无机矿粉对碱激发碳酸盐胶凝材料性能的影响

研究了矿渣、粉煤灰和偏高岭土对碱激发碳酸盐胶凝材料的强度、抗渗性能以及凝胶时间的影响 ,探讨了该材料浆体的流变特性。研究表明 :1)矿渣可大幅度提高该材料的强度和抗渗性能 ,但会显著缩短凝胶时间 ;偏高岭土有利于强度的提高 ,但对抗渗性能和凝胶时间的影响不显著 ;粉煤灰对这些性能的影响均不显著 ;2 )无机矿粉复合后 ,可使材料2 8d的抗压强度达 4 3MPa以上 ,抗渗压力达 1.5 MPa以上 ;3)该胶凝材料的浆体为宾汉型流体 ;4 )该胶凝材料中掺加粉煤灰 。

碱激发碳酸盐矿-矿渣复合作用及机理的研究

采用无活性的锆英石分别等体积替代碱激发碳酸盐矿-矿渣胶凝材料(AACSCM)中的碳酸盐矿和矿渣,通过胶砂强度试验考察了在AACSCM材料中碳酸盐矿与矿渣的复合作用,进而通过净浆硬化体的孔溶液成分分析研究了其复合作用机理。结果表明:在硅酸钠溶液-碳酸盐矿-矿渣体系反应的后期,矿渣、碳酸盐矿与硅酸钠溶液之间具有显著的协同效应。其机理是:在反应后期,由矿渣自身解体提供的Ca2+、Mg2+等的数量已不足,而Al3+则有较多剩余,此时,碳酸盐矿的溶解提供了所需的Ca2+和Mg2+,促进了矿渣进一步解体,而矿渣解体需要更多的Ca2+和Mg2+,反过来又加速了碳酸盐矿的溶解,如此反复,使得整个体系的反应程度有较大提高,材料的强度和抗渗性能等得到显著改善。

碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料流变性能的研究

采用R/S-SST流变仪测定了不同配方的碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料浆液静置不同时间的流变曲线。探讨了硅酸钠溶液模数和浓度、矿渣及缓凝剂掺量对浆液流变性能的影响。结果表明:碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料为宾汉姆流体,随硅酸钠溶液浓度增大、模数减小、矿渣掺量增加,浆液的屈服值和塑性粘度增大;掺加缓凝剂后,浆液的流变性能显著改善。

碱激发碳酸盐基灌浆材料的性能与改性

研究了内掺少量复合无机矿粉对碱激发碳酸盐基灌浆材料的强度、抗渗和耐水等性能的改善。结果表明 ,模拟灌浆砂柱 2 8d抗压强度可提高至 3.9～ 7.3MPa,结石体和模拟灌浆砂柱的抗渗压力则增大至 0 .7～ 0 .9MPa,同时 Si O4 - 4、Na+溶出量减少。采用差示扫描量热分析 ( DSC)、扫描电镜分析 ( SEM)和压汞法 ( MIP)探讨了无机矿粉对它的改性机理。

碱激发碳酸盐-矿渣复合灌浆材料的工作性能

在碱激发碳酸盐-矿渣复合灌浆材料试验研究中引入浆液Marsh时间与Mini扩展度试验方法,以表征浆液的表观粘度和屈服应力,并结合传统的凝胶时间试验方法,综合研究了不同配方浆液的工作性能。结果表明:硅酸钠溶液浓度和矿渣掺量对浆液工作性能的影响相似,其值增大,浆液凝胶时间缩短,Marsh时间延长,扩展度减小,即浆液的表观粘度和屈服应力随之增大,并且发现其将随时间而进一步显著增大,说明浆液保持良好流动性的时间缩短。硅酸钠溶液模数或缓凝剂掺量增加时,浆液凝胶时间延长,且保持良好流动性的时间增加,但其起始表观粘度和屈服应力变化不大。

碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料模拟灌浆试验研究

通过对碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料进行实验室模拟灌浆试验研究,获得实验室条件下灌浆工艺参数是:灌浆压力2.0～6.0MPa,保压3～5min;灌浆材料的优选参数是:硅酸钠溶液模数1.6,浓度35%,最优质量配比为:m(碳酸盐矿粉)∶m(矿渣粉)∶m(硅酸钠溶液)∶m[缓凝剂(固体)]=1∶0.43∶1.14∶0.0193,其灌注的砂柱体28d强度为8.7MPa,抗渗性能良好。

碱激发碳酸盐矿-矿渣灌浆材料抗渗性能的研究

试验研究了碱激发碳酸盐矿-矿渣灌浆材料标准固砂体的抗水渗透性能,分析了该灌浆材料抗水渗透性能与微观结构及抗压强度的关系。研究结果表明,该灌浆材料抗渗性能优良,当矿渣掺量Ms=5%时,碱激发碳酸盐矿-矿渣灌浆材料标准固砂体的渗透系数与抗渗标号为S16和S18的普通混凝土相当;而当Ms≥30%时,其渗透系数比抗渗标号为S16和S18普通混凝土小一个数量级。

养护制度对碱激发碳酸盐矿-矿渣胶凝灌浆材料性能的影响

本文研究了养护制度对碱激发碳酸盐矿-矿渣胶凝灌浆材料性能有着明显的影响。结果表明:升高养护温度能使碱激发碳酸盐矿-矿渣胶凝灌浆材料的早期抗压强度得到很大幅度的提高,但对材料后期强度的提高作用有限;水中养护会降低材料各龄期的强度,当矿渣掺量较低和养护较高时,强度降低尤为明显,90d龄期时材料强度甚至发生倒缩;养护温度升高时,材料微观形貌更为多样化。

温度对碱激发碳酸盐矿胶凝材料的影响

采用化学结合水测定、综合热分析及扫描电镜分析,研究了温度对碱激发碳酸盐矿胶凝材料(alkali-activated carbonatite cementitious material,C体系)及碱激发碳酸盐矿-矿渣复合胶凝材料(alkali-activated carbonatite-slag cementitious material,CS体系)的反应程度、反应产物及微观结构的影响。结果表明:相同温度下,两体系的化学结合水量随龄期变化的规律有所不同,CS体系的反应程度较C体系的高;两体系的反应产物有所不同,CS体系的浆体微观结构比C体系的更密实;随温度升高,两体系反应程度提高,凝胶产物增多,浆体结构更加密实,但反应温度不宜超过60℃。

碳酸盐矿-矿渣灌浆材料流变参数数学模型研究

研究了采用简单的分段Marsh时间表征碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料流变性的数学模型,把分段Marsh时间测试结果通过简单的模型计算与流变仪测定的流变性能结果相比较,寻找它们之间的对应关系。结果表明,通过简单分段Marsh时间测试所得到的流变参数,可以与用流变仪测试所得到的流变参数建立起形式为y=ax+b的数学模型。

Marsh时间测试碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料流变性

探讨了采用简单分段Marsh时间替代流变仪测试碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料浆液流变性能的方法,并把分段Marsh时间测试结果通过简单的模型计算,寻找它与流变仪测定的流变性能结果之间的对应关系。结果表明,简单分段Marsh时间测试所得到的流变参数,与用流变仪测试所得到的流变参数相比较,规律基本接近。