适于配制高性能混凝土的硅酸盐水泥及其胶凝材料的最佳颗粒级配

根据国内外学者关于硅酸盐水泥及其胶凝材料最佳颗粒级配的论述,进一步探讨其颗粒分布,理顺和阐明硅酸盐水泥最佳颗粒级配与胶凝材料最佳颗粒级配之间的关系和不同点,从而为配制高性能混凝土提供在硅酸盐水泥及其胶凝材料颗粒级配方面的一些理论根据。

颗粒级配对凝胶注模成型氧化铝陶瓷的影响

将中位径尺寸分别为0.98μm和2.72μm的两种氧化铝粉体采用级配混合的方式,制备了低粘度、高固相含量的氧化铝悬浮液。当粗、细粉比例按6∶4混合时,可以配制成固相体积分数高达65%的浆料,其最小粘度值小于1 Pa.s,能够满足凝胶注模成型的要求。在相同固相体积分数下,粗、细粉按6∶4混合的坯体具有最大的抗弯强度。而随着浆料固相体积分数的增大,坯体抗弯强度具有减小的趋势,但是其最低强度仍可满足机械加工的要求。

颗粒级配对发泡法-凝胶注模制备Al_2O_3多孔陶瓷性能的影响

为了降低Al2O3多孔陶瓷制备过程中的干燥后收缩和烧后收缩,提高成品率,将d50分别为25.1、9.4和1.1μm的粗、中、细Al2O3粉体按粗粉中粉细粉质量比分别为50 40 10、10 40 50和100%全细粉的级配方式制备Al2O3泡沫浆料,研究颗粒级配对浆料黏度、干燥生坯的线收缩、烧后试样的线收缩、烧后试样的热导率等性能的影响。结果表明:颗粒级配可以有效提高固含量,且颗粒级配后的发泡浆料在静置30 min后仍能保持稳定,颗粒级配可以明显降低生坯的干燥线收缩以及烧后线收缩,并能降低热导率,提高了发泡法-凝胶注模工艺制备氧化铝多孔陶瓷的成品率。

水泥基复合胶凝材料中矿物微粉的颗粒级配效应探究

近年来,随着我国经济的发展和社会的进步,使得工程建设质量的要求日益提高.在这样的背景之下,为了进一步迎合社会居民的需求,工程建设单位加强了对于水泥基复合胶凝材料的运用,继而促进工程建设质量的改善.本文基于此,分析探讨了水泥基复合胶凝材料中,矿物微粉的颗粒级配效应.

信息模型在建筑胶凝材料配比优化与用量统计中的应用

为提高建筑工程用材料性能,通过分析不同胶凝材料和骨料级配的最佳配合比,制备了一种超高强混凝土,并基于信息模型进行了工程量统计和三维施工布置。结果表明,当胶凝材料和骨料级配为水泥360 kg/m^(3)、矿粉30 kg/m^(3)、粉煤灰90 kg/m^(3)、硅灰120 kg/m^(3)、砂率为40%时,28 d养护龄期的抗压强度为107.9 MPa。32~40℃自然覆膜养护条件下,有利于混凝土抗压强度稳定;静停3 h后,在195℃、1.2 MPa蒸压条件下养护8 h,再进行标准养护14 d,制备得到混凝土具有较高干燥收缩性能、徐变性能。

胶凝材料级配效应对水泥基胶凝体系性能的影响

以Andreason颗粒紧密堆积方程为理论指导,研究了胶凝材料颗粒级配对水泥基凝胶体系性能的影响。通过调整水泥熟料、矿物掺合料混合材间的混合比例,筛选出最佳颗粒级配分布方案。结果表明:当m(矿粉+粉煤灰)∶m(水泥熟料)=14∶81或16∶79时,成型胶砂的力学性能最优;基体孔隙率明显降低,且优于纯水泥基准组,证明了优化矿物掺合料颗粒级配的可行性。

骨料级配优化对混凝土胶凝材料用量的影响

骨料级配优化对于改善混凝土工作性能和节省胶凝材料用量具有重要的意义。该文分别对粗细骨料级配进行优化得到堆积密度大、空隙率小的细骨料和粗骨料，并分2种类型（直卸、泵送）和3种标号（ C20、 C25、 C30）进行混凝土配合比试验对比骨料级配优化前后单方混凝土胶凝材料用量，最后通过实例进行验算。试验结果表明，当砂中0.315 mm以下细砂含量控制在一定比例，并在连续级配的5～31.5 mm碎石或5～25 mm碎石中掺入一定比例的5～10 mm石时，每m3混凝土中胶凝材料用量均可得到一定程度的降低，与理论验算结果较为吻合。骨料级配优化可操作性强，适合在混凝土生产企业中推广。

水泥熟料与辅助性胶凝材料优化匹配的基础研究进展(Ⅰ)——物理效应

本文分析了复合水泥性能较差的本质原因,并指出优化水泥浆的初始堆积状态和水化进程是改善复合水泥性能的根本途径。在分析经典颗粒堆积模型和水泥颗粒级配模型优缺点的基础上,提出了复合水泥的颗粒级配模型,显著提高了新拌水泥浆体的初始堆积密度(最大固含量提高10%),以改善复合水泥的性能。

胶凝材料组成与粗骨料级配对C60混合砂混凝土性能的影响

文章通过将洞庭湖天然砂与南充市机制砂混合得到级配与粒形良好的Ⅱ区中砂,用于配制C60混合砂混凝土,并研究胶凝材料组成和粗骨料级配对C60混合砂混凝土工作性能与力学性能的影响。研究结果表明,采用P.O52.5R水泥+粉煤灰+混合砂+连续级配粗骨料+高性能外加剂配制的混凝土满足C60混凝土技术要求,且混凝土水化放热量较低。

建筑垃圾砖粉颗粒特征对胶凝材料体系密实填充效应的影响

利用Andreasen模型,研究了砖粉、硅灰对胶凝材料体系密实填充效应的影响,并基于微观结构,进一步分析了砖粉、硅灰对水泥基材料内部结构密实度的影响规律。研究表明,硅灰与较细砖粉的颗粒细度均小于水泥,主要表现为<20μm颗粒含量的增多及>40μm颗粒含量的降低。硅灰、较细砖粉可在一定程度上改善胶凝材料体系的密实填充性能,进而提高水泥基材料的宏观及微观性能。但是由于砖粉、硅灰颗粒级配不合理,导致水泥-砖粉、水泥-硅灰-砖粉颗粒在整个颗粒粒径范围内无法形成最紧密堆积。因此,在生产砖粉等建筑垃圾再生微粉时,应对砖粉等再生微粉的颗粒群分布进行控制,使胶凝材料体系形成最紧密堆积;较细砖粉及硅灰主要通过改善砂浆内部结构密实度、水化产物种类、数量以及界面过渡区结构进而改善性能。

辅助性胶凝材料对混凝土力学性能的影响

通过不同细度矿渣-钢渣、矿渣-粉煤灰、粉煤灰-钢渣的复合,制备出不同粒度分布的复合辅助性胶凝材料,研究了复合辅助性胶凝材料的掺入对混凝土工作性能和力学性能的影响。试验结果表明:矿渣细度对混凝土早期强度影响较大,矿渣越细,混凝土早期强度越高;含有粉煤灰的复合体系中,粉煤灰具有较好的形态减水效应;同时还发现简单的将最细矿渣、最细钢渣、最细粉煤灰进行混合并不能十分有效地发挥辅助性胶凝材料的各种效应,而采用"级配优化"的方法能配制出性能优异的复合辅助性胶凝材料。

机械活化和不锈钢渣掺量对矿渣胶凝材料性能的影响

为了促进不锈钢厂废渣的资源化利用,以红土镍矿酸性高炉渣和不锈钢渣为主要原料制备胶凝材料,研究机械活化和不锈钢渣质量掺量对矿渣胶凝材料性能的影响,并利用XRD、SEM对胶凝材料的水化产物及微观结构进行分析。结果表明,机械活化主要通过改变原料的比表面积和颗粒级配来影响胶凝材料性能,且矿渣中细颗粒占比是影响其胶凝活性的关键因素,适宜的球磨时间为45 min,此时矿渣比表面积达到524.66 m^(2)/kg。不锈钢渣与酸性矿渣之间存在协同作用,当不锈钢渣质量掺量为20%时,胶砂试块3 d、7 d、28 d抗压强度分别为17.8 MPa、24.3 MPa和34.8 MPa,抗折强度分别为4.5 MPa、6.2 MPa和6.8 MPa,达到P·S 32.5R矿渣硅酸盐水泥强度标准。不锈钢渣的掺入在水化早期和后期都促进钙矾石及C-S-H凝胶的生成,对胶砂试块各龄期强度都有促进作用,而未水化的钢渣细颗粒也起着微集料填充作用,有利于胶凝材料早期强度的提高。

直接凝胶凝固成型SiC(M,Y)-Al_2O_3复合陶瓷材料的研究(Ⅰ)稳定的低粘度高固相含量悬浮体的制备

本文研究了复相SiC(M ,Y) -Al2 O3系稳定的高固相含量的低粘度悬浮体的流变特性 ,找出了影响流变性的主要因素。在碱性条件下 ,用实验室合成的PMAA -NH4 和CM作为复合分散剂以及引入有机单体制备出固相含量高达 62 (vol) % ,粘度 2 4 5mPa.s的SiC(M ,Y) -Al2

胶凝砂砾石配合比设计研究与工程应用

针对某实际胶凝砂砾石永久性水利工程特性进行配合比设计,采用丁朴荣理论公式法和最大密度试验法进行三种砂砾石料混合级配设计,并结合配合比试验研究优选胶凝材料用量和水胶比。胶凝砂砾石材料的抗压强度随着胶凝材料用量的增大而增大,且在胶凝材料用量大于100 kg/m^3时,胶凝砂砾石材料力学性能趋向于混凝土。此外,在同一胶凝材料用量下,试件抗压强度随水胶比的增大呈现先增大后减小的趋势,即存在最优水胶比。综合实际施工技术、节约经济及抗压强度富余度等条件,最终为该工程推荐胶凝材料用量为100 kg/m^3,水胶比为1.0。

SiO_(2)气凝胶改性复合防火聚苯板的制备及性能

构建了聚苯乙烯泡沫颗粒与玻化微珠二级级配模型,得出聚苯乙烯泡沫颗粒与玻化微珠的最佳粒径比约为5∶2,体积比约为100∶7.根据级配模型配制骨料,采用模压成型工艺制备复合防火聚苯板,显微结构显示其骨料堆积紧密、有序.分析了硅酸盐胶凝材料、SiO_(2)气凝胶及憎水剂对复合防火聚苯板性能的影响.结果表明:复合防火聚苯板的阻燃性能及拉拔强度随着硅酸盐胶凝材料掺量的增加而增大;导热系数和拉拔强度随着SiO_(2)气凝胶掺量的增加而降低,软化系数随着SiO_(2)气凝胶掺量的增加而升高;吸水率随着憎水剂掺量的增加而降低.

掺加辅助胶凝材料高性能混凝土抗压强度研究

采用激光粒度仪分析矿渣粉与粉煤灰的颗粒级配,使用二元线性回归法对二者的掺配比例进行优化,形成微观级配上无限接近最优密实度分布的辅助胶凝材料。将这种辅助胶凝材料按照高性能混凝土设计原则,采用不同水胶比、不同掺量进行混凝土试配和成型,并检测其工作性和力学性能,同时将其与单纯使用P·O 42.5普通硅酸盐水泥的混凝土对比。由结果可知,在水胶比低于0.40的情况下,使用P·O 42.5普通硅酸盐水泥和上述辅助胶凝材料时,按28d为标准设计龄期,混凝土强度可以满足C25~C75的设计要求。同时,和完全使用P·O 42.5普通硅酸盐水泥的混凝土进行比较,掺30%辅助胶凝材料的高性能混凝土在强度上基本都高于完全使用纯水泥的混凝土,实现了等量甚至超量替代,且在价格上辅助胶凝材料的价格低于普通硅酸盐水泥。

相似级配骨料和单位水泥含量对CSG材料抗冻性能影响

胶凝砂砾石材料(Cement Sand and Gravel,CSG)是介于天然砂砾石料和混凝土之间的一种新型坝体材料。为了研究在冻融循环作用下CSG材料相对粒径和单位水泥含量对CSG材料的抗冻性能的影响,通过改变CSG材料的相对粒径和单位水泥含量,对CSG材料抗冻性能进行试验。试验结果显示:随着单位水泥含量从40 kg/m^3增加到100 kg/m^3过程中,单位水泥含量越高,质量损失越少,相对动弹性模量增加越高。CSG材料的最大粒径从20 mm到80 mm变化过程中,最大粒径为40 mm时自振频率降低程度最小,CSG材料最大粒径为80 mm以及单位水泥含量在80 kg/m^3~100 kg/m^3时,CSG材料的耐久性能最好。

辅助性胶凝材料对混凝土渗透性的影响

本文通过不同细度粉煤灰-矿渣、粉煤灰-石粉、矿渣-石粉的复合,制备出不同粒度分布的复合辅助性胶凝材料,研究了复合辅助性胶凝材料的掺入对混凝土渗透性能的影响。试验结果表明:粉煤灰与石粉复合制备的辅助性胶凝材料,以及矿渣与石粉复合制备的辅助性胶凝材料,对混凝土28d渗透性能均有一定的降低作用,而粉煤灰与矿渣复合制备的辅助性胶凝材料在一定粉磨细度下,可提升混凝土的渗透性能。与粉煤灰相比,矿渣粉磨细度越细对混凝土渗透性能影响越显著。

不同颗粒组成粉煤灰对混凝土性能的影响

适当增加含粗颗粒的粉煤灰含量,可以调整胶凝材料颗粒,并能可以改善混凝土的流动性能,但有可能使28 d强度降低;掺用时应兼顾适应性和强度的关系,寻求合理的控制参数。但从远龄期强度看,掺用粉煤灰的混凝土90 d后仍有继续增长的趋势,而且较粗的粉煤灰增长趋势更强劲些,表现出高耐久性的优势。

120MPa轻质高强混凝土的配制技术

2019年第十届全国混凝土设计大赛要求试配出体积密度不大于1900kg/m^(3),强度不低于70MPa的轻质高强混凝土。基于此要求,一方面,从轻质入手,掺加低密度骨料,减少浆体用量,有效实现轻质效果;另一方面,从高强的角度来看,为弥补轻骨料的强度短板,提升粉体材料浆体的强度和浆骨交界面强度,优选轻质高强骨料,且骨料主要为填充和降低混凝土表观密度作用,减少骨料强度对混凝土强度的制约。选用高强水泥、矿渣粉、硅灰等来提升浆体强度,选用页岩破型陶砂、粉煤灰陶粒和空心玻璃微珠等降低表观密度,以此配制轻质高强混凝土。最终,本研究团队以总成绩第三荣获当年该项赛事企业组二等奖。