工业废渣资源化利用制备高性能混凝土胶凝材料研究

工业废渣不仅会占用大量的土地资源,还可能对土壤、水源等造成污染,对生态环境和人类健康构成潜在威胁。而高性能混凝土胶凝材料作为现代建筑领域的重要材料,其生产资源的开采和加工过程不仅消耗大量的能源,还可能导致生态环境破坏。将工业废渣综合利用于高性能混凝土胶凝材料的研发生产中,不仅有助于解决工业废渣的处理问题,减少环境污染,还能降低混凝土胶凝材料生产的成本,提高资源的利用效率。文章将基于工业废渣在高性能混凝土胶凝材料生产中的应用现状分析,深入探讨综合利用工业废渣研发生产高性能混凝土胶凝材料的具体方法,以期推动循环经济发展,助力实现可持续发展目标。

粉煤灰高性能混凝土胶凝材料浆体的水化特性

通过XRD、SEM/EDS测试分析,对龙首二级水电站工程使用的粉煤灰高性能混凝土中胶凝材料浆体的水化进行了研究,揭示硬化浆体组分、结构和界面的特征,诠释该混凝土之所以具有优良性能的内在机理。

海工高性能混凝土胶凝材料预拌技术浅析

对海工高性能混凝土胶凝材料预拌技术的国内外现状、技术特点及存在的问题进行阐述,并对发展海工混凝土胶凝材料预拌技术可行性进行探讨。

超高性能混凝土胶凝材料组成的研究

应用超细致密体系的原理,采用在水泥中掺加超细粉、硅灰和纳米SiO2,将水泥颗粒、超细粉、硅灰和纳米SiO2合理组配,使水泥基体达到最大的密实程度;通过不同矿物组成水泥和外加剂的比较和优选,经过大量试验,研制出标准养护条件下l d强度达62 MPa、28 d强度高达165 MPa的超高性能混凝土胶凝材料.

超高性能混凝土胶凝材料组分优化分析

以海砂为骨料,对水泥、硅灰、纳米微珠、超细高炉矿渣粉、高效抗裂膨胀剂五种胶凝材料进行遴选及配合比优化。采用混料设计中分析较为全面的单纯形重心设计的方法,对胶凝材料各掺量进行响应面分析及优化,建立了可信度较高的回归模型,准确预测了超高性能混凝土达到最大28d强度时胶凝材料各组分的掺量。

外加剂与海工高性能混凝土胶凝材料的适应性及其改善措施

针对外加剂与海工高性能混凝土胶凝材料不相适应的问题，本文探讨并分析了影响适应性的主要因素及其机理，并提出了相应的改善措施。

磷石膏基胶凝材料和骨料制备C40高性能混凝土研究

磷石膏基胶凝材料和骨料制备混凝土,可为高消纳磷石膏固废提供新思路;然而将磷石膏同时作胶凝材料和骨料制备混凝土的研究鲜有报道。为此研究了磷石膏基胶凝材料组成、骨料级配、砂率和水胶比对混凝土性能的影响规律,并通过XRD和SEM微观测试初探其机理。结果表明:采用5%的P·O 42.5级水泥、30%的磷石膏、65%矿粉制成的胶凝材料时,外掺0.5%NaOH+5%水玻璃和1%NaAlO_(2)复合激发剂,控制胶凝材料用量600 kg/m^(3),磷石膏破碎砂替代40%河砂,砂率41%,水胶比0.34,可制备出工作性能良好,初凝时间大于25 h,3 d、28 d及60 d抗压强度分别大于20.0 MPa、48.0 MPa和55.0 MPa,绝热温升低于35℃,60 d膨胀率大于180με的大掺量磷石膏基C40低温升微膨胀高性能混凝土。混凝土胶凝材料主要水化产物为AFt和C-S-H凝胶,胶凝浆体可穿透磷石膏骨料表面空隙,产生机械嵌锁作用使磷石膏骨料与胶凝浆基体结合更加紧密。

基于复合胶凝材料体系的超高性能混凝土性能研究

针对桥梁伸缩缝过渡区频繁出现的混凝土破损问题,研发了一种用于桥梁伸缩缝过渡区修复的硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥胶凝材料体系超高性能混凝土(UHPC),并对其性能及微观结构进行了研究;优选了硫铝酸盐水泥的掺入比例,在某公路伸缩缝修复工程中进行了实际应用。结果表明:合适掺量的硫铝酸盐水泥能够有效提高UHPC的综合性能;当硫铝酸盐水泥质量为水泥总质量的10%时,所制备的UHPC在实际修复工程中的应用效果较好,养护24 h后抗压强度已经达到40 MPa。

原材料对超高性能混凝土性能的影响研究综述

超高性能混凝土(UHPC)因其在性能方面有着优异的表现力,受到了世界各地学者的广泛关注。在制备超高性能混凝土的过程中,原材料种类及用量的不同均会对超高性能混凝土的性能产生不同影响。本文综述了在制备超高性能混凝土时,当胶凝材料及一些为实现环保要求和节约成本所使用的绿色胶凝材料种类及掺量改变后,对超高性能混凝土流动性、力学性能、孔结构、耐久性、收缩及水化程度的影响;当骨料的种类及级配改变后,对超高性能混凝土孔结构和堆积体系的影响;当纤维形状、掺量和长径比改变后,对超高性能混凝土力学性能、流动性、裂缝宽度、堆积体系以及纤维-基体界面粘结强度等的影响,阐述纤维不同的分布情况对超高性能混凝土力学性能的影响,并对以上各种变化产生的影响机理进行分析。

商洛菱铁尾矿高性能混凝土的制备研究

为提升菱铁尾矿活性从而实现大宗化综合利用,采用机械力-热复合活化工艺激发菱铁尾矿活性,研究活化工艺对活性的影响,然后用活化菱铁尾矿制备胶凝材料,研究菱铁尾矿掺量对其性能的影响,最后用菱铁尾矿细骨料、矿山废石粗骨料、活化菱铁尾矿制备高性能混凝土。结果表明,菱铁尾矿700℃煅烧40 min后球磨60 min,活化效果最好,火山灰活性指数(PAI)值为0.77;用活化菱铁尾矿代替矿渣作胶凝材料,当菱铁尾矿掺量为20%时,试块28 d抗压、抗折强度分别为33.16 MPa和4.89 MPa;在菱铁尾矿掺量大于30%,固废利用率大于80%的条件下,所制混凝土的28 d抗压强度高达52.9 MPa。

低碳复合胶凝材料对水泥和混凝土性能的影响

将粉煤灰和矿粉按不同质量比(m_(粉煤灰)∶m_(矿粉)=7∶3、6∶4、5∶5)制备成了低碳复合辅助性胶凝材料,研究了其等质量替代15%、30%的水泥对胶凝材料需水量比、流动度比和活性指数的影响,优选出了最佳m_(粉煤灰)∶m_(矿粉)。在此基础上,研究了低碳复合辅助性胶凝材料等质量替代0、10%、15%、20%、30%的水泥对胶凝材料标准稠度用水量和凝结时间的影响,以及等质量替代0、10%、20%、30%、40%的水泥对C50混凝土工作性和力学性能的影响。结果表明:在水泥中掺入适量低碳复合辅助性胶凝材料有效改善了胶凝材料体系的工作性,延缓了早期(3 d)水化速度,提高了胶砂7 d、28 d抗压强度,最佳m_(粉煤灰)∶m_(矿粉)为5∶5;随着低碳复合辅助性胶凝材料掺量的增加,胶凝材料的标准稠度用水量变化很小,凝结时间延长;C50混凝土的坍落度随着低碳复合辅助性胶凝材料掺量的增加而增大,7 d和28 d抗压强度先增大后减小,最佳掺量为30%。

振动搅拌对复合胶凝材料混凝土性能的影响

为研究振动搅拌对C50复合胶凝材料预制梁混凝土性能的影响,采用正交试验优化得到了混凝土最佳配合比,在最佳配合比下,对不同振动搅拌时间下混凝土的工作性、抗压强度和弹性模量进行了测试,并结合XRD、SEM分析了振动搅拌对混凝土力学性能的影响机理。结果表明:通过正交试验得到混凝土的最佳配合比为m_(水泥)∶m_(矿粉)∶m_(粉煤灰)∶m_(硅灰)∶m_(砂)∶m5~10 mm_(碎石)∶m10~20 mm_(碎石)∶m水∶m_(减水剂)=369∶27∶40.5∶13.5∶775∶214∶857∶144∶5.4;振动搅拌会使混凝土的流动性有所下降,当振动搅拌时间为90 s时,混凝土的出机坍落度和扩展度下降幅度最小;随着振动搅拌时间的增加,混凝土的抗压强度和弹性模量均呈先增加后降低的趋势,当振动搅拌时间为90 s时,混凝土的抗压强度和弹性模量达到最大;振动搅拌加快了水泥的水化速率,促进了C-S-H凝胶、Ca(OH)2晶体等水化产物的生成,水化产物能更充分地填充于混凝土界面过渡区的孔隙和裂缝处,增加了界面过渡区结构的致密性,从而提高了混凝土的强度。

RMA活性胶凝材料对隧道泵送混凝土性能的影响

通过试验探究了RMA活性胶凝材料对隧道泵送混凝土性能的影响,并于广东某隧道进行了示范应用。结果表明:当RMA掺量在7%时,显著改善了新拌泵送混凝土的工作性能,保障了施工泵送性能,同时实现了混凝土抗水渗能力和抗压强度的提升,氯离子扩散系数的降低,提升了混凝土抗溶蚀性能;工程方面,掺入7%的RMA活性胶凝材料改善了施工阶段混凝土的泵送性能,与对照组混凝土相比,28 d抗压强度提升12.9%,渗透高度降低40%,28 d氯离子扩散系数降低24.6%,有效扩散系数等级为“低”。

不同胶凝材料体系再生混凝土新界面微观结构与性能研究

利用显微硬度仪、扫描电镜(SEM)等微观测试技术,系统研究了普通硅酸盐水泥(OPC)、高贝利特硫铝酸盐水泥(HBCSA)和碱激发矿渣(AAS)3种胶凝材料对于再生混凝土新界面(骨料新界面和砂浆新界面)微观结构和性能的影响。研究结果表明:强度等级为C30、C40、C50的普通硅酸盐水泥再生混凝土,砂浆新界面显微硬度均高于骨料新界面,过渡区宽度则相差不大;C30~C50强度等级的高贝利特硫铝酸盐水泥再生混凝土砂浆新界面显微硬度均高于骨料新界面;碱激发矿渣再生混凝土骨料新界面显微硬度高于基体,相同强度等级下,骨料新界面显微硬度高于砂浆新界面,且过渡区宽度较砂浆新界面明显减小;综合考虑界面过渡区(ITZ)显微硬度和宽度,相同强度等级的3种胶凝材料再生混凝土中骨料新界面性能依次为碱激发矿渣>普通硅酸盐水泥>高贝利特硫铝酸盐水泥,且砂浆新界面表现出同骨料新界面的一致性。

无熟料胶凝材料胶砂与混凝土性能的试验研究

以矿渣、粉煤灰、钢渣、铁尾矿微粉、熟石灰、脱硫石膏等为原材料研究无熟料胶凝材料的制备及其胶砂、混凝土性能。结果表明:无熟料胶凝材料标准稠度用水量在28.5%~30.5%之间,初凝时间均大于150 min,终凝时间在200~460 min之间;不掺加水泥的无熟料胶凝材料,早期钢渣含量较高的通用胶砂抗压强度较高,其专用胶砂抗压强度也较高且56 d时可达50 MPa;掺入不超过胶凝材料5%的P·Ⅰ型硅酸盐水泥的无熟料胶凝材料,钢渣含量较低、石膏含量较高的通用和专用胶砂抗压强度都相对较高,较优组别专用胶砂抗压强度28 d可达35 MPa,56 d达到45 MPa;选用胶砂强度较优的胶凝材料配比进行混凝土试验,无熟料胶凝材料混凝土工作性能良好,28 d抗压强度满足C20~C25混凝土强度要求,56 d满足C25~C30混凝土强度要求。

超高性能混凝土(UHPC)单面模板体系历史砖墙无损加固技术性能研究及应用

普通混凝土外包法加固历史砖墙技术中的结构植筋、对穿螺杆等工序,会带来保护体永久性损伤等缺陷,使得超高性能混凝土(UHPC)在结构修补加固等领域的应用日益广泛。通过复合胶凝材料体系设计制备工作性、力学性和耐久性均符合砖墙加固要求的UHPC,并结合上海市黄浦区160街坊保护性综合改造项目,验证其加固历史砖墙的效果。结果表明:超高性能混凝土扩展度可达650 mm±50 mm,抗压强度≥150 MPa,快冻法500次循环后,平均质量损失<5%,相对动弹性模量>60%,6 h电通量低于40 C。加固后,该材料和砖墙黏结性能优异,修复后墙面色泽均匀、平整未开裂。因此,UHPC单面支模体系加固历史砖墙的施工工艺,表现出优异的无损加固的特点。

超高性能混凝土应用成本分析与控制

与传统混凝土相比,超高性能混凝土(UHPC)因其强度高、耐久性和抗渗性优异而受到广泛关注。尽管UHPC具有许多优点,但在应用中面临着成本、配合比设计、标准和规范等方面的挑战,从而影响其应用的广度。降低UHPC的成本可能会对其性能产生一定影响,必须在保证其性能和使用寿命的前提下谨慎地进行成本控制。通过从胶凝材料、骨料、钢纤维、外加剂等方面分析成本,提出原材料优化、配合比设计、完善标准体系、提高生产效率、扩大生产规模等成本控制措施。

高性能自密实混凝土配制分析

为解决自密实混凝土力学及性能方面的问题,进行自密实混凝土性能影响实验,分析胶凝材料和砂率对自密实混凝土性能的影响,分别对比“水泥+粉煤灰+矿粉”和“水泥+粉煤灰+硅灰”两种复合胶凝配制方式,并检验其性能。结果显示,在不同用量条件下,二者的质量和性能存在一定差异。

超高性能混凝土的制备及性能研究

为研究超高性能混凝土的制备及性能,文章首先对超高性能混凝土进行了概述,然后分析了其性能优势,包括强度优异、耐久性卓越、施工灵活度高,接着说明了超高性能混凝土的制备流程,最后分析了超高性能混凝土性能的影响因素.

高性能再生混凝土配合比优化综述

高性能再生混凝土配合比研究是其广泛应用于实际工程结构的最为核心的研究方向。综述了高性能再生混凝土配合比优化的研究进展,包括再生骨料的影响、胶凝辅助材料的影响以及传统与现代化配合比优化策略。通过对现有的文献深入分析和研究,发现再生骨料的种类和来源对混凝土性能具有显著影响,而胶凝辅助材料的优化选择和使用则能有效提升混凝土的工作性能和力学性能等。同时,传统和现代化的配合比优化策略均致力于实现再生混凝土性能的最优化,以满足不同工程需求。随着环保意识的增强和可持续发展理念的深入,高性能再生混凝土配合比优化将在材料性能提升、智能化优化模型建立以及应用范围扩大等方面取得更多突破,为建筑领域的绿色可持续发展作出贡献。