低碱高硅率高铁水泥的研发与生产实践

通过优选碱含量低的原材料、采用高硅率生料配料、改进熟料煅烧工艺操作、合理控制水泥粉磨指标,研发生产了水泥碱含量小于0.40%、熟料硅率为3.5的低碱高硅率高铁水泥,满足了国家重点工程高铁建设项目需要。

低含水率粉质壤土中搅拌桩施工方案试验研究

为解决中国北方地区低含水率粉质壤土中水泥土搅拌桩施工过程中钻头钻进搅拌困难的实际问题,以河北省白沟河治理工程(涿州段)东茨排水涵闸闸基水泥土搅拌桩地基处理工程为背景,开展预浸水法和较高水灰比法两种施工方案的可行性现场试验研究,通过对现场施工速度和水泥土抗压强度等参数的实测,对比分析了2种方案在该场地条件下的可行性。结果表明,预浸水法和较高水灰比法在低含水率粉质壤土中均具有工程适用性,但较高水灰比法在施工效率和施工效果等方面均优于预浸水法,且在粉质壤土条件下,采用较高水灰比法施工时,同时满足施工质量和经济性的最优水灰比为1.5。该研究成果为低含水率粉质壤土中水泥土搅拌桩施工方案选择提供了新的思路,也为类似条件下的水泥土搅拌桩施工提供了可靠的施工技术参数。

低热水泥掺量对混凝土绝热温升的影响

随着低热水泥在大体积混凝土中广泛应用,需进一步优化低热混凝土绝热温升性能,降低大体积混凝土的开裂风险。通过调整低热水泥掺量并结合混凝土力学性能和热学试验,研究了3种水泥掺量对混凝土绝热温升及其他热学与力学性能的影响。结果表明:低热水泥掺量对混凝土绝热温升的影响较为显著,与使用水泥掺量为450 kg/m^(3)的混凝土相比,水泥掺量为500 kg/m^(3)的混凝土28 d时最终温度增长23.7%;水泥掺量对低热水泥混凝土热学、力学性能的影响有限,采用高水泥掺量时可获得相对优异的力学性能,相较于水泥掺量为450 kg/m^(3)的混凝土,500 kg/m^(3)时导热系数和线膨胀系数方面有所提升,分别提高10.4%、1.9%,但比热方面略有降低,降幅约为2.3%。

少水泥高掺粉煤灰碾压混凝土长龄期性能研究

根据岩滩工程７～１０年龄期的少水泥高掺粉煤灰碾压混凝土芯样的微观、亚微观及部分宏观性能试验结果，对该混凝土的长龄期性能进行讨论。该混凝土水化产物正常、稳定、结构致密。随着龄期的进一步延长，粉煤灰还会不断水化，混凝土的孔隙结构不断改善，强度仍在增长，其它性能将得到进一步提高。水化产物稳定，混凝土抗溶蚀能力强。

玄武岩纤维超高性能混凝土力学性能试验

为了降低超高性能混凝土中水泥的用量,制备绿色超高性能混凝土,研究了玄武岩纤维对超高性能混凝土力学性能的影响,提出了力学性能最优的低水泥用量超高性能混凝土配合比和玄武岩纤维的最佳掺量.采用粉煤灰和硅灰以不同比例组合作为水泥的替代材料制备超高性能混凝土,分析了添加纤维和不添加纤维试件的和易性、力学性能和微观结构.结果表明,当粉煤灰和硅灰混杂替代水泥比例达50%时,其力学性能与原试件强度相当;掺加0.1%玄武岩纤维的试件其力学性能高于掺加0.2%和0.3%纤维和没有掺加纤维试件的力学性能.

低水泥用量的高强度大流动性混凝土研究

在研究净浆包裹骨料工艺、外掺硅粉和粉煤灰的增强效果及其增强机理的基础上，根据试验数据，统计出相应的强度公式。采用５２５号Ⅱ型硅酸盐水泥，水泥用量３２０～４００ｋｇ／ｍ３，外掺ｃ×２５％的粉煤灰和（ｃ＋Ｆ）×（５～７．５）％的硅粉，可配制出６０～８０ＭＰａ的高强度大流动性混凝土。

SiC微粉对低水泥耐火浇注料强度和抗热震性的影响

在采用硅灰和高效减水剂的低水泥浇注料中掺加ＳｉＣ微粉后，显著改善了浇注料的抗热震性，但降低了１４５０℃烧后抗压强度。虽然ＳｉＣ的氧化使材料的气孔率增大，延缓了烧结进程，但本实验范围内ＳｉＣ微粉不同掺量的试样１４５０℃烧后抗压强度大致相同，因此。

低水泥掺量对模袋充灌特性的影响试验

为提高施工效率和细尾砂利用率,将不同质量比的水泥掺入浓度40%的尾矿浆,开展模袋充灌试验,研究水泥掺量对模袋充灌特性的影响规律。结果表明:在细尾矿浆中掺加水泥作为固化剂,可提高模袋的透水性和保砂性;充灌时间和排浆密度随水泥掺量的增大而减少;单次充浆体积和单次排浆体积随充灌时间的延长呈指数递减;排浆集中在前2 h,以静水压力排浆为主,此后以固结尾砂自重挤压排浆为主;排水率、排水效率和保砂率随水泥掺量的增大而增大;排水效率和保砂率可分别作为评价模袋透水性和保砂性的指标,综合考虑施工效率、细尾砂利用率和施工成本,最佳水泥掺量确定为3%。

低周冲击加载评价硬质合金韧性的研究

通过低周冲击试验方法研究了几种不同WC晶粒度及Co相含量的硬质合金冲击疲劳性能并对其韧性和增韧效果进行了初步评估.试验结果表明:当WC晶粒度一定时,硬质合金的低周冲击疲劳性能随Co含量增加而提高;而对于相同Co含量的硬质合金,6.5μm晶粒度合金耐冲击疲劳性要强于1.8μm晶粒度合金.与常规韧性指标相比,低周冲击疲劳性能更有效地反映了硬质合金韧性及增韧作用.

低温养护条件下水泥改良风积沙无侧限抗压强度试验研究

为了研究低温养护对水泥改良风积沙的影响,开展无侧限抗压强度试验研究。试验选用的水泥掺量为4%,5%和6%,压实系数0.90,0.93和0.95。研究了−20℃低温养护对水泥改良风积沙的应力应变曲线、无侧限抗压强度、峰值应变和刚度的影响。研究结果表明,低温养护条件下,压实系数0.95时,水泥掺量为4%,5%和6%时,对应的无侧限抗压强度分别为0.27,0.36和0.54 MPa,峰值应变分别为2.46%,2.69%和2.78%,E50分别为8.26,11.10和14.32 MPa。对比标准养护条件,水泥掺量4%,压实系数0.95时,低温养护的水泥改良风积沙的无侧限抗压强度、峰值应变和E50分别降低了32.5%,14.0%和18.3%。本文的研究成果对风积沙铁路路基基床的设计、施工有借鉴意义。

煤矸石少熟料水泥研究

针对煤矸石的组成特点,通过正交试验研制较高标号的煤矸石少熟料水泥,并对其物理力学性能及耐久性进行系统的测试分析。研究表明,煤矸石少熟料水泥物理力学性能、抗蚀性能、抗碳化性能和护筋性能优良,同时水化热较低,安定性良好,适合大体积混凝土工程,并减少了工业废渣对环境的污染。

半刚性沥青路面结构组合优化设计研究

针对目前半刚性基层沥青路面早期破坏严重的问题,采取柔化基层的方法优化路面结构组合设计,一方面这样并不会降低路面的结构承载力,另一方面基层模量与沥青面层模量的合理匹配,使面层内的剪应力和层底拉应力均控制在较低的应力水平,避免早期损坏的发生。同时,采用一种全新的抗剪性能评价方法——单轴贯入试验方法,进行沥青混合料抗剪性能评价,并铺筑了试验路,结果表明该设计具有良好的路用性能。提出的设计理念及试验方法、材料级配,对于国内类似工程必然具有重要的指导意义,同时也为我国道路设计理论的发展提供有益的借鉴。

超低水胶比水泥浆体材料的水化进程测试

随着水泥基材料的技术进步和工程需求,混凝土强度的越来越高,水胶比越来越低。活性粉末混凝土的水胶比已降至0.16以下,水胶比0.10的浆体材料也已经可以制得[1]。本论文用结合水量法测试了不同水胶比、不同矿物掺料与不同龄期下超低水胶比水泥石的水化进程及Ca(OH)2含量。研究表明:超低水胶比水泥浆体材料的水化程度极低。当水胶比为0.16时,180天标准养护的水泥石,其结合水量仅为13.52%,水胶比0.10时,只有12.04%;研究证实,超低水胶比下,超细矿渣和磨细石灰石粉加快了水泥石的水化进程。水胶比相对较高时,水化产物中Ca(OH)2含量相对较小,表明此时掺合料的火山灰反应更充分;矿渣和石灰石粉等量取代水泥后,更降低了Ca(OH)2的含量。

废旧橡胶粉在水泥混凝土路面中的应用研究

综述了废旧橡胶粉在水泥混凝土路面的研究进展和应用前景。研究表明:在水泥混凝土路面中,废旧橡胶粉适宜低掺量,宜选择应用无机物做改性剂,废旧橡胶粉在水泥混凝土路面材料中有较大的应用空间。

Na2SO4激发低水胶比粉煤灰-水泥砂浆力学性能研究

固定水胶比为0.24,通过I级粉煤灰替代砂浆中30%~70%水泥的强度试验,研究了Na 2 SO 4对粉煤灰-水泥砂浆体系的激发效果。结果表明:不掺激发剂时,砂浆抗压和抗折强度随粉煤灰替代率的增加成比例下降,且粉煤灰替代率达50%以上时对强度增长速率有显著提升作用。粉煤灰替代率不低于50%时,1%的Na 2 SO 4掺量对砂浆抗压强度增进效果最佳,与此不同的是,Na 2 SO 4掺量越高,对砂浆抗折强度的增长越有利。随龄期增长,Na 2 SO 4激发粉煤灰-水泥砂浆的折压比显著下降,但抗折强度均在5.0 MPa以上。

煤系古风化岩相似材料配比研究

为制备具有力学性质递变特征的相似材料试样,本文通过水泥石膏相似材料的配比试验,得到了两种骨料(标准砂和河沙)相似材料力学性质与配比间的关系。在拟合河沙相似材料的室内力学测试数据的基础上,得到了配比值关于抗压强度和弹性模量的确定公式。试验表明:用水量、成型压力和平均骨料粒径对相似材料的力学性质均有不同程度的影响,在制样过程中需要加以控制;低强度相似材料的抗拉强度不易控制,而单轴抗压强度和弹性模量对配比的变化有明显响应;河沙相似材料的力学性质与配比间呈明显的线性关系,而标准砂相似材料存在临界骨料含量和临界水泥含量表现出明显的非线性特征;在调整配比所能实现的抗压强度和弹性模量的变化范围内,相似材料能够较好地模拟单轴抗压强度大于3MPa的风化岩。

低剂量水稳基层防治薄面层沥青路面反射裂缝研究

采用低剂量水泥稳定碎石基层作为防治薄面层沥青路面反射裂缝的主要方案,利用室内试验和试验路工程分别得到不同剂量水泥稳定碎石基层的收缩特性以及强度发展规律。力学分析和观测结果都证明该方法可以有效防治薄面层沥青路面反射裂缝。

水泥对乳化沥青混合料路用性能的影响

采用加速加载试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验和三分点加载疲劳试验分别研究了不同水泥掺量下乳化沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和疲劳性能。研究结果表明随着水泥用量增加乳化沥青混合料的高温稳定性和水稳定性提高,而混合料低温抗裂性能和疲劳性能随水泥掺量的增加呈先增加后减小的趋势,结合路用性能研究结果,本文推荐了乳化沥青混合料合理的水泥用量范围。

复合矿物硫酸盐激发剂对低钙液态渣的激活作用

本文探讨了复合矿物硫酸盐激发剂对低钙液态渣的激活作用。结果表明复合矿物硫酸盐激发剂能显著地提高用作水泥混合材的低钙液态渣的活性，并提高其水泥的强度，尤其是１ｄ、３ｄ的早期强度。采用复合矿物硫酸盐激发剂技术生产水泥是大量综合利用低钙液态渣的一条有效途径。

粗WC颗粒对低钴硬质合金组织与性能的影响

以粒度为5μm的粗WC颗粒和粒度为1μm的细WC颗粒为原料,采用6种不同的粗/细颗粒质量配比,通过低压烧结制备Co含量(质量分数,下同)为7%的低钴WC–Co硬质合金,测试材料的抗弯强度、断裂韧性和硬度,并采用扫描电镜(SEM)观察材料的微观组织、弯曲断口形貌及裂纹扩展情况,研究粗颗粒WC含量对低钴硬质合金组织与性能的影响。结果表明,随粗颗粒WC含量增加,WC晶粒度的分布表现为明显的双峰结构特征,从合金的弯曲断口观察到裂纹偏转以及穿晶断裂数量显著增加,以此阻碍裂纹扩展,从而提高合金的韧性。合金硬度随粗颗粒WC含量增加而下降。当粗颗粒含量(质量分数)为50%时,WC-7%Co硬质合金具有较好的综合力学性能,其硬度(HV30)为15.9 GPa,抗弯强度和断裂韧性分别为2 490 MPa和11.39 MPa·m1/2。