钢管碱激发矿渣混凝土柱偏压性能试验研究

为研究钢管碱激发矿渣混凝土新型材料组合结构柱的偏压力学性能,以膨胀剂掺量及偏心率为变量,制作了4根钢管碱激发矿渣混凝土中长柱,并对其进行偏压力学性能试验研究.研究结果表明:钢管碱激发矿渣混凝土中长柱的偏压破坏过程可分为线弹性阶段、非线弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段和破坏阶段5个阶段;相同偏心率条件下,膨胀剂的掺入可延长钢管碱激发矿渣混凝土柱的弹性工作阶段,提高其偏压极限承载力;相同膨胀剂掺量条件下,随着偏心率增加,钢管碱激发矿渣混凝土柱的弹性工作阶段缩短,其极限承载力呈非线性降低趋势,应变和侧向挠度随偏心率增加;套箍效应系数v等于0.275可作为本次试验构件弹性工作阶段和弹塑性工作阶段的界限值.

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%。

碱激发矿渣基泡沫混凝土的制备及其封存CO_(2)可行性研究

随着工业化进程的不断推进,工业固体废弃物的排放量逐年增加,以工业固废为主要原料制备泡沫混凝土并将其用于CO_(2)封存,对实现工业固废的资源化利用和CO_(2)的经济、高效封存具有重要意义。本文以高炉矿渣为原料,选用NaOH为碱激发剂,硬脂酸钠为稳泡剂,十二烷基硫酸钠(C12H25NAO4S,SDS)为发泡剂,制备了高孔隙的泡沫混凝土。探究了不同NaOH用量对矿渣基泡沫混凝土综合性能及封存CO_(2)性能的影响。实验结果表明,随着NaOH用量的增加,泡沫混凝土的干密度逐渐增加,抗压强度先增大后减小。泡沫混凝土的内部孔隙分布不均匀,孔隙率大。SEM结果表明,当NaOH用量过高时泡沫发生破裂连通。XRD结果表明,矿渣基泡沫混凝土水化产物主要是C—S—H凝胶和Ht物相,Ht物相的层状结构使得材料的孔壁不够致密,从而影响材料的力学性能。TGA结果表明,碳化过程中水化产物有效吸收CO_(2)转化成以CaCO3为主的碳酸盐,NaOH用量12%时,CO_(2)的封存量最高为89.74 kg/m^(3)。

碱激发矿渣混凝土密实性超声无损检测法及其影响因素

研究了碱激发矿渣混凝土水胶比、模数、碱当量及粗骨料含量对其抗压强度、超声波速的影响,并通过分析混凝土配合比参数与密度、弹性模量、孔隙率之间的关系来揭示超声波速的变化机理。结果表明:不同配合比参数的碱激发矿渣混凝土超声波速与弹性模量成正比,与密度、孔隙率成反比,在超声无损检测过程中可将碱激发矿渣混凝土近似作为均质性实体材料进行建模计算,发现其超声波速与抗压强度呈线性关系。基于理论分析与试验结果建立了碱激发矿渣混凝土的密实性计算模型,可以为检测碱激发矿渣混凝土密实性作参考。

杂散电流与复合离子作用下埋地碱激发矿渣混凝土中钢筋锈蚀研究

沿海地铁等地下工程混凝土在杂散电流与腐蚀离子复合作用下易发生钢筋锈蚀。本文针对普通混凝土和碱激发矿渣混凝土,采用实时应变监测、电化学阻抗测试和微观分析等方法,探究了杂散电流作用下,钢筋在不同腐蚀环境中的腐蚀行为。结果表明,混凝土中钢筋呈点蚀行为,钢筋锈蚀产物的化学组成不受腐蚀离子以及混凝土类型影响。碱激发混凝土钢筋腐蚀速率低于普通混凝土,钢筋脱钝与混凝土锈胀开裂时间相对滞后。随着盐渍土中硫酸根离子增加,钢筋混凝土的锈胀开裂时间和锈胀开裂力呈先增大后减小的趋势,硫酸根离子延缓了氯盐导致的钢筋锈蚀。

碱激发钢渣-矿渣加气混凝土的制备研究

分别采用标准养护及蒸汽养护方式,对以钢渣和矿渣为原材料、双氧水为发气剂的碱激发钢渣-矿渣加气混凝土进行养护,研究钢渣掺量、矿渣掺量、水玻璃模数、碱含量、水胶比和碱溶液温度对加气混凝土性能的影响,并利用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对加气混凝土的微观结构进行分析.结果表明:碱激发钢渣-矿渣加气混凝土的最佳配合比为钢渣掺量40%,矿渣掺量60%,水玻璃模数1.6,碱含量6%,水胶比0.42,碱溶液温度30℃,双氧水掺量分别为4%及8%;制备的2种制品(B06和B05级)的孔径分布主要为0.3～0.6mm和0.5～1.0mm,宏观孔多为圆形封闭孔;此外,采用不同养护方式的制品水化产物均为C-S-H凝胶和C-S-A-H凝胶,水化产物中没有Ca(OH)_2;当采用蒸汽养护时,B06级制品的物理力学性能均能达到GB 11968—2006《蒸压加气混凝土砌块》标准规定值.

碱激发矿渣-锂渣混凝土试验研究

用锂渣部分代替矿渣制备碱激发矿渣-锂渣混凝土,结果表明,当溶渣比(质量比)为0.5,0.6,胶凝材料用量为390 kg/m3时,碱激发矿渣-锂渣混凝土的28 d抗压强度大于70 MPa,且早期抗压强度高,3 d就都达到28 d的70%左右.同时,研究了碱激发矿渣-锂渣混凝土的工作性和氯离子渗透性.结果表明,该混凝土的工作性良好,抗氯离子渗透性高.

碱激发矿渣混凝土的力学性能

文章对碱激发矿渣混凝土(AASC)的强度发展、劈拉强度、弯曲强度、弹性模量、泊松比和应力应变关系开展了试验研究和讨论,并将其与硅酸盐水泥混凝土(OPCC)进行对比,分别提出了AASC的劈拉强度、弯曲强度、弹性模量与抗压强度之间的关系模型。结果表明,相同抗压强度下,AASC的劈拉强度与OPCC基本接近,弯曲强度则高于OPCC;氢氧化钠激发矿渣混凝土的弹性模量与抗压强度的关系与OPCC基本一致,水玻璃激发矿渣混凝土的弹性模量则低于同抗压强度OPCC的弹性模量。此外,从加载过程中泊松比的变化发现,即使应力水平达到0.6,AASC的泊松比仍然保持稳定,导致其泊松比突变的应力临界水平出现在0.8左右。

无碱矿物激发剂在粉煤灰矿渣混凝土中的应用研究

本文在制备C30商品混凝土中加入无碱矿物激发剂并研究其对混凝土性能的影响,在此基础上开发研制高掺量粉煤灰矿渣混凝土。研究表明无碱矿物激发剂能很好地激发粉煤灰矿渣的早期水化活性,促使钙矾石的生成,从而使粉煤灰矿渣混凝土的早期强度得到很大提高。此外,研究还证明无碱矿物激发剂具有水化膨胀性,它在一定程度上能改善混凝土的收缩。同时,混凝土的孔结构也能得到优化。

碱激发矿渣混凝土空心砌块砌体抗压强度试验

为考察碱激发矿渣陶粒混凝土空心砌块(alkali-activated slag ceramsite concrete hollow block,简称AASCHB)砌体的轴心受压性能,完成了由强度等级为MU7.5、MU10、MU15的AASCHB和强度等级为Mb20、Mb25、Mb30的碱激发矿渣陶砂砂浆(alkali-activated slag mortar with pottery sand,简称AASM)砌筑的36个砌块砌体试件的轴心受压试验.试验结果表明:AASCHB砌体的抗压强度随AASCHB抗压强度的增大而增大;而AASM抗压强度对砌体抗压强度的影响相对复杂.用AASCHB和AASM砌筑的砌块砌体轴心抗压强度试验值普遍低于按GB 50003—2011《砌体结构设计规范》砌体轴心抗压强度计算公式的预估值.在《砌体结构设计规范》砌体轴心抗压强度计算公式的基础上,通过引入AASM特性系数,调整砂浆强度影响修正系数,建立了以AASCHB抗压强度和AASM抗压强度为关键参数的这类新型砌块砌体的轴心抗压强度计算公式.

蒸压养护碱激发矿渣混凝土中钢筋早期锈蚀状况

对比了采用不同拌和用水(自来水、海水)及不同种类的砂(河砂、淡化海砂、海砂)拌和的碱激发矿渣混凝土(AASC)和普通水泥混凝土(OPCC)在模拟海水浸泡过程中的强度变化,同时通过电化学法加速钢筋锈蚀,研究了AASC中钢筋早期锈蚀状况.结果表明:在Cl-侵蚀过程中,经蒸压养护的AASC表现出比OPCC更高的强度和更优异的耐腐蚀性能;在42d测试龄期时,OPCC中钢筋锈蚀情况明显比AASC严重,钢筋失重率约为5.0%~9.0%,而AASC的钢筋失重率仅为0.2%~1.5%;同时还借助扫描电镜SEM测试方法分析探索了蒸压养护下AASC性能提高的机理.

全矿渣碱激发制备内养护泡沫混凝土的研究

研究了碱激发环境下矿渣替代水泥制备泡沫混凝土的方案。结果表明,激发剂水玻璃模数选择n=1.2,提高矿渣替代水泥的比例能有效提高泡沫混凝土的抗压强度,取代比例可以达到为100%,制品密度为600 kgm3,28 d抗压强度为6.5 MPa,导热系数为0.178 W(m·K),收缩为0.87 mm/m。同时,试验还研究了掺入超轻陶粒或者聚丙烯酸钠盐SAP作为内养护材料对泡沫混凝土性能的影响,发现二者都能有效降低导热系数和收缩,掺入陶粒时能提高制品的强度,而掺入SAP会降低制品的强度。最终复掺陶粒和SAP对泡沫混凝土进行改性,制品性能:密度为600 kgm3,28 d抗压强度为5.5 MPa,导热系数为0.142 W(m·K),收缩为0.45 mmm,总体性能良好。

碱激发矿渣粉煤灰混凝土性能的研究及在排水管中的应用

通过改变激发剂掺量,分析研究了碱矿渣粉煤灰混凝土的凝结时间、抗压强度、耐腐蚀等主要性能。在此基础上,使用悬辊法制管工艺生产了耐腐蚀混凝土排水管,并对其性能进行了检验。检验结果表明,所制备的混凝土排水管的各项性能都符合要求,且具有良好的耐腐蚀性能。

粉煤灰和硅灰取代率对碱矿渣混凝土力学性能影响分析

为研究粉煤灰和硅灰取代率对碱矿渣混凝土(AASC)性能的影响,通过凝结时间和基本力学性能试验,探究AASC凝结时间、立方体抗压强度、立方体劈拉强度、抗折强度和弹性模量的变化规律,基于试验结果,采用回归分析的方法,建立立方体劈裂抗拉强度、抗折强度以及弹性模量与立方体抗压强度的转换关系方程,并结合AASC的微观形貌和物相组成,揭示粉煤灰和硅灰对AASC性能的影响机理.结果表明:粉煤灰和硅灰的取代可延长AASC的凝结时间;AASC力学性能指标随粉煤灰和硅灰取代率的增大而呈现出先增强后减弱的趋势,粉煤灰和硅灰最优取代率分别为20%和10%;提出的AASC立方体劈拉强度、抗折强度以及弹性模量的经验公式拟合精度高;粉煤灰(取代率≤20%)和硅灰(取代率≤10%)的取代促进了AASC的水化反应,使微观形貌更为密实.

碱激发矿渣粉煤灰混凝土性能研究

碱矿渣水泥与混凝土具有硬化快、强度高、水化热低、孔结构良好、抗渗性及抗冻性好、抗化学侵蚀能力强等一系列的物理力学性能和耐久性能。本文使用水玻璃作为主要碱组分,同时应用大量矿渣和粉煤灰,配制出了强度高、耐久性优良的碱激发矿渣粉煤灰混凝土。

碱激发矿渣混凝土耐久性研究进展

碱激发矿渣胶凝材料是一种新型的节能环保建筑材料,具有广泛的发展和应用前景。综述了碱激发矿渣混凝土耐久性的研究进展,包括抗碳化性、抗氯离子渗透性、抗化学侵蚀性(酸的侵蚀和硫酸盐侵蚀)以及碱-骨料反应等耐久性问题,指出当前研究中存在的一些不足,并在此基础上提出有待进一步解决的问题。

碱激发钢渣-矿渣混凝土的性能研究

为研究钢渣对碱激发钢渣矿渣混凝土性能的影响,通过测试不同水胶比及钢渣掺量时碱激发钢渣矿渣混凝土的力学性能和耐久性能,结合SEM微观测试,分析了钢渣与矿渣的相互作用。结果表明,0.40～0.45水胶比对碱激发钢渣矿渣混凝土抗压强度的影响不大,而钢渣掺量显著影响其各龄期抗压强度;钢渣与矿渣质量比为4∶6时混凝土强度达到C60等级,干燥收缩率接近普通混凝土,抗碳化性能较碱矿渣混凝土有一定程度的提高;钢渣与矿渣相互促进水化,形成结构更加密实,有助于强度和耐久性能的提高。

碱激发矿渣混凝土抗氯离子渗透性及电测试验方法研究

本工作采用交流电阻率法、电通量法和快速氯离子迁移法(RCM)对碱激发矿渣混凝土的抗氯离子渗透性进行评价,并分析其变化机理。同时结合氯盐环境长期暴露试验,以氯离子迁移系数为参考,探讨上述三种电参数测试方法对碱矿渣混凝土的适用性。结果表明:NaOH激发矿渣混凝土较水玻璃激发矿渣混凝土的抗氯离子侵蚀能力强;掺入粉煤灰会增大碱矿渣混凝土孔隙率,削弱其抗氯离子侵蚀能力;交流电阻率法、电通量法和RCM法评价结果之间有较强相关性,且对碱矿渣混凝土都有较好的适用性。

碱激发矿渣陶粒混凝土砌块高温后力学性能

为研究碱激发矿渣陶粒混凝土砌块高温后力学性能,完成了MU10和MU20两个强度等级常温下及历经400、600、700、800、900、1 000、1 100℃高温后各24个碱激发矿渣陶粒混凝土砌块抗压试验.发现MU10和MU20砌块高温后抗压强度在20～1 100℃间随历经温度的升高而线性降低.基于试验结果,建立了高温后碱激发矿渣陶粒混凝土砌块抗压强度随历经温度而变化的计算公式.

碱激发矿渣混凝土配合比设计研究

以矿粉、粉煤灰为胶凝材料,以水玻璃、氢氧化钠配制激发剂,激发剂模数调配至1.5进行碱激发矿渣混凝土材料试验,混凝土成型过程顺利,混凝土坍落度和扩展度分别为190mm和423mm,和易性较好,测得3d立方体抗压强度为30.70 MPa。