硅灰及矿渣粉对大掺量粉煤灰砂浆力学性能的影响及机理研究

以硅灰和矿渣粉(GGBS)为辅助胶凝材料,使用聚羧酸高性能减水剂,分别研究了硅灰和GGBS对大掺量粉煤灰砂浆抗压强度的影响。通过压汞测试(MIP)、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)等方法对制备试件的孔结构、微观产物、物相组成进行分析,得到了硅灰和GGBS影响大掺量粉煤灰砂浆强度的机理。结果表明:单掺硅灰的大掺量粉煤灰砂浆的抗压强度随着硅灰含量增加先增大后减小,单掺GGBS的规律与硅灰类似;复掺硅灰和矿渣时,砂浆的强度较其他同龄期组均有一定的提高,二者表现出良好的协同作用;无论是单掺还是复掺,硅灰和GGBS都对大掺量粉煤灰砂浆强度有良好的提升作用。砂浆试件总孔隙率和大孔占比与抗压强度总体呈负相关,强度越高的砂浆试件微观结构越致密,但相比于总孔隙率,毛细孔和大孔占比表现出与抗压强度更好的相关性。当硅灰和GGBS质量分数分别为8%和6%时,砂浆28 d强度最大,为88.05 MPa。

硅灰对硫铝酸盐水泥力学和电磁传输性能的影响

研究了硅灰掺量对硫铝酸盐水泥力学性能和电磁传输性能的影响.结果表明:随着硅灰掺量的增加,硫铝酸盐水泥的抗压强度和抗折强度均先增大后降低,硅灰的最优掺量为10%;硫铝酸盐水泥的电磁传输性能随着硅灰掺量的增加而增大,与未掺硅灰的样品相比,硅灰-硫铝酸盐水泥在3.94~5.99 GHz频段范围内电磁传输性能均有所提升,电磁透射率峰值最高提升了23.9%.

硅灰热焊接改性塑料颗粒对砂浆抗压强度与微结构的影响

为解决塑料憎水表面所导致的塑料砂浆抗压强度较低的问题,本文利用废弃聚丙烯(PP)塑料的热塑性,通过热焊接工艺将硅灰焊接于PP表面,制备硅灰@塑料颗粒复合颗粒(SF@PP),并对复合颗粒的亲水性和火山灰活性进行测试。结果表明,硅灰热焊接改性显著改善了PP的亲水性并提高了其火山灰活性,促进了水化产物的界面沉积,界面密实度提升。相应地,塑料砂浆的孔隙率明显降低,抗压强度显著提升,提升幅度为26.07%~31.04%。研究结果有利于高效利用废弃塑料,并为高性能塑料砂浆的制备提供依据。

冻融循环下硅灰再生混凝土的力学性能试验研究

为保障高原地区铁路工程产生的废弃混凝土资源化利用的安全性,采用快冻法,研究冻融循环后RAC力学性能。通过改变再生粗骨料种类、取代率以及硅灰掺量,研究RAC的抗冻性能以及冻融循环后的力学性能。通过冻融循环后RAC质量变化、动弹性模量变化、抗压强度变化以及劈裂抗拉强度变化,得出再生粗骨料的种类、取代率以及硅灰掺量的影响规律。试验表明:采用高强再生粗骨料能够提升RAC抗冻性能;再生粗骨料替代率为50%时,抗冻性能最好;硅灰会改善RAC抗冻性能。

聚丙烯纤维和硅灰对轻骨料混凝土性能的影响

研究了聚丙烯纤维(PF)掺量(0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 kg/m^(3))与硅灰掺量(0、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%)对轻骨料混凝土(LAC)抗压、抗折强度和抗冻性能的影响。结果表明:同时掺入适量的PF和硅灰有效提高了LAC的抗压、抗折强度,其中,对于抗压强度,最佳PF和硅灰的掺量分别为0.8 kg/m^(3)和5%;对于抗折强度,最佳PF和硅灰的掺量分别为1.0 kg/m^(3)和5%;当PF和硅灰的掺量分别为1.0 kg/m^(3)和5%时,LAC试件的抗冻性能相对最优。

硅灰对磷酸镁水泥基注浆材料早期力学性能及微观结构的影响

利用硅灰作为矿物掺合料,研究硅灰对磷酸镁水泥基注浆材料(MPCG)早期力学性能及微观结构的影响。结果表明,MPCG的主要水化产物为K型鸟粪石(KMgPO4·6H2O),掺6%硅灰能减少基体内微裂纹的产生,使MPCG基体更致密,从而提高MPCG的早期抗压强度和耐水性,此时,在空气中养护7 d的抗压强度达到11.7 MPa。

粉煤灰及硅灰对普通硅酸盐水泥性能的影响

为了更好地研究硅灰和粉煤灰对普通硅酸盐水泥早期性能的影响,将两种掺合料按不同配合比进行试验,以胶凝材料配合比作为变化参数,通过实验室研究普通硅酸盐水泥的早期强度及早期流动度随不同含掺量的变化情况。试验研究表明,随着硅灰的增加,普通硅酸盐水泥的抗压强度、抗折强度从整体来看,都有先短暂上升后下降的趋势;随着粉煤灰的增加,普通硅酸盐水泥的抗压、抗折强度从整体来看都有下降的趋势,可以有效降低普通硅酸盐水泥早期流动度。

硅灰在自密实混凝土中的应用研究综述

文章介绍了硅灰的理化性质和反应机理,分析了自密实混凝土的性能,研究了硅灰对自密实混凝土的影响机理,研究结果表明,适量的硅灰可以提高自密实混凝土的流动性,增强混凝土的黏聚性,使其具有更好的工作性能;硅灰及其水化产物填补了混凝土内部的孔隙缺陷,提高了混凝土的抗压强度;孔隙的减少也使得混凝土不易被外界侵蚀,具备更好的抗渗性和耐久性.

硅灰掺量对无机磷酸盐涂料防腐性能的影响

为了增强磷酸钾镁水泥(MKPC)涂料的耐腐蚀性,添加氧化镁质量5%、10%、15%、20%四种不同硅灰掺量进行改性,通过维氏硬度、抗折抗压强度、粘结强度等物理化学表征参数,进行电化学方法和中期盐雾试验,测试该涂层在常温固化下的耐腐蚀能力。结果表明,添加氧化镁质量20%硅灰后,磷酸钾镁水泥基钢结构防腐涂料的耐腐蚀能力最佳,比空白组高480%。该防腐涂料涂覆在Q235钢表面,在3.5%氯化钠溶液环境下浸泡28 d后,经过1440 h中性盐雾腐蚀试验,Q235钢涂层表面未出现任何的锈蚀现象。

钢渣粉与硅灰复掺水泥基材料的流变、早期水化热与强度

为缓解大量存在且利用率很低的钢渣处理难题,将其研磨成微粉置换水泥,并掺入硅灰形成一种兼顾力学性能、绿色低碳水泥基材料。基于不同配比的复掺水泥基材料体系的流变行为、早期水化热、强度与吸水率试验研究,主要结果如下:钢渣粉颗粒微形貌棱角与片状较少,替代15%水泥时可有效改善基体稠度,略微降低强度,并显著降低早期水化放热(降幅8.8%),有利于控制早期温度裂缝。复掺硅灰可有效降低材料塑性黏度与泵送压力,对需要长距离泵送的大体积混凝土或高性能混凝土,硅灰掺量可控制在5%以内。且硅灰空间填充效应与火山灰反应会增强材料密实性,显著提高强度。综上,复掺15%钢渣粉和5%硅灰的水泥基材料,不仅可以改善泵送性能,提升强度和耐久性,还能降低早期水化放热量,具有良好的工程应用前景。

硅灰和骨料对混凝土耐高温性能的影响

混凝土暴露在高温下,其组成材料经历不同的体积变化与损伤时就会产生裂纹使得耐久性能与力学性能降低,胶凝材料与粗骨料在其中起着重要作用。在此对比掺入10%硅灰和采用碎石、页岩陶粒对混凝土高温后强度损失的影响与形貌变化。高温后持续荷载下的徐变至关重要,所以还对比了不同骨料类型与荷载对混凝土徐变的影响。结果表明:400℃后混凝土强度明显下降,硅灰的掺入增大了强度降幅。轻骨料混凝土的残余抗压强度在高温下远高于常规混凝土,且内部由于热膨胀应力的缓解出现了较少的裂缝。当施加恒载时,500℃以下轻骨料混凝土变形大,超过500℃,普通混凝土变形高于轻骨料混凝土。

硅灰对再生混凝土抗盐冻性能及微观结构的影响

为研究硅灰对内蒙河套盐碱地区的再生混凝土微观结构和抗盐冻性能的影响,以硅灰掺量为变量对再生混凝土(RAC)进行了冻融循环试验、抗氯离子渗透试验和电镜扫描试验(SEM)。结果表明:通过SEM能看出球状硅灰颗粒可以使结构变得致密,RAC的质量损失率、立方体抗压强度损失率和氯离子迁移系数均随硅灰掺量的增加呈现先减后增的趋势,但硅灰掺量为10%和15%的RAC相对动弹性模量却相差不大;综合来看硅灰掺量为10%时抗盐冻性能最好,90次冻融循环后RC10组的质量损失率、立方体抗压强度损失率和氯离子迁移系数分别仅为RC0组的54.3%、50.3%和49.81%;同时建立了以硅灰掺量和冻融循环次数为参数的冻融损伤模型,并对内蒙盐碱地区的RAC进行了寿命预测。研究成果有助于推动再生混凝土的合理利用。

硅灰对聚羧酸减水剂的吸附作用

快速、高效分散含有大掺量硅灰、微珠等超细粉体的胶凝材料是制备超高性能混凝土的关键技术。本文通过Zeta电位和总有机碳方法研究了硅灰与聚羧酸减水剂(PCE)的作用关系。结果表明,在纯水溶液中,硅灰表面呈负电性,对PCE及其侧链单体甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)有极强的吸附能力,而对带有负电荷的主链结构聚丙烯酸钠(PAANa)吸附能力较弱。在水泥浆体孔隙溶液中,硅灰的表面仍然呈负电性,但绝对值明显降低,对PCE及其侧链的吸附量有一定的降低,对主链结构的吸附能力增强。根据Langmuir等温吸附方程对吸附测试结果的拟合以及理论计算,可以推断出硅灰在纯水中对聚羧酸侧链结构的吸附性主要来源于氢键作用,这种作用在水泥孔隙溶液中有所减弱。

机制砂、硅灰和钢纤维制备改性混凝土性能研究

采用机制砂100%替代天然河砂,制备机制砂、硅灰和钢纤维改性混凝土。共设计制作13组混凝土试件,硅灰添加量为胶凝材料总质量的0%,7.5%,15%,钢纤维添加量为混合料总体积的0%,0.5%,1%,1.5%。通过开展抗压强度、劈裂抗拉强度、抗弯强度和抗冲击强度测试,研究改性混凝土工作性能和力学性能。研究结果表明,与使用天然河砂制备的混凝土相比,使用机制砂制备的混凝土力学性能在一定程度上有所提高。与未添加硅灰和钢纤维的混凝土相比,添加硅灰的混凝土抗拉强度显著提高,添加钢纤维的混凝土抗拉强度和抗冲击强度显著提高。

硅灰对高炉镍铁渣粉水泥土性能影响机制研究

高炉镍铁渣粉是一种前期火山灰活性较低的绿色可持续新型建筑材料。本文探讨了外掺硅灰对高炉镍铁渣粉水泥土无侧限抗压强度的影响规律,分析高炉镍铁渣粉和硅灰替代率对其无侧限抗压强度和破坏模式的影响。结合扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)和X-射线衍射仪(X-ray Diffractometer, XRD)揭示硅灰对高炉镍铁渣粉水泥土性能影响机制。研究结果表明:在一定范围内,高炉镍铁渣粉水泥土的强度随硅灰掺量的增加而提升,归因于硅灰促进水泥水化反应以及硅灰发生二次火山灰反应生成C-S-H凝胶包裹土颗粒表面,未发生水化反应的颗粒减少,凝胶将土壤颗粒、高炉镍铁渣粉颗粒和小硅球等共同构建“网络状”空间骨架填充在大土壤颗粒之间,进一步提升了水泥土的密实性与强度,硅灰的最佳掺量为10%。硅灰掺量高会消耗大量Ca(OH)_(2),影响硅灰发生二次火山灰反应,特别是掺量增加至30%时,水泥土强度降低3.6%。

粉煤灰及硅灰对再生粗骨料混凝土抗冲磨性能的影响研究

为探究再生混凝土采用不同再生粗骨料取代率时的抗冲磨性能差异,文中就粉煤灰及硅灰对再生粗骨料混凝土抗冲磨性能的影响进行研究。结果表明,随着再生骨料取代率提高,混凝土抗冲磨性能逐渐降低;硅灰的掺入有助于强化混凝土抗冲磨性能,而粉煤灰的掺入会对其产生不利影响;复掺粉煤灰和硅灰条件下,两者比例不同则混凝土抗冲磨性能所受影响也有不同,其中,掺加5%硅灰和15%粉煤灰时,再生混凝土具有良好抗冲磨性能且高于基准混凝土。

硅灰对硫氧镁水泥力学性能和耐水性能的影响

文中以硫氧镁水泥为基料,柠檬酸钠为外加剂,硅灰为掺料,制备硫氧镁水泥试块,通过抗压强度和耐水性试验进行分析,表明基准配合比为水硫比0.9、氧硫比1.8、柠檬酸掺量1.2%、硅灰掺量为20%时,硫氧镁水泥力学性能最好。3 d抗压强度可达到43.2 MPa,7 d可达到48.5 MPa,28 d可达到65.4 MPa。这是由于硅灰的掺入使得放热反应形成的内应力减小,同时生成粗大晶粒受到阻碍。耐水软化系数可达到0.83,填充料颗粒分散填充在水化体系的空隙中,提高了材料的密实度、稳定性和抗水性。

改性硅灰和粉煤灰对水工混凝土性能影响探究

为了解决水利工程建设地区骨料碱活性及土壤和地下水含较高侵蚀物质的问题,试验探讨了不同改性硅灰、粉煤灰掺量和水胶比对水工混凝土性能的影响。结果表明,水胶比越大、粉煤灰掺量越高则力学强度越小,掺5%改性硅灰+25%粉煤灰且水胶比为0.30时试块的力学和抗侵蚀性能最好,掺5%+25%粉煤灰且水胶比为0.35时的抗水渗透和抗氯离子性能最优,实际工程中粉煤灰掺量不宜过高,水胶比一般不超过0.35;所有试验组的最大膨胀率0.032%,具有较好的碱骨料抑制作用。

基于混凝土性能需求的硅灰优选试验分析

为了选出性能最佳的一种硅灰,以纯水泥砂浆作为空白对照组,采用5种不同的硅灰,硅灰掺量为5%的砂浆进行扩展度、稠度和活性试验。综合硅灰的烧失量、需水比、扩展度、稠度以及28d胶砂强度等多项性能指标,优选出最佳的一组硅灰为1#硅灰,即长和新材全加密硅灰,其性能不仅满足混凝土的质量,也有利于成本控制。

预分散高活性硅灰浆体的试验研究

本文通过配合使用几种无机、有机悬浮剂,探究不同悬浮剂对硅灰浆体的性能影响,并尝试制备悬浮稳定性、粘度、活性各项性能良好的预分散高活性硅灰浆体。实验结果表明:有机悬浮剂提供良好的悬浮性能并在一定程度上提高浆体的粘度和活性,无机悬浮剂A及膨润土具有提高浆体触变性,静置时稳定浆体的作用;纤维素醚则会极大地的增加浆体的粘度,不利于浆体的使用。