三元矿物掺和料胶砂试件性能研究

为解决煤矸石及钢渣作为单一掺和料强度不足的问题,以煤矸石、钢渣和矿粉为原材料制备复合掺和料水泥砂浆。研究不同配合比下掺和料对水泥砂浆抗压强度的影响,并利用X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)等手段分析不同体系试块的水化机理和微观结构。结果表明,单掺煤矸石、钢渣均表现出较低的活性,而矿粉具有良好的反应活性;三元掺和料中煤矸石-矿粉-钢渣复掺比例为1∶7∶2时,试块的抗压强度最高,28 d抗压强度可以达55.26 MPa。在三元掺和料体系中,煤矸石、矿粉和钢渣可以相互促进水化,增多水化产物,加深水化程度,三者具有一定的耦合作用,具有制备三元矿物掺和料的潜力。

三元固废掺和料耦合机理分析和活化

为实现铁尾矿固废材料的再生利用,提高工业固废利用率,利用陶瓷粉和钢渣组成三元固废掺和料(铁尾矿-陶瓷粉-钢渣)并耦合活化。通过对铁尾矿进行不同时间的机械研磨,加入不同活化剂进行化学活化来提高铁尾矿的活性。采用差热-热重(DTA-TG)分析、扫描电镜(SEM)等方法研究三元掺和料的耦合活化和机械-化学活化机理。结果表明,适当增加铁尾矿研磨时间可以提升掺和料体系的活性指数,Na2SiO3活化剂对掺和料体系活性提升最显著。在三元掺和料体系中,铁尾矿、陶瓷粉主要起填充作用,而钢渣中活性CaO、硅酸二钙(C2S)和硅酸三钙(C3S)成分可以参与水化反应生成较多水化产物,从而提升后期强度,复掺时活性指数均满足普通型Ⅱ级掺和料使用标准,最高活性指数可达88.29%,具备制备三元复合掺和料的潜力。

回收料掺量对热再生沥青混合料路用性能的影响

选取10%、30%、50%三个回收料掺量制备AC-16热再生沥青混合料,通过试验测试其稳定度、动稳定度、最大弯拉应变、冻融劈裂强度比、汉堡车辙剥落点等高温、低温、水稳、抗老化等路用性能,并与相同级配全新混合料路用性能进行对比,分析不同回收料掺量条件下热再生沥青混合料路用性能变化的规律。结果表明,随回收料掺量增加,热再生沥青混合料高温性能逐渐提高,低温性能逐渐降低,水稳性能先提高后降低。在保证良好路用性能的基础上兼顾经济因素和环保效益,推荐热再生沥青混合料回收料最佳掺量为30%左右。

矿物掺和料对海水海砂混凝土抗氯离子渗透性的影响

通过10组试验,研究了10%~30%粉煤灰、10%~30%矿渣、5%~15%偏高岭土在单掺下对海水海砂混凝土抗氯离子渗透性能及化学组成的影响,并通过扫描电镜对微观结构进行分析.结果表明:海水海砂混凝土氯离子扩散系数随着粉煤灰掺量提高先减少后增大,随着矿渣掺量提高逐渐增大,随着偏高岭土掺量提高逐渐减小;偏高岭土、矿渣和20%以下粉煤灰掺入海水海砂混凝土后,均可见随着掺量的提高混凝土中的Friedel盐增多,自由氯离子及Ca(OH)2含量降低,混凝土孔溶液pH值降低;偏高岭土对海水海砂混凝土的氯离子化学结合和物理吸附作用及微观结构的改善最佳,20%以内掺量的粉煤灰次之.

煤矸石与气化渣协同作为水泥掺合料的性能影响研究

煤矸石和气化渣是煤炭工业利用过程的副产品,堆存和填埋处置对环境已造成严重的污染和危害。为实现固体废物的资源化利用,基于对煤矸石碱溶液离子快速溶出评价、气化粗渣活性分析等样品分析,采用净浆流动性、胶砂试件的抗压强度与抗折强度、SEM图形分析等多种活性评价方法以确定煤矸石最佳活化温度,即采取胶砂强度试验对煤矸石及气化渣协同作为水泥掺合料对胶砂试件的性能影响规律进行研究。结果表明煤矸石的最佳活化温度为750℃,将活化后煤矸石与机械活化后的气化粗渣进行互配,以30%掺量替代P.O 42.5水泥,得出相较于活化煤矸石单一掺入水泥,煤矸石及气化粗渣协同作为水泥掺和料不但能提高复合胶凝材料的力学性能且对节能减排放起到良好作用。

纳米C⁃S⁃H晶种与掺和料及早强剂复配对混凝土强度的影响

为了提高混凝土早期强度,根据不同混凝土配方的组成差异,将纳米C‐S‐H晶种与掺和料以及早强剂复配,成型不同龄期的混凝土试件,分析复配后混凝土初终凝时间、抗压强度和抗折强度受到的影响。结果表明:粉煤灰和硅灰会降低混凝土的早期抗压和抗折强度,纳米C‐S‐H晶种与粉煤灰、硅灰复配后可减弱粉煤灰、硅灰对强度下降的影响;纳米C‐S‐H晶种可缓解石膏的缓凝作用,并且可以与石膏、硫酸钠、硫铝酸盐水泥发挥协同作用,进一步提高混凝土的早期强度。

大型击实与超大型击实对掺砾土料压实度的影响比较分析

在两河口水电站大坝填筑工程的背景下,通过对比分析掺有砾石土料的压实特性,进行大型打实和超大型打实两个方面的分析。通过实验设计和资料收集,对不同击实条件下的土体压实度进行了分析,并对大块击实对掺有碎石的土体压实度的影响进行探讨。分析成果能提供基础数据,为填方建筑质量控制提供技术保障,促进经济效益的提高。此项分析在技术改进、填筑工程实践等方面具有指导意义。

掺和料对压蒸胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能研究

为研究压蒸养护下不同掺和料对胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性的影响规律,采用石英粉、粉煤灰和矿粉为矿物掺和料制备压蒸胶砂试件,得到不同干湿循环次数下试件的抗压抗蚀系数,并对硫酸盐腐蚀前后胶砂试件的表观形态和微观形貌进行了分析。结果表明,与纯水泥试件相比,单掺20%石英粉对压蒸试件的抗硫酸盐侵蚀性降低幅度最大,240次干湿循环抗压抗蚀系数为0.53,单掺粉煤灰、矿粉或3种矿物掺和料两两双掺均有利于提高压蒸胶砂试件的抗硫酸侵蚀性。压汞试验表明,掺入矿物掺和料能有效改善压蒸胶砂试件的孔结构,但是单掺石英粉增加了大于0.02μm的有害孔含量,降低了压蒸胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性。

粉煤灰和矿渣复合掺料对高性能混凝土力学性能和耐久性的影响

本文探究了由粉煤灰和矿渣组成的复合掺料,对高性能混凝土力学性能与耐久性的影响。在试验中,制作了0.47、0.30、0.25三种水灰比的混凝土试件,每种试件下改变复合掺料中粉煤灰与矿渣的比例,验证复合掺料与混凝土抗压强度及干缩率的关系。试验表明,在水灰比较小时,掺入复合掺料代替一部分水泥,可以提高混凝土的后期抗压强度,降低其干缩率;在复合掺料中,当粉煤灰的掺量一定时,矿渣的掺量越多,混凝土的力学性能和耐久性越好。由此可得,在保证混凝土配合比设计合理的前提下,适当掺入粉煤灰和矿渣,减少水泥的用量,能改善混凝土的力学性能,并延长其使用寿命。

锂云母渣作水泥混合材和掺和料的资源化应用研究

锂云母渣为一般固废,其主要成分是二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、三氧化二铁等,与水泥混合材和混凝土掺和料的成分相近。本文根据国家标准要求进行了多项检测和试验研究,从多个方面分析其作为水泥混合材和掺和料的可行性。研究结果表明:锂云母渣的重金属浸出和放射性检测合格,具有潜在水硬性和火山灰性,安定性检测合格,具有较高的活性指数,具备作为水泥混合材和掺合料的基本要求。但锂云母渣含水率较高,成分波动大,且碱含量和三氧化硫含量较高,在使用时,应加强均化,控制掺加量,使水泥中的碱和三氧化硫含量满足国家标准要求。

预拌混凝土中固废复合掺和料的应用

在现代混凝土技术发展中加入矿物掺和料具有重要现实意义,将工业固废掺和料取代传统混凝土施工中的部分水泥,有助于增强混凝土强度和耐久性,还能使得绿色高性能混凝土在建筑行业实现大面积的推广和应用。从固废复合掺和料概述着手,分析了预拌混凝土中固废复合掺和料的具体应用及其对混凝土性能造成的影响,旨在利用新型复合掺和料提高预拌混凝土使用的强度及性能。

沥青路面铣刨旧料掺量对水稳碎石基层性能的影响

为保证水稳碎石基层的路用性能,通过试验检测,分析了不同铣刨料掺量(0%、20%、40%、60%、80%、100%)对水稳碎石基层的力学性能、刚度、抗裂及抗冲刷能力的影响。结果显示,随着铣刨料掺量的增加,水稳碎石基层的7 d抗压强度、28 d劈裂强度降低,干缩系数、冲刷质量损失增大,水稳碎石基层路用性能下降,施工时需合理控制铣刨料掺量,以保证水稳碎石基层的质量。

不同矿物掺料对混凝土的性能影响分析

混凝土是建筑工程中最为常用的结构材料之一,其性能受多种因素的影响。矿物掺料是混凝土的重要组成部分,可以显著改善混凝土的性能。不同的矿物掺料,其实际的化学成分及物理性质不同,对混凝土性能的影响也存在差异。因此,为研究确定不同矿物掺料对混凝土的性能影响,文章分析了粉煤灰、矿渣、硅灰、石灰石粉这四个混凝土中常用的矿物掺料及其特点,研究了粉煤灰、矿渣、硅灰、石灰石粉对混凝土性能的具体影响,探讨了优化矿物掺料、提高混凝土性能的措施。

不同掺料的免振捣砼配比及性能实验分析

近年来在工程项目广泛建设的过程中,突出了砼的重要地位,为了节约施工时间,衍生出了免振捣类型的砼。而这样的特殊砼材料,对于掺料的选择与配比等提出了更高的要求。为此,本文对免振捣砼受掺料影响造成的性能变化加以分析,首先探讨免振捣砼配比设计的标准流程以及各项要求,随后根据试验,进一步分析免振捣砼性能与强度受掺料的实际影响,最后得出结论,并以某工程项目为例探究在实际应用中免振捣砼的合理设计配比以及应用效果,以期为相关人员提供技术参考。

黏土心墙堆石坝防渗土料掺配加工技术研究

针对土石坝项目因周边环境、水文地质不良以及征地问题造成的土料场料源储量少、质量不合格等问题,笔者以广西蒙山古皂水库为例,分析土料加工控制原理,研究土料开采、加工、运输等环节的控制措施,总结出控制黏土心墙堆石坝防渗土料质量优化的施工技术,提出适用于该项目的防渗土料掺配加工工艺。结果表明:所提出的工艺将土料生产效率从600 m3/d提高到850 m3/d,效率提高了41.67%;大坝心墙填筑工期由原计划的12个月缩减至9个月。研究成果可为土石坝土料加工提供参考。

基于生物基和石油基再生剂的高RAP掺量热拌沥青混合料开裂敏感性评价

再生沥青混合料(RAP)中重度老化的沥青结合料可能导致热拌沥青混凝土(HMA)的抗裂性能下降,使用再生剂可以减轻老化沥青结合料劲度的影响。通过在中低温下进行半圆弯曲试验和OT(Overlay Test)试验评定了沥青混合料的开裂敏感性,分析了生物基和石油基再生剂对RAP掺量为15%~30%热拌沥青混凝土的抗裂性能的影响。结果显示:相比于石油基再生剂(35%),使用较少量的生物基再生剂(占RAP结合料重量的15%)就可以使RAP结合料性能满足要求;虽然掺RAP的混合料性能不能恢复到对照组的水平,但使用再生剂可使低RAP掺量混合料的抗裂性能从93%提升到112%,对于高RAP掺量的混合料,抗裂性能从56%提升到144%;石油基再生剂对老化的影响较小,且在长期老化的混合料中表现出更好的抗开裂性能,但再生剂可能对混合料的抗车辙和抗开裂性能造成不利影响,应限制其最大掺量。

隧道喷射混凝土外掺料抗钙溶蚀结晶试验研究

为了减缓隧道喷射混凝土钙溶蚀导致的排水系统结晶堵塞现象,在调研了多种混凝土外掺料的基础上,从消耗游离Ca(OH)_(2)、填充混凝土孔隙两方面,分别选取抗碱剂和纳米二氧化硅、粉煤灰和纳米碳酸钙进行室内单掺试验。试验主要从排水管上结晶情况、溶出液中钙离子浓度、溶出液流量变化和算得的钙溶出总量4个方面,通过不同掺料之间的组内比较和同种掺料不同掺量下的比较,比选出减少钙溶蚀结晶效果较好的外掺料及其最优掺量。结果表明:在消耗游离Ca(OH)_(2)方面,9%掺量下的抗碱剂抗钙溶蚀结晶效果最佳;在填充混凝土孔隙方面,6%掺量下的纳米碳酸钙抗钙溶蚀结晶效果最佳。研究结果可为隧道排水系统结晶堵塞病害的预防提供一定参考。

锂渣基多固废掺和料力学性能及水化机理研究

为实现工业固废利用,降低水泥使用量,以锂渣为主要掺和料,复掺自燃煤矸石、钢渣部分替代水泥制备复合胶凝材料,研究掺和料配比和水泥替代率对水泥砂浆力学性能及微观结构的影响。结果表明,当复合掺和料中锂渣、自燃煤矸石和钢渣比例为4∶1∶1时,28 d抗压强度达到51.98 MPa,替代30%水泥后期抗压强度较25%掺量下降较小。微观结果表明,掺入掺和料未改变水化产物类型,主要为水化硅酸钙、氢氧化钙和钙钒石;复合掺和料中活性组分SiO_(2)、Al_(2)O_(3)与Ca(OH)_(2)发生二次水化反应,生成更多水化硅酸钙与钙钒石,协同水化,促进强度提升。

煤矸石粉掺和料对水泥胶砂试块性能影响研究

以贵州毕节地区煤矸石为研究对象,在矿物学特征研究基础上,开展煤矸石粉对水泥胶砂试块性能的影响研究。煤矸石主要元素组成为SiO_(2)和Al_(2)O_(3),含量合计近70%,其中Si元素主要赋存于石英、伊利石、高岭石中;煤矸石中存在一定量的煤炭,主要以细颗粒形态与其他矿物嵌布。采用焙烧方法热活化煤矸石的研究表明,热活化煤矸石胶凝活性有限,不能完全替代胶凝材料,合适的煤矸石活化温度及掺和量分别为500℃和10%,在该条件下,胶砂试块28 d抗压强度提高了8.72%。当煤矸石的掺和量超过10%时,对胶砂试块力学性能影响较大。此外,煤矸石中煤质对胶砂试块力学性能有一定影响,相比浮选而言,直接焙烧是提升其胶凝活性的有效方法。

无机激发剂与固硫灰渣的协同激发在水泥掺和料中的应用研究

固硫灰渣可作为水泥掺和料减少水泥的消耗,但其自身的特性不足以满足建材资源化利用的要求.本研究通过引入无机激发剂和改变固硫灰渣复配含量的方式实现对固硫灰渣的活性激发,对比二者的成分组成,分析无机激发剂与固硫灰渣的激发作用对水泥胶砂抗压强度和流动度比的影响,并探索其中的作用机理.研究结果表明,在添加1.2%无机激发剂的基础上,将细灰与细渣以最佳的配比(6∶4)作为水泥掺和料,水泥胶砂的流动度比为105%,3 d的抗压强度为22.1 MPa,相比于细灰或细渣单独使用时,使抗压强度保持在较高的水平,同时有效提高了体系的流动度比,促进了固硫灰渣的资源化利用.