超细矿渣粉在低碳混凝土中的应用研究

文章深入研究了超细矿渣粉在低碳混凝土中的应用,探讨了其对混凝土性能的影响及替代水泥的可行性。结果表明,超细矿渣粉比例替代P·O 42.5普通硅酸盐水泥30%-50%,28 d强度可达到34.2-40.3 MPa,优于基准配合比的32.8 MPa,且混凝土生产综合成本降低10.2-15.1元/m^(3),碳排量减少45.50-68.25 kg/m^(3)。可见,超细矿渣粉不仅有助于减少水泥用量、节约成本、降低碳排放,还能显著提高低碳混凝土的性能,故其具有广阔的应用前景。

TRMS 45.2立磨生产超细矿渣粉的调试实践

超细矿渣粉活性优异,是混凝土配制的重要组分之一,为了满足TRMS 45.2矿渣立磨粉磨超细矿渣粉的生产需要,对其进行了技术改造。介绍了TRMS 45.2矿渣立磨粉磨工艺、主机配置,改造时选粉机采用高效笼形转子和新型静叶片结构,研磨区域调整了磨盘衬板角度、辊套角度、辊套圆角大小、挡料圈高度和风环面积,改造后进行了生产调试。分析了生产调试过程中遇到的磨机振动较大、生产稳定性较差、成品比表面积不达标等问题,以及调试过程中磨辊工作压力、选粉机转速、磨机振动和料层厚度、磨内风温和风量、磨内喷水等运行参数对生产的影响以及参数的确定,通过更换受损磨辊摇臂轴承,调整生产工艺参数,使系统电耗降低为~64kW∙h/t,实现了超细矿渣粉成品产量60t/h、比表面积≥600m2/kg且生产运行稳定的改造目标。

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。

钢渣-矿渣复合矿粉对水泥水化的影响

为了促进钢渣的资源化利用,克服纯钢渣粉活性低的缺点,将钢渣粉与矿渣粉按不同比例进行复配,并取代30%的水泥制备净浆。测试各试验组的抗压强度、水化放热速率和放热量,并对硬化浆体进行XRD、SEM和MIP测试。结果表明,当钢渣粉与矿渣粉的质量比例为1∶1时,最有利于提升水泥的抗压强度,而单掺30%钢渣粉的抗压强度最低。水化热测试发现,掺入30%纯钢渣粉的试验组具有最大的水化放热速率和水化放热量。XRD、SEM和MIP测试发现,掺入复合矿粉后生成新的水化产物Al_(2)Mg_(4)(OH)_(12)(CO_(3))(H_(2)O)_(3),硬化体更为致密,并且孔隙率和平均孔径均降低。

矿渣粉改良分散性土的工程特性研究

分散性土的抗冲蚀能力较低,易发生管涌、流土等破坏,作为建筑材料存在较大的工程隐患。通过对矿渣微粉改性分散性土进行分散性鉴定试验、单轴抗压试验以及压缩试验,来探讨其力学性质,以确保在工程中的使用效果。试验表明:随着矿渣微粉掺量的提高和养护龄期的增加,抑制了土体的分散性,提升了土体的力学性质,降低了其压缩性,矿渣微粉掺量达到7%,养护7 d以上,其改性效果较佳;从微观角度来看,矿渣微粉加入到分散性土样中,发生水化反应以及离子置换反应,通过降低双电层厚度,提供胶结物质使土颗粒变得紧密,填充土体孔隙降低土体的分散性,改善了土体的力学特性。

粒化高炉矿渣粉沥青混合料路用性能研究

为了拓宽废弃粒化高炉矿渣的利用途径,文中采用不同比例的粒化高炉矿渣粉代替矿粉后,进行AC-13C沥青混合料配合比设计,并对其高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性等路用性能进行对比分析。结果表明,将粒化高炉矿渣粉作为填料应用于沥青混合料中,提高了沥青混合料的高温稳定性和高温水稳定性,但降低了其低温水稳定性。当粒化高炉矿渣粉替代率不超过50%时,沥青混合料的低温抗裂性可以得到提高,而当粒化高炉矿渣粉替代率超过75%时,沥青混合料的低温抗裂性降低。综合分析结论得出,AC-13C沥青混合料的粒化高炉矿渣粉替代率不超过50%。

矿渣粉掺合料对C50高性能混凝土综合性能的影响

矿渣粉通常被用作矿物掺合料来制备高性能混凝土,以S95级矿渣粉和C50高性能混凝土为研究对象,评价了不同矿渣粉掺量对C50高性能混凝土综合性能的影响。试验结果表明:随着S95级矿渣粉掺量的不断增大,C50高性能混凝土的抗氯离子渗透性能、抗开裂性能、抗水渗透性能、抗收缩性能、抗冻性能和抗碳化能力均呈现出“先增强后减弱”的趋势,存在一个最佳的掺量使C50高性能混凝土的综合性能达到最佳,在文中所述的试验条件下,推荐S95级矿渣粉的最佳掺量为20%,此时C50高性能混凝土综合性能最佳。研究结果认为,S95级矿渣粉可以用作C50高性能混凝土的掺合料,合适掺量的矿渣粉不但能够有效降低混凝土中水泥的用量,还能有效提高混凝土的综合性能。

S105级矿渣粉掺量对混凝土工作性能和力学性能的影响

为了研究矿渣粉掺量对混凝土工作性能和力学性能的影响,以S105级矿渣粉为研究对象,通过坍落度和扩展试验评价了矿渣粉掺量对混凝土工作性能的影响,并通过抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度试验评价了矿渣粉掺量对混凝土力学性能的影响。试验结果表明:S105级矿渣粉的掺量越大,C50高性能混凝土的坍落度和扩展度就越大,当矿渣粉的掺量为20%时,混凝土的坍落度和扩展度分别可以达到230 mm和510 mm,工作性能得到显著改善;而C50高性能混凝土试件的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度则随着S105级矿渣粉掺量的增大均呈现出“先升高后降低”的趋势,当矿渣粉的掺量为20%时,养护7 d和28 d的混凝土试件的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度均可以达到最大,力学性能也得到了明显改善;但矿渣粉的掺量过大时,会导致C50高性能混凝土试件的力学性能明显降低。因此综合考虑混凝土的工作性能和力学性能,推荐S105级矿渣粉的掺量不宜超过20%。

矿渣-石灰石粉混凝土柱受压性能研究

为研究矿渣-石灰石粉混凝土柱的受压性能,主要通过将掺量为20%的石灰石粉和30%的矿渣等质量取代普通硅酸盐水泥制成C40、C50两类混凝土柱,将其受压性能与基准柱受压性能进行比较,并采用ABAQUS有限元软件对试验进行了建模分析。结果表明:矿渣-石灰石粉混凝土受压柱裂缝的发展和破坏形态、受压钢筋荷载-应变曲线与普通混凝土受压柱相似;其轴心受压柱中央截面处的混凝土压应变比普通混凝土受压柱稍大;ABAQUS有限元软件分析得到的力学性能和试验数值相近。

大掺量矿渣-石灰石粉混凝土收缩性能的研究及模型预测

为了研究不同水胶比下,大掺量矿渣、石灰石粉各取代30%、20%水泥对混凝土收缩性能的影响,与基准硅酸盐混凝土进行对比,研究2种矿物掺合料协同作用下混凝土的收缩性能变化,并对其收缩性能进行模型预测。试验结果表明:(1)混凝土的收缩性能(自收缩性能及干燥收缩)会随着水胶比的增大而有所下降。(2)与基准混凝土对比,大掺量矿渣与石灰石粉取代水泥不利于混凝土的自收缩及干燥收缩,与矿渣及石灰石粉各自掺量相关。(3)矿渣-石灰石粉混凝土自收缩曲线及干燥收缩曲线趋势与基准混凝土大致相同,且双掺混凝土自收缩与干燥收缩差值与基准混凝土想比,均会随着龄期的增长而逐渐缩小。(4)采取对数函数形式对矿渣-石灰石粉混凝土收缩-龄期曲线做出模型预测,具有良好的相关性;美国混凝土协会(ACI)推荐混凝土收缩方程的双曲线函数形式相关性更好。

掺矿渣粉水泥基材料抗干湿循环—硫酸盐侵蚀性能试验研究

为研究掺矿渣粉水泥基材料的抗干湿循环-硫酸盐侵蚀性能及作用机理,设计了3种矿渣粉掺量的水泥胶砂试件进行干湿循环-硫酸盐侵蚀试验,测定试件在不同侵蚀龄期下的抗蚀系数,观察其外观形态变化,并运用扫描电子显微镜观测其微观形貌。结果表明,干湿循环-硫酸盐侵蚀下,水泥基材料将受到钙矾石、石膏和十水硫酸盐晶体的叠加膨胀损伤,侵蚀破坏表现为试件抗蚀系数减小和出现剥落、砂集料外漏现象;因为矿渣粉的填充作用与火山灰效应大幅减缓了硫酸盐物理和化学侵蚀进程,所以掺矿渣粉能显著提高水泥基材料的抗干湿循环-硫酸盐侵蚀性能,其效果随着矿渣粉掺量的增加和水胶比的减小而增强。干旱区(新疆)在盐碱地中服役的混凝土结构,其水胶比宜小于0.40,矿渣粉掺量宜大于30%。将S75级矿渣粉应用于水工混凝土具有较好的实用性和经济性。

基于酸改性矿渣粉载体的Cu/KZS和Ce-Cu/KZS催化剂低温SCR脱硝性能

本文以酸洗改性的矿渣粉为载体,制备了Cu/KZS和Ce-Cu/KZS催化剂,并考察了其低温SCR脱硝性能。实验结果表明Ce-Cu/KZS催化剂展现了更优的低温催化脱硝性能,在180~300℃范围,可以实现超过93%的催化脱硝活性。表征结果发现,其优越的低温催化活性得益于其具有更高的比表面积、较弱的活性物种结晶度、更强的低温氧化还原性能和更高的弱酸性位数量;同时,Ce-Cu/KZS催化剂的表面吸附氧含量更高,也会提高催化剂的催化活性。

多元固废地聚物干粉砂浆制备与性能研究

为实现工业固废应用于实体工程中,实现废物利用、节能减排的目标,以粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、电石渣为主要原料,在室温条件下采用固体碱激发剂制备了地聚物干粉砂浆。以原粉煤灰和细粉煤灰掺量比、矿渣掺量、电石渣掺量和碱激发剂掺量为因子设计正交试验,通过测试地聚物干粉砂浆的力学性能,得出干粉砂浆的最佳配合比;通过最优配合比制备M10等级的砂浆,并进行微观分析,揭示强度增强机理。结果表明:当原粉煤灰与细粉煤灰的比例为2∶8、粉煤灰与矿渣的掺加比例为9∶1、电石渣掺量为6%、激发剂掺量为2%时,M10等级砌筑砂浆的7 d抗压强度为11.9 MPa,28 d抗压强度达到15.9 MPa,保水性和稠度均符合现行规范要求。结合SEM分析表明,地聚物砂浆中生成大量C–(A)–S–H和N–A–S–H凝胶产物,促使样品结构紧密、砂浆强度显著提升。

矿渣粉对混凝土性能的影响研究

矿渣粉自被应用于混凝土以来,已成为混凝土不可缺少的组分,研究矿渣粉对混凝土性能的影响至关重要。分别采用3种不同比表面积的矿渣粉以不同掺量等量替代水泥制备混凝土,并研究矿渣粉对混凝土工作性能和力学性能的影响。试验结果表明:矿渣粉的比表面积和掺量对混凝土的性能有较大的影响。在掺量为5%~25%时,将比表面积比水泥大的矿渣粉掺入混凝土中,混凝土工作性能得到一定的改善,且矿渣粉取代量越高、比表面积越大,效果越明显,力学性能增强,且掺量在10%强度最高。

矿渣粉掺量对水泥混凝土性能影响的试验研究

为研究矿渣粉掺量对水泥混凝土性能的影响,采用C50配合比,分别以0、10%、20%、30%、40%、50%的矿渣粉等量替代水泥,进行混凝土坍落度、抗压强度和抗碳化试验。通过试验,得出矿渣粉掺量与混凝土各个性能参数的关系,并且分析得出矿渣粉掺量在10%~25%时,混凝土工作性能、力学性能和抗碳化性能均处在较理想状态,确定了对于C50配合比矿渣粉掺量的适宜范围应为10%~25%。

磨细钢渣粉和矿渣粉复掺对C60高性能混凝土性能的影响

使用磨细钢渣粉和矿渣粉复掺制备C60高性能混凝土,研究磨细钢渣粉和矿渣粉两者复掺或单掺对C60高性能混凝土抗压强度和抗渗性能的影响。试验结果:与单掺磨细钢渣粉相比、与单掺矿渣粉相比,磨细钢渣粉和矿渣粉两者复掺时,其C60高性能混凝土的抗压强度和抗渗性能最佳,单掺矿渣粉的次之,单掺磨细钢渣粉的最差。

粉煤灰和矿渣复掺对高性能混凝土耐久性的影响

为有效探究复掺粉煤灰及矿渣条件下高性能混凝土耐久性的变化规律,最大限度地保证高性能混凝土的耐久性,通过相关试验,对不同粉煤灰及矿渣掺量下高性能混凝土的抗氯离子渗透性能、抗碳化性能、抗冻性能、抗硫酸盐侵蚀性能的变化情况实施比较分析。结果显示:复掺粉煤灰及矿渣条件下高性能混凝土耐久性得到大幅度提升;当粉煤灰与矿渣配比为2∶8时,混凝土抗氯离子渗透能力最强;当配比为8∶2时,抗碳化性能最佳;当配比为4∶6时,抗冻性能最佳,而当二者配比6∶4时,抗硫酸盐侵蚀性能最佳。

水泥矿渣粉复合稳定土路基抗压强度试验研究

为研究水泥矿渣粉复合稳定土的力学强度,采用无侧限抗压强度分析了水泥剂量、矿渣粉掺量和养生龄期对水泥矿渣粉复合稳定土抗压强度的影响。分析结果显示:龄期对水泥矿渣粉复合稳定土的强度影响最大,在试件成型养生初期,强度迅速生成,龄期28 d以后强度增长趋缓;随着水泥剂量和矿渣粉掺量的增大,水泥矿渣粉复合稳定土的抗压强度逐渐增大。

工业固废粉煤灰/矿渣粉稳定大粒径碎石基层材料抗裂性能数值模拟分析

为消除和减少半刚性基层导致的反射裂缝,采用粉煤灰和矿渣粉替代水泥,设计工业固废粉煤灰/矿渣粉稳定大粒径碎石基层材料,并建立其细观断裂模型,运用ABAQUS有限元软件进行抗压及干缩试验数值模拟分析。结果显示,与常规水泥稳定碎石相比,工业固废粉煤灰/矿渣粉稳定大粒径碎石基层材料具有较好的抗压能力,且开裂路径多样,其系统总能量较小,具有较好的抗裂性能,可减少反射裂缝,且用粉煤灰和矿渣粉替代水泥具有环保意义。

矿渣粉对混凝土耐久性影响的研究

在我国,一些建设10年以上的工程中,就已暴露出混凝土的耐久性缺陷,其耐久性已成为业界所共同关心的问题。混凝土的耐久性能是指对外界因素(如气候、化学侵蚀或其他损伤等)的影响而维持较长时间服役的一种综合性能,其主要表现为:抗收缩、抗渗性、抗冻性、抗侵蚀、抗碳化及碱-骨料反应等。降低混凝土的孔隙率,尤其是毛细孔性是改善混凝土耐久性的重要手段,而目前最有效的方法是添加高效减水剂或添加矿物添加剂,而矿渣微粉是一种优良的活性矿物外加剂,其在混凝土中的应用有望解决这一问题。通过试验,探讨了矿渣微粉对混凝土耐久性能的影响。