掺铁尾矿蒸压混凝土的性能

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。将铁尾矿替换河砂来制备蒸压混凝土,分析了水泥用量、粉煤灰用量、铁尾矿砂掺量和减水剂用量对蒸压混凝土流动性和抗压强度的影响。将混凝土进行蒸压养护处理,分析不同蒸压时间作用下混凝土的水化机理。结果表明:综合考虑经济性和试样抗压强度,选择水泥用量为551 kg/m^(3)、铁尾矿砂掺量为20%、粉煤灰用量为225 kg/m^(3)和减水剂掺量为0.20%,在上述综合指标作用下,测定混凝土的抗压强度为61.13 MPa。蒸压时间长更能激发铁尾矿砂内部矿物成分的活性,使得混凝土内部的水化反应更彻底,生成的晶体、凝胶的含量也越多,这有效提高混凝土的强度。

钙硅比对固硫灰蒸压混凝土性能的影响

固硫灰中CaO含量一般高于粉煤灰而SiO_2含量则低于粉煤灰,因此粉煤灰加气混凝土的钙硅比不宜直接用于固硫灰加气混凝土。改变燃煤灰渣和石灰的相对含量以调节蒸压混凝土的钙硅比,并研究钙硅比对水化产物、干密度、抗压强度及干燥收缩性能的影响。结果显示,干密度随钙硅比增大而增大;存在某一钙硅比使其抗压强度最高且干缩性能最小。当设计固硫灰蒸压混凝土配合比时,为达到较高的力学性能,其钙硅比应高于粉煤灰加气混凝土。

蒸压混凝土水泥石界面研究

蒸压混凝土中水泥与骨料之间的界面结构相对疏松,强度较弱,并且不同骨料蒸压混凝土的水泥石界面的水化产物以及微观表象也不同。为了解不同骨料蒸压混凝土的界面结构及其水化产物,利用X射线衍射、扫描电镜和能谱,分别对其晶体物相、界面微观表象和碱度进行分析。通过3组试验,得到了3种不同骨料蒸压混凝土水泥石界面的各种性质。结果表明,蒸压混凝土界面的碱度与骨料是否参与水化反应有关;石灰石不参与蒸压混凝土的水化,其界面的水化产物为高碱度水化硅酸钙;蒸压过程中,破碎卵石和花岗岩参与水化反应,其界面碱度小于石灰石蒸压混凝土;由于花岗岩在蒸压过程中K+、Na+的溶出,花岗岩蒸压混凝土界面附近的碱度比破碎卵石蒸压混凝土更低。

掺污泥蒸压混凝土砌块抗冻融性试验研究

抗冻融性能是影响混凝土砌块耐久性的重要指标,我国幅员辽阔,寒冷地区的面积也较大,砌块长期在这种环境下服役势必有不同程度的冻融损伤。用污泥混合粉煤灰、水、生石灰等材料后制成砌块,同时对砌块的抗冻融性能进行测试。结果表明,混掺污泥比例越高,制作的蒸压混凝土砌块的抗压强度有所下降,但在一定掺量范围内抗冻融性能符合GB 13544—2011《烧结多孔砖和多孔砌块》要求。

燃煤炉渣在蒸压混凝土中的应用

将燃煤炉渣部分取代粉煤灰用于蒸压混凝土制品,结果表明,水热条件下燃煤炉渣的反应活性高于粉煤灰,用燃煤炉渣部分替代粉煤灰后,其蒸压混凝土强度有所提高。通过X射线衍射分析、扫描电镜分析等分析了燃煤炉渣用于蒸压混凝土后制品强度提高的机理。

纤维材料对蒸压混凝土力学性能的影响研究

蒸压水泥混凝土因高强度和高性能而应用越来越广泛。利用化学成分分析、X射线衍射分析、扫描电镜等测试手段研究了硅灰石和植物纤维对蒸压水泥混凝土性能的影响。结果表明,纤维的掺入对蒸压混凝土抗压强度、抗折强度有明显增强作用。硅灰石的掺量以水泥质量的15%左右为宜,其抗折强度的提高幅度在40%以上,抗压强度增加约20%。植物纤维的掺量以水泥质量的1.5%左右为宜,其抗折强度的提高幅度在20%以上,但抗压强度提高幅度约10%。

蒸压混凝土配合比优化

通过压碎值、级配和流动度测定等手段,研究了不同骨料在不同条件下的强度和不同粒径卵石的优化质量比,以及聚羧酸盐高效减水剂对水泥净浆和含砂粉水泥浆流动性的影响,并利用正交试验的方法基于抗压强度和抗折强度对蒸压混凝土强度进行了配合比优化。

基于高抗折强度的蒸压混凝土配合比优化

通过正交试验优化蒸压混凝土配合比,并以此配合比为依据研究纤维材料对蒸压混凝土抗折强度的影响。结果表明,纤维均有利于蒸压混凝土抗折强度的提高,但抗压强度提高幅度不明显。

蒸压混凝土轻质隔墙施工技术应用分析

基于蒸压加气混凝土轻质隔墙板的施工应用和性能特点分析,阐述了实际工程应用的施工工艺方法和对墙板、墙面加固、驳接安装、超常规安装及隔声要求较高墙体的施工控制要点,通过对蒸压混凝土轻质隔墙施工技术总结完善,为类似工程项目提供一定参考。

减水剂改性固废基蒸压加气混凝土的制备与性能研究

以花岗岩石粉、黄河特细砂为硅质材料,以电石渣为钙质材料,以聚羧酸减水剂为改性剂,制备固废基蒸压加气混凝土(AAC)。研究了聚羧酸减水剂掺量对AAC料浆流动性、发气过程、抗压强度、干密度、孔隙率和孔径分布的影响。结果表明,减水剂掺量由0.15%增大到0.30%,料浆初始流动度、发气速率、发气量和孔隙率逐渐增大,制品抗压强度和干密度逐渐降低。减水剂掺量为0.25时,料浆初始流动性270 mm,发气量208 mL,孔隙率82.54%,抗压强度2.9 MPa,干密度509 kg/m^(3),AAC综合性能最优。减水剂掺量大于0.2%时,2 mm以上的大孔基本消失,孔隙率和孔壁无害孔含量对AAC抗压强度影响更明显。

砖混建筑垃圾制备蒸压加气混凝土性能及水化机理

以砖混建筑垃圾为主要原料制备蒸压加气混凝土(AAC),考察了废弃混凝土(WC)、废弃黏土砖(CB)及其复配掺量对蒸压加气混凝土抗压强度和干体积密度的影响,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了不同砖混配比加气混凝土样品的物相组成和微观形貌。结果表明,当建筑垃圾的掺量为50%~60%(质量分数,下同)时,以废弃混凝土或废弃黏土砖为原料制备的蒸压加气混凝土的抗压强度和干体积密度均能达到《蒸压加气混凝土砌块》(GB11968-2020)中A5.0 B07级别的要求。复配能进一步提升样品性能,随着废弃混凝土、废黏土砖质量比(m(WC)∶m(CB))的降低,所得样品的抗压强度不断升高,而干体积密度先降低后上升,当质量配比为2∶3~3∶2时,试样性能达到《蒸压加气混凝土砌块》(GB11968-2020)中A5.0 B06级别的要求。蒸压养护过程中,坯体中的SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Ca(OH)2、长石、富钙型水化硅酸钙(α-C_(2)SH)共同作用,生成大量片状托贝莫来石、半结晶的CSH(I)、CSH凝胶和少量水化石榴石、硬石膏,与原料中残留的石英、方解石一起填充在孔壁中,相互交织成网状,提高样品强度的同时降低其密度。砖混复配的样品含有更多结晶完整的托贝莫来石、CSH(I)以及适量的CSH凝胶,形成良好的网状致密结构,使样品综合性能更优。

轻质高强蒸压加气混凝土的制备及性能研究

本文利用新疆地区粉煤灰和微硅粉等典型固废资源为原料,开展轻质高强蒸压加气混凝土制备技术研究,分析了原料配比、水料比和发气剂掺量对制品绝干密度和抗压强度的影响。结果表明,当m(粉煤灰)∶m(微硅粉)∶m(石英砂)∶m(生石灰)∶m(水泥)∶m(石膏)=30∶25∶10∶25∶8∶2、铝粉量为总物料质量的0.10%、水料比为0.58、蒸压温度为195℃、蒸压压力为1.2 MPa、蒸压时间为8 h时,轻质高强蒸压加气混凝土的绝干密度为568.70 kg/m^(3),抗压强度为5.4 MPa,导热系数为0.140 W/(m·K),达到了A5.0、B06等级。

利用高硅铁尾矿制备蒸压加气混凝土

利用高硅铁尾矿(HIT)制备高硅铁尾矿蒸压加气混凝土(HIT-AAC),研究了HIT细度、钙硅比对HIT-AAC料浆性能和试块物理力学性能的影响;结合XRD、FTIR和SEM对HIT-AAC进行微观分析。结果表明:随着HIT细度的增大,料浆扩散度、发气速率、发气高度均有所降低,最终发气时间缩短,试块的干密度和抗压强度均有所提高;随着钙硅比的增大,料浆扩散度减小和试块干密度先下降后上升,发气速率和发气高度增加,最终发气时间缩短,抗压强度先提高后降低,当钙硅比为0.65时抗压强度最高,为4.29 MPa。水化产物主要为石英和托贝莫来石,随着钙硅比的增大,托贝莫来石由针棒状结构转为片状结构。

装配式蒸压加气混凝土底板叠合楼板力学性能研究

提出了一种装配式蒸压加气混凝土(AAC)底板叠合楼板,该叠合楼板采用带凹槽的预制AAC板作为底板,在凹槽中布设肋梁钢筋,再现浇混凝土形成。通过静力试验和数值模拟研究了该叠合楼板的破坏机理、裂缝分布、承载能力、变形能力和整体工作性能,分析了跨度、配筋率和构造形式等因素对楼板力学性能的影响。对该叠合楼板进行数值分析,验证了有限元模型的合理性。结果表明:叠合楼板试件的破坏形态分为受压混凝土压碎和底板裂缝超限;预制AAC板侧开槽的构造形式能提高楼板的整体工作性能;试件的延性均值在2.5左右,具有较好的变形能力,且试件开裂后刚度变化不大;预制底板配筋率对叠合楼板的极限承载力和刚度影响显著,提高底板的配筋率可以明显提高叠合楼板的承载力和刚度。最后提出了装配式AAC叠合楼板的设计方法。

花岗岩石粉蒸压加气混凝土的制备及性能

【目的】实现以大掺量(质量分数,下同)低品位硅质固废制备蒸压加气混凝土(autoclaved aerated concrete,AAC)。【方法】研究不同掺量花岗岩石粉对AAC料浆发气、抗压强度和干密度等的影响,确定优化掺量配比;通过X射线衍射(X-ray diffractometer,XRD)、傅里叶转换红外光谱(fourier transform infrared spectrometer,FTIR)、场发射扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)等表征手段对AAC微观性能进行分析。【结果】花岗岩石粉掺量为60%时,AAC抗压强度为3.02 MPa,干密度为523㎏/m^(3),性能较优;主要矿物成分为托贝莫来石、水化硅酸钙和残留的石英等;托贝莫来石、水化硅酸钙等水化产物与未反应的石英相互交织形成坚固的网状结构,使AAC致密并具有强度。【结论】花岗岩石粉主要含低活性SiO_(2),属于低品位硅质固废,以花岗岩石粉60%替代黄河特细砂制备AAC,物理力学性能可满足GB11968-2020中混凝土砌块抗压强度A 3.5、 B 05级的性能要求。

高掺量煤气化渣制备免蒸压加气混凝土

为实现煤气化渣资源化利用,以煤气化渣为主要原料,高盐废水作拌合水,辅以Ca(OH)_(2)和NaOH制备出免蒸压加气混凝土。前期用正交试验和单因素试验方式,制备煤气化渣基胶凝材料。选取强度最高配比作为加气混凝土基体材料配比。主要研究双氧水和硬脂酸钙对加气混凝土物理力学性能及孔结构影响,并用XRD及SEM等微观检测方法分析不同养护温度加气混凝土的水化产物。结果表明:以煤气化渣的质量基准,外掺入占煤气化渣总量10%的NaOH、10%的Ca(OH)_(2),拌合水为高盐废水,煤气化渣基胶凝材料28 d抗压强度最高,达68.8 MPa。此外,向该胶凝材料中掺入双氧水作发气剂、硬脂酸钙作稳泡剂,制备出免蒸压加气混凝土。随双氧水掺量增加,加气混凝的孔径逐渐增大,连通孔增多,故干密度和强度一同降低。加入适量硬脂酸钙后,孔分布更均匀且孔的形态趋于规则的圆形,故强度明显提升。当双氧水和硬脂酸钙的掺量分别为5%、1.5%,养护温度80℃时加气混凝土的抗压强度最高,达2.9 MPa,对应干密度617.2 kg/m^(3)。微观分析表明:高掺量煤气化渣基加气混凝土的水化产物主要为C-S-H凝胶、C-A-H凝胶和沸石。孔壁处主要为相互交错重叠的箔片状C-S-H凝胶,存在少量杂乱交织的细长针棒状C-S-H凝胶。这些水化产物相互交联,使孔壁结构较为密实,利于强度的提高。

不同生物质炉渣对蒸压加气混凝土浆料性能与力学性能的影响

在电厂利用生物质发电过程中,不同焚烧工艺产生的焚烧炉渣的成分和性质不同,这为其资源化利用带来了较大的难题。本研究以生物质炉渣、水泥、石灰为主要原料制备蒸压加气混凝土(AAC),对比研究两种主流燃烧工艺产生的炉渣对AAC制品浆料性能和力学性能的影响,并通过XRD和SEM对其水化产物及微观形貌进行过测试分析。结果表明:随着机械炉排炉渣(MGI)掺量的增加,AAC浆料的初始流动度明显下降,流动度损失增大,发气体积下降;AAC试块的比强度先增大后减小,当MGI质量分数为28%时,为兼顾AAC强度和密度的最佳掺量,抗压强度和密度分别为3.6 MPa、593.22 kg/m^(3)。循环流化床炉渣(CFBC)中大量的硬石膏和游离氧化钙会影响浆料的凝结硬化,随着CFBC掺量的增加,AAC浆料初始流动度逐渐增大,发气体积上升,AAC试块的比强度持续减小。此外,AAC中的水化产物——托贝莫来石的形态和堆积密度对制品的力学性能有着显著影响。

基于正交试验的免蒸压加气混凝土的制备与性能优化

【目的】制备轻质高强、节能保温的免蒸压加气混凝土,寻找最优制备配合比,提高固体废弃物的利用率。【方法】基于正交试验采用极差分析和矩阵关联分析的方法确定免蒸压加气混凝土的基础最优配比,优化玻璃粉的掺入量来实现加气混凝土性能的提升。【结果】各因素对免蒸压加气混凝土的表观干密度和抗压强度的影响程度由大到小为铝粉掺量(质量分数,下同)、水泥掺量、水料比、聚丙烯纤维(PP纤维)掺量,加气混凝土的基础最优配比为水泥掺量为24%,水料比为0.44,铝粉掺量为0.13%,PP纤维掺量为0.4%;当玻璃粉质量替代率达到25%时,混凝土的综合性能达到最优。【结论】玻璃粉作为粉煤灰的替代材料,在改善免蒸压加气混凝土干密度、抗压强度、导热系数方面效果显著。

脱硫粉煤灰掺量对蒸压加气混凝土稳定性影响及其机理

随着环保要求的提高和资源循环利用的推广,脱硫粉煤灰作为一种煤电化副产品,在改善蒸压加气混凝土(AAC)的性能方面具有潜在的应用价值。为了深入研究脱硫粉煤灰掺量对AAC稳定性的影响及其机理,开展了以不同比例的脱硫粉煤灰替代普通粉煤灰的稳定性实验,通过对六组不同掺量试件的稠度、干密度进行测试,并分析了其对AAC试件抗压强度的影响趋势,结合ACC水化过程,探讨了脱硫粉煤灰从微观到宏观对AAC的结构和性能的影响,阐明了脱硫粉煤灰对蒸压加气混凝土稳定性影响机理。研究结果表明,在脱硫粉煤灰的初始掺入阶段,由于其作为微细填料的功能,以及促进水化反应的作用,显著提高了AAC的干密度和初期抗压强度,在脱硫粉煤灰掺量为30%时,AAC试件强度达到阈值。然而脱硫粉煤灰掺量对AAC具有双向作用,过多的脱硫粉煤灰导致气孔增多及活性降低,进而影响试件的长期稳定性。本文研究成果对于ACC工艺的优化具有较大参考价值,为脱硫粉煤灰在蒸压加气混凝土领域的运用提供了理论依据和数据支撑。

墙材用蒸压加气碳纤维增强混凝土砌块的性能分析

蒸压加气混凝土砌块具有轻质、多孔、保温、隔音和抗风等优点,被广泛用作墙体建筑、内部隔断、地基填充和保护等建筑材料中。然而,这种墙材大多存在强度低、吸水率大及容易开裂等不足,限制了其进一步发展。为改善上述缺陷,在蒸压加气混凝土中添加碳纤维,并研究了碳纤维添加量对蒸压加气混凝土力学性能的影响。试验发现,在蒸压加气混凝土中添加碳纤维可以减少蒸压加气混凝土的干燥收缩,提高其抗压强度和劈裂抗拉强度,改善其韧性。