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。

矿渣水泥基复合材料在杂散电流作用下的抗软水溶蚀机理研究

在轨道交通工程运营期间,复杂的服役环境导致混凝土结构耐久性下降。本文主要研究了在杂散电流与软水溶蚀耦合作用下,矿渣掺量、水胶比和杂散电流电压强度对矿渣水泥基复合材料微观结构的影响。结合X射线衍射、热重、扫描电子显微镜和压汞等方法,分析了矿渣水泥基复合材料经溶蚀90 d后的物相组成、Ca(OH)_(2)含量、微观形貌以及孔结构变化。研究结果表明:矿渣掺量越大,矿渣水泥基复合材料内部的Ca(OH)_(2)含量越少,材料的孔隙率越低,结构更均匀致密;随着杂散电流电压强度的增加,矿渣水泥基复合材料内部的Ca(OH)_(2)和AFt含量变少,且AFt和Ca(OH)_(2)等物相边界变得模糊不清;矿渣水泥基复合材料中C-(A)-S-H的含量略有增多,孔隙率略有下降;随着水胶比的增大,矿渣水泥基复合材料内部的Ca(OH)_(2)含量变少,剩余物相含量变少,微观结构变得松散多孔,孔径结构整体粗化,孔隙率增大。

羟基乙叉二膦酸四钠对碱激发矿渣复合材料的新拌及硬化性能影响

研究了羟基乙叉二膦酸四钠(HEDP.Na4)对碱激发矿渣复合材料(AASM)的新拌性能以及硬化性能的影响。结果表明:与空白对照组相比,掺入HEDP.Na4可延迟AASM浆体的初凝和终凝时间,最大分别延迟了43.8%和25.0%;与空白对照组相比,AASM浆体的微型坍落扩展度最大增加了20%,并且其屈服应力从57.2Pa下降到26.6Pa。另外,掺入HEDP.Na4的AASM基体在3 d龄期的抗压及抗弯强度均有所下降,而AASM的抗压和抗弯强度在28 d龄期分别提升了15.0%和11.6%。HEDP.Na4可降低AASM的早期水化热,细化AASM的孔径和降低基体的总孔隙率。综合可知,HEDP.Na4有效改善了AASM早期工作性能,且对后期硬化性能也有一定提升。因此,本研究可为AASM在建筑工程中的应用提供一定的指导方向。

水泥钢矿渣EPS颗粒复合材料热工性研究

以水泥石膏基钢、矿渣-EPS颗粒复合材料为研究对象,用平板导热仪测出了它的导热系数,符合保温材料限值的要求,并用热流计法现场测出了此种材料墙体的传热系数,并与理论计算值进行比较分析。通过与不同材料墙体的传热系数做出对比分析,证明水泥石膏基钢、矿渣-EPS颗粒复合材料墙体更具有保温隔热能力,且可以作为墙体自保温材料推广使用。

碱激发矿渣/偏高岭土复合胶凝材料干燥收缩机理研究

本实验研究了偏高岭土掺量、碱当量及养护温度对碱激发矿渣/偏高岭土砂浆(AASM)干燥收缩性能的影响。结果表明:掺入50%(质量分数)偏高岭土的碱激发体系质量损失加大、内部相对湿度较低,但由于其游离水与基体产物中晶体含量增加,干缩对质量损失的敏感性显著降低。另外,适当提升养护温度可进一步改善产物中晶体成分,能够更好地降低体系干缩。值得注意的是,AASM易碳化,且过高碱当量(如10%)与过长高温养护时间都会降低改善干缩的效果。

超早强材料ASIP性能优化研究

采用碱激发矿渣分别制取了3h抗折强度4.7 MPa、抗压强度60 MPa的碱激发矿渣基无机聚合物(Alkali-activated Slag-based Inorganic Polymer,ASIP)超早强材料。研究发现该材料干缩现象明显并形成了不同程度的干缩裂缝。通过不同矿物掺合料取代矿渣,对该材料性能做进一步优化探究。研究表明:硅灰取代量为10%时,效果最佳。新形成的矿渣基系列无机聚合物复合材料(Slag-based Series of Inorganic Polymer Composites,SSIPC)初凝和终凝时间分别提高了30%和86%,抗折强度提高为原先的2.4倍,同时抗压强度维持稳定,干缩裂缝消失。