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。

碱激发粉煤灰矿渣胶凝材料的流变性能

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。为了研究碱激发粉煤灰矿渣胶凝体系在早期的流变特性,制备了不同粉煤灰和矿粉质量比以及碱激发剂含量的复合浆体,并且分别采用了微型坍落度筒和Brookfield DV3T流变仪测试其流动性和流变性,最后用等温量热仪测试了各组配比下浆体的水化放热速率。结果表明:当FA/GGBS比为3∶7时,碱激发剂NaOH含量为4%的浆体在所有配合比中流动度为较低。随着粉煤灰质量比和NaOH摩尔质量的升高,碱激发粉煤灰矿渣胶凝体系的流动度均有所上升,且屈服应力和塑性黏度有所下降。粉煤灰掺量的升高使得早期水化速率有所下降,而碱激发剂含量的增加则提高了水化放热峰值速率。

复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土抗冻融性能研究

为探究复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土的抗冻融性能,对三种胶凝材料体系的混凝土,在四种不同水胶比下,进行快速冻融试验与压汞试验。从外观损伤、质量损失、相对动弹性模量及孔隙结构等方面研究其抗冻融性能退化规律。结果表明:在相同条件下,适当降低水胶比可以提高混凝土的抗冻融性能;与普通混凝土相比,由石灰石粉、矿渣和粉煤灰等矿物掺合料与水泥组成的复合胶凝材料体系,提高了混凝土抗冻融性能;因矿渣活性高于粉煤灰,“20%(质量分数,下同)石灰石粉+15%粉煤灰+15%矿渣”混凝土抗冻融性能弱于“20%石灰石粉+30%矿渣”混凝土;矿物掺合料能细化混凝土孔径,提升抗冻融性能。通过理论分析与试验数据回归,建立了不同胶凝材料体系下复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土冻融损伤模型。

生石灰对粉煤灰-石膏复合材料的改性研究

生石灰作为粉煤灰活性激发剂掺入粉煤灰-石膏混合体系中,探究其对粉煤灰-石膏复合材料表观密度、强度、吸水率以及软化系数等指标的影响,达到改善石膏不耐水的缺陷和降低生产成本的目的。结果表明:生石灰最优掺量为24%,此时石膏表观密度增加4.3%,吸水率降低15.84%,干抗压强度增加21.78%,湿抗压强度增加34.32%,湿抗折强度增加12.37%,抗压软化系数增加10.50%,抗折软化系数增加62.36%。

碱激发矿渣粉煤灰地质聚合物力学性能改性及其混凝土性能

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。碱激发矿渣粉煤灰地质聚合物(ASFG)具有早期强度高、耐酸碱等优异性能,但脆性大、韧性差等缺陷影响其推广应用。为改善ASFG的性能且拓宽可应用于ASFG改性的矿物掺合料种类,以偏高岭土、沸石粉、膨润土、硅灰石粉、轻质碳酸钙和硅灰六种矿物掺合料作为改性材料,研究了其对ASFG力学性能的改性效果,并确定了硅灰为较佳改性材料。为深入探索硅灰对ASFG力学性能的改善作用,研究了硅灰掺量对ASFG力学性能的影响,并确定了硅灰的较佳掺量。最后,制备了碱激发矿渣-粉煤灰-硅灰地质聚合物混凝土(ASFSGC),并研究了其工作性、准静态力学性能和抗渗性。结果表明:膨润土、硅灰石粉、轻质碳酸钙、硅灰四种矿物掺合料对ASFG的抗折强度具有明显增强效果。硅灰石粉、硅灰两种矿物掺合料对ASFG的抗压强度具有明显增强效果。对ASFG而言,硅灰是一种优质矿物掺合料。随着硅灰掺量的增大,ASFG的力学性能先增大后减小,硅灰的较佳掺量为4%。ASFSGC具有良好的工作性、优异的抗渗性能,且ASFSGC的延性较普通硅酸盐水泥混凝土提高了14.1%。

一种新型石墨烯-粉煤灰基地质聚合物复合材料的制备及光催化应用

二维石墨烯优异的理论电子迁移率,为石墨烯与粉煤灰地质聚合物的复合以及半导体光生电子的传输提供了理论依据。本工作首次报道了石墨烯-粉煤灰基地质聚合物复合光催化材料的制备,并将其应用于光催化染料降解的探索性研究。XRD、FESEM、XPS及FT-IR结果表明:粉煤灰颗粒与碱性激发剂反应,生成Si-O-Si(Al)无定形网络结构的石墨烯-粉煤灰基地质聚合物复合材料,Co^(2+)掺杂的Fe_2O_3以无定形态均匀地分布于石墨烯-粉煤灰基地质聚合物复合材料表面。Co^(2+)-10Fe_2O_3-GAFG复合材料对碱性品蓝染料展现出最高的光催化降解活性,归因于Co^(2+)掺杂提供给Fe_2O_3半导体的施主能级,石墨烯对Fe_2O_3光生电子的快速传输,以及羟基自由基(·OH)对染料分子氧化降解的协同作用。该光催化降解反应符合二级反应动力学。

利用粉煤灰反应烧结合成ZrO_2-莫来石复合材料

以粉煤灰、锆英石和氧化铝为原料,通过反应烧结法合成ZrO2-莫来石复合材料.研究了烧结温度对合成材料线收缩率、密度、吸水率、常温耐压强度和抗热震性的影响.采用XRD和SEM表征材料的相组成和显微结构.研究结果表明,在1600℃下烧结4h可以合成常温耐压强度高、烧结性和抗热震性优异的ZrO2-莫来石复合材料;合成材料中ZrO2多以粒状形式存在,平均粒径约为5～10μm,能较均匀地分布于莫来石基质中.

矿渣-粉煤灰地聚物胶凝材料制备与性能研究

综述了地聚物胶凝材料的定义,并研究了不同质量比例的矿渣和粉煤灰、不同的水胶质量比以及不同的水玻璃模数的矿渣-粉煤灰地质聚合物(地聚物)在不同龄期下的抗压强度。通过极差分析法得出,当矿渣/粉煤灰的质量比为70∶30,水胶质量比为0.40,水玻璃模数为1.3时,是最佳的配合比。

偏高岭土和粉煤灰对碱-矿渣复合胶凝材料的凝结时间及早期力学性能的影响

研究了水胶比为0.4,水玻璃模数为1.4及Na 2O含量为10%(质量分数)时,单掺偏高岭土与复掺偏高岭土和粉煤灰对碱-矿渣复合胶凝材料的凝结时间和早期力学性能的影响。结果表明,两种复合方式对碱-矿渣复合胶凝材料均有缓凝作用,但复掺时的缓凝效果更明显。单掺时,碱-矿渣复合胶凝材料的早期抗折、抗压强度和折压比基本不随偏高岭土掺量的变化而变化,但其28 d粘接强度随偏高岭土掺量的增加而增大。复掺时,碱-矿渣复合胶凝材料早期抗压强度随粉煤灰掺量的增加而减小;与单掺时相比,该复合胶凝材料72 h抗折强度和折压比分别提高了40%和64%。除此之外,复掺时该复合胶凝材料28 d粘接强度比单掺时提高了45%,但粉煤灰掺量的影响较小。

碱激发粉煤灰-矿渣灌浆材料的流变性与流动性

采用Brookfield R/S plus流变仪和Marsh筒分别研究了碱激发粉煤灰-矿渣灌浆材料的流变性和流动性,并探讨了硅酸钠溶液模数和固含量、矿渣掺量的影响;采用灰色关联度分析法探究了流变性与Marsh流动性之间的关联性.研究表明:下端出口内径为10 mm的Marsh筒适用于碱激发粉煤灰-矿渣灌浆材料的流动性测试;碱激发粉煤灰-矿渣灌浆材料为流变性指数大于1的剪切增稠浆液,流变性与Marsh流动性存在经时突变性;当水玻璃模数为1.7、水玻璃用量为18%、矿渣掺量为10%时,浆液具有良好的工作性能;浆液Marsh流动度与浆液屈服应力和塑性黏度之间的关联度均大于0.8,关联性良好,其中在20 s^-1剪切速率时流变性与Marsh流动性的关联性最好,可采用Marsh筒法来检测评价浆液的流变性.

粉煤灰-矿渣复合超细粉蒸养混凝土力学性能

研究了在蒸汽养护和标准养护条件下掺粉煤灰 -矿渣复合超细粉混凝土的力学性能 .试验结果表明 :粉煤灰 -矿渣复合超细粉的掺入改善了蒸养混凝土的力学性能 ,并使蒸养混凝土具有较大的后期强度增长率 ;与空白对比组的混凝土相比 ,掺粉煤灰

掺粉煤灰PVA纤维增强水泥基复合材料的试验研究

研究了粉煤灰掺量对PVA纤维增强水泥基复合材料(ECC)的新拌性能、弯曲性能、抗压抗折强度、开裂模式及微观结构的影响.结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,水泥净浆的屈服剪切应力和塑性黏度不断降低,ECC的流动度增加.ECC的初始开裂荷载降低、抗折和抗压强度逐渐降低,ECC的跨中挠度提高,ECC的平均裂缝宽度变小.在满足抗压强度的前提下,适当增加粉煤灰掺量有助于提高ECC的韧性和延性.

水玻璃激发矿渣-粉煤灰胶凝材料水化机理研究

以水玻璃为激发剂,矿渣(SL)、粉煤灰(FA)为胶凝材料,研究了矿渣-粉煤灰配比对胶凝材料净浆标准稠度用水量、凝结时间、抗压强度的影响,并利用FESEM、XRD、FT-IR等测试手段对试样进行表征,探究其水化机理。结果表明:随矿渣掺量的增加,体系的标准稠度用水量下降,凝结时间缩短,抗压强度提高且具有高强的特点;在碱的作用下,胶凝材料中的玻璃体的网络形成键断裂,玻璃体解聚,断裂后的键重新组合形成新键,颗粒表面生成大量C-S-H凝胶及沸石类水化产物。

沥青及聚丙烯纤维增韧粉煤灰-矿渣基地质聚合物的制备

本文采用双掺沥青和聚丙烯纤维对碱激发粉煤灰-矿渣基地质聚合物进行了强化增韧研究。结果表明当沥青及聚丙烯纤维掺量分别为1wt%和0.6wt%时,地质聚合物28 d龄期表现出9.7 MPa的最高抗折强度。XRD物相分析结果表明,双掺沥青和聚丙烯纤维对该地质聚合物的物相结构没有造成影响。SEM结合断裂韧度计算结果发现纤维与地质聚合物基体结合紧密,纤维的拔出长度较长,表明聚丙烯纤维可以提高试件的断裂韧度,达到增韧效果。

高温对碱-粉煤灰-矿渣水泥石微结构及力学性能的影响

对比研究了碱矿渣水泥石与不同粉煤灰掺量(质量分数,下同)的碱-粉煤灰-矿渣水泥石在室温至1 000℃时的抗压强度和外观变化,应用X射线衍射和扫描电镜分析了常温及高温后上述水泥石的物相及微观结构.结果表明:常温下,碱矿渣水泥石抗压强度高于碱-粉煤灰-矿渣水泥石,且碱矿渣水泥石耐高温性能优于碱-粉煤灰-矿渣水泥石;600℃下,碱矿渣水泥石发生固相反应,产物为钙黄长石;粉煤灰掺量分别为50%和30%的碱-粉煤灰-矿渣水泥石在800,1 000℃时的抗压强度降低为0,在1 000℃下,其固相反应产物为钙黄长石和透辉石.

粉煤灰-矿渣复合超细粉蒸养混凝土的氯离子渗透性能

粉煤灰-矿渣复合超细粉蒸养混凝土氯离子渗透性能研究表明:随着矿物掺合料的加入,蒸养混凝土的氯离子渗透系数明显降低;掺加复合超细粉的混凝土经标准养护或蒸气养护后,其抗氯离子渗透性都有显著的增强。

矿渣-粉煤灰地聚物固化淤泥力学性能和路用性能研究

为实现河底淤泥的资源化处置,常采用水泥等胶凝材料固化淤泥提高承载力作为路基材料。传统固化材料能耗大、碳排放量高。为开发可持续性固化材料,本研究采用矿渣-粉煤灰二元地聚物固化淤泥,研究其力学性能及路用性能。通过研究Si/Al摩尔比、Na/Al摩尔比对地聚物凝结时间和抗压强度的影响规律,确定地聚物配合比设计。依据优化配合比固化淤泥,研究地聚物掺量、养护龄期对固化淤泥力学性能的影响,并对固化淤泥进行水稳性、加州承载比、干缩和温缩试验,以评估其路用性能;采用扫描电镜和X射线衍射等试验方法对固化淤泥进行微观分析,揭示其固化机制。试验结果表明,矿渣-粉煤灰基地聚物地质聚合产物为无定形地聚物凝胶、水化硅酸钙、水化铝酸钙等,增强了土颗粒之间的胶结并且填充了孔隙,提高了固化淤泥的力学性能和路用性能。研究结果为地聚物固化淤泥土工程应用提供了实验基础。

碱-粉煤灰-矿渣水泥作GRC胶结材的试验研究

研究了影响碱-粉煤灰-碱矿渣水泥(AAFSC)的强度的因素,测定了其凝结时间。结果表明: 当水玻璃掺量为3%,硅酸盐水泥熟料为5%以及适量减水剂,其28 d抗压强度大于50 MPa,且凝结时间正常。AAFSC浆体浸泡液的pH值随着水化龄期的生长而降低,SEM照片显示抗碱玻璃纤维在AAFSC浆体中所受侵蚀极小。

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。

不同种类的秸秆纤维对碱矿渣-粉煤灰水泥基材力学性能及抗冻性能的影响

本文通过正交设计实验确定碱矿渣-粉煤灰水泥中矿渣、粉煤灰、碱激发剂、水灰比的最佳配比,28 d抗压强度为63.0 MPa;研究不同秸秆(玉米秸秆、芦苇秸秆)纤维对碱矿渣-粉煤灰水泥基材力学性能及抗冻性能的影响规律,不同掺量的秸秆纤维对碱矿渣-粉煤灰水泥基材初凝和终凝时间的影响.结果表明,随着秸秆纤维掺量的增加,掺玉米秸秆比掺芦苇秸秆的水泥基材的抗压强度下降略多,在一定掺量范围内抗折强度均提高;芦苇秸秆对水泥基材缓凝的影响小于玉米秸秆,掺3%芦苇秸秆纤维的水泥基材冻融循环可达35次.