸钙开始生成的时间逐渐延长。在水化120min左右,纯水泥浆体中便有大量钙矾石和水化硅酸钙生成,且粉煤灰掺量大于或等于30%时,浆体中因大量粉煤灰静电吸附孔溶液Ca^(2+)而使大量钙矾石和水化硅酸钙生成的时间至少延长30min。当水泥浆体进入硬化状态后,粉煤灰掺量大于30%的水泥石中钙矾石和水化硅酸钙生长迟缓,增大了水泥石孔隙率。

电石渣掺量对粉煤灰-矿渣复合材料的凝结时间与抗压强度影响

为确定电石渣掺量对粉煤灰-矿渣复合材料的凝结时间和抗压强度影响,以粉煤灰、矿渣为主要原料,外掺电石渣作为碱激发剂,采用普通自来水拌合,实验室成型20 mm×20 mm×20 mm净浆试样,标准养护3,7,28 d,分析了不同配合比下,各试样的凝结时间和抗压强度性能。结果表明:电石渣的掺加,增强了复合胶凝体系的碱性环境,具有较好的碱激发作用。在强碱环境下,随着矿渣掺量的增加,加速了C—(A)—S—H凝胶的生成,缩短了其初凝及终凝时间。在m(粉煤灰)∶m(矿渣)为7∶3,外掺电石渣掺量为10%时(粉煤灰和矿渣物料质量之和的比例),试件最高强度达到25.5 MPa。复合材料体系中主要水化产物为C—(A)—S—H,AFt,AFm,这些水化产物都是试件强度形成的主要来源。

不同掺量粉煤灰混凝土热膨胀系数的确定

为解决标准试验方法难以测定大坝混凝土早期热膨胀系数的难题,采用温度-应力试验,以等效龄期为桥梁计算得到粉煤灰掺量分别为35%,80%的2种常态大坝混凝土的温度差与应变差曲线,并分段进行线性拟合,确定粉煤灰混凝土的早龄期热膨胀系数。结果表明:(1)2种粉煤灰混凝土在硬化初期热膨胀系数值在(20～30)×10-6/℃范围内变化,而后期则稳定在(4. 6～10. 0)×10-6/℃;(2)高掺粉煤灰混凝土的热膨胀系数低于基准混凝土(即35%粉煤灰掺量混凝土),更有利于大坝混凝土的抗裂;(3)基于已确定的热膨胀系数,建立热膨胀系数模型,可较好地反映混凝土早期热膨胀系数发展规律,并用于计算2种混凝土的温度变形。

大掺量低等级粉煤灰干粉砂浆的研制

利用物理(超微化)和化学(复合高效激活剂)方法激活粉煤灰的活性,以Ⅲ级粉煤灰和原325#普通硅酸盐水泥制备了大掺量、高活性粉煤灰干粉砂浆。该干粉砂浆性能良好,生产成本降低,社会经济效益明显。

Na2SO4激发低水胶比粉煤灰-水泥砂浆力学性能研究

固定水胶比为0.24,通过I级粉煤灰替代砂浆中30%~70%水泥的强度试验,研究了Na 2 SO 4对粉煤灰-水泥砂浆体系的激发效果。结果表明:不掺激发剂时,砂浆抗压和抗折强度随粉煤灰替代率的增加成比例下降,且粉煤灰替代率达50%以上时对强度增长速率有显著提升作用。粉煤灰替代率不低于50%时,1%的Na 2 SO 4掺量对砂浆抗压强度增进效果最佳,与此不同的是,Na 2 SO 4掺量越高,对砂浆抗折强度的增长越有利。随龄期增长,Na 2 SO 4激发粉煤灰-水泥砂浆的折压比显著下降,但抗折强度均在5.0 MPa以上。

大掺量粉煤灰注浆材料在河南李粮店副井周围地层注浆加固的成功应用

河南李粮店矿副井井口272m以下发生透水溃沙事故,造成副井周围地表沉降,为加固、稳定副井周围地层,避免对高铁造成影响,确保石武高铁的安全运行和矿井的修复工作,采用地面注大掺量粉煤灰的粉煤灰-水泥浆充填加固周围地层取得成功,为类似工程提供可借鉴经验。施工中对注浆钻孔布置、注浆参数、注浆工艺等关键技术问题进行相关研究。

粉煤灰-矿粉-水泥三元胶凝材料对混凝土抗压强度的影响

为研究粉煤灰-矿粉-水泥三元胶凝材料对混凝土抗压强度的影响,测试混凝土标准养护3、7、14、28和56 d龄期的抗压强度,分析凝土抗压强度与胶凝材料各组分的关系。实验结果表明,混凝土抗压强度与粉煤灰-矿粉-水泥三元体系组分的掺量比例有密切关系。粉煤灰和矿粉双掺时,由于粒径不同会相互填充,从而产生超叠加效应,使掺加粉煤灰和矿粉的混凝土抗压强度得到明显改善。水泥、矿粉、水泥及粉煤灰的组合、粉煤灰和矿粉的组合对混凝土的抗压强度有增强作用,其中粉煤灰和矿粉的协同效应对混凝土抗压强度增强最为明显。随着龄期增加,粉煤灰和矿粉的协同效应对混凝土抗压强度的增强作用逐渐减弱,与28 d抗压强度相比,其对56 d抗压强度贡献降低了55.9%;粉煤灰及水泥-粉煤灰-矿粉的三元组合对混凝土抗压强度的影响逐渐降低,与28 d抗压强度相比,粉煤灰及水泥-粉煤灰-矿粉的三元组合对56 d抗压强度的降低效应分别减少了40.9%和67.3%。

两种温度历程下高掺粉煤灰砼早期抗裂性综合评价

为综合评价高掺量粉煤灰大坝混凝土早龄期的抗裂性,采用温度—应力试验机,研究35%,80%两种粉煤灰掺量的常态大坝混凝土在绝热与温度匹配模式下的综合抗裂性.结果表明:温度匹配模式下混凝土的抗裂性优于绝热温升模式;在两种温度历程养护模式下,80%粉煤灰掺量的混凝土相比于35%掺量的混凝土,有较低的温升值、室温应力以及开裂温度,较高的开裂应力和应力储备,并从开裂细化指标、开裂核心指标和开裂综合指标进行综合分析,得出高掺量粉煤灰混凝土具有更好的早龄期抗裂性.

冻融-碳化耦合作用下矿渣-粉煤灰再生混凝土试验研究

通过在含有100%再生粗骨料的混凝土中同时掺入20%的矿渣和0%,15%,30%掺量的粉煤灰,并进行碳化、冻融和冻融-碳化耦合试验,研究冻融和碳化环境对再生混凝土耐久性的影响,对比分析试件抗压强度、质量损失率、相对动弹性模量、碳化深度的变化规律,建立冻融-碳化耦合作用下矿渣-粉煤灰再生混凝土抗压强度模型。结果表明:粉煤灰掺量为15%时,再生混凝土的抗冻性能最好,当冻融次数大于100次后,粉煤灰对再生混凝土抗冻性能的促进作用开始减弱;粉煤灰掺量越多,再生混凝土的抗碳化性能越弱,当粉煤灰掺量为30%时,其碳化深度是粉煤灰掺量为0试件的2倍以上;在冻融-碳化耦合环境中,冻融作用促进了碳化深度的增长,碳化作用加剧了矿渣-粉煤灰再生混凝土的冻融破坏;建立的矿渣-粉煤灰再生混凝土冻融-碳化耦合抗压强度模型能较好地反应冻融-碳化耦合环境下的抗压强度退化规律。

超高掺粉煤灰混凝土早龄期自生收缩研究

在绝热模式和温度匹配模式两种温度历程养护模式下,采用温度-应力试验机对粉煤灰掺量为35%的基准混凝土和粉煤灰掺量为80%的超高掺量粉煤灰混凝土进行温度应力试验。基于成熟度理论,将实际龄期转化为等效龄期,并由试验测得的两种温度历程下的自由试件的应变值,获得混凝土早龄期热膨胀系数,进而分离出自生收缩应变。提出两种混凝土的自生收缩发展模型,为预测超高掺粉煤灰混凝土的早龄期自生收缩变形提供依据。研究表明,超高掺粉煤灰混凝土的自生收缩发展比基准混凝土的小。

Ca(OH)_(2)-Na_(2)CO_(3)激发矿渣-粉煤灰混凝土的抗裂性能分析

采用Ca(OH)_(2)和Na_(2)CO_(3)(摩尔比1∶1)为激发剂制备碱矿渣-粉煤灰混凝土,分别研究碱当量和粉煤灰掺量对ASFC抗压强度、劈裂抗拉强度、内钢环应变、环向拉应力和抗裂性能的影响,并通过开裂系数ζ_(t)(t)和抗裂性能评价指标A_(cr)(t)表征ASFC的抗裂性能.研究结果表明:随着碱当量的增加,ASFC的抗压强度和劈裂抗拉强度先增大后减小;当碱当量较小时(4%和6%,除特殊说明外,文中均为质量分数),ζ_(t)(t)和A_(cr)(t)基本不变,继续增大至8%和10%时,二者明显增大,抗裂性能明显降低;随着粉煤灰掺量的增加,ASFC的抗压强度和劈裂抗拉强度先增大后减小;粉煤灰掺量为20%时,ζ_(t)(t)和A_(cr)(t)明显下降,抗裂性能提高;继续增大粉煤灰掺量至40%,ζ_(t)(t)和A_(cr)(t)变化不大,抗裂性能没有明显提升.碱当量为6%,粉煤灰掺量为20%时,力学性能和抗裂性能最优.

粉煤灰对高抗水泥混凝土抗侵蚀性能的影响分析

本文笔者结合具体实验以及多年实际工作中对粉煤灰的检测结果,主要针对粉煤灰对高抗水泥混凝土抗侵蚀性能的影响做出简要分析,以供业内参考。

新型镁质膨胀材料对水泥浆体收缩的补偿

主要研究了新型镁质膨胀材料对高C3S含量(质量分数为64.4%)水泥浆体收缩的补偿作用.结果表明,根据一定条件下(如养护温度、掺加粉煤灰等)水泥浆体的收缩特性来调整膨胀材料的煅烧温度和煅烧时间,控制合理的掺加量,新型镁质膨胀材料可以有效地补偿水泥浆体的收缩.

HVFA水泥浆体孔结构的实验分析

本文对 HVFA水泥浆体 (高掺量粉煤灰水泥浆体 )的孔结构进行了实验分析 ,实验方法采用 MIP法 ,并进行对比处理 ,提出了