3D打印磷渣粉混凝土的试验研究

研究3D打印磷渣粉混凝土的工作性、力学性能和微观结构。在胶凝材料用量和胶砂比一定的条件下,采用不同掺量的磷渣粉配制3D打印混凝土,测试其可挤出性、建造性、流动性、有效打印时间和力学性能,观察硬化混凝土的断面结构,采用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)分析其水化产物和微观结构。试验结果表明:磷渣粉可作为3D打印混凝土的优质掺合料,适当掺量的磷渣粉可配制出工作性能和力学性能优异的3D打印混凝土;3D打印磷渣粉混凝土层面结合紧密,混凝土断面未观察到明显的连续孔隙;水化产物及其微观结构类似于普通磷渣粉混凝土。     

不锈钢渣与废玻璃砂浆抗压性能和制备经济性研究

将固体废弃物替代天然砂石可有效地促进建筑材料绿色化,本文主要研究典型废渣(如不锈钢渣和废玻璃)制备水泥砂浆的可行性.首先通过分析各类废渣的物理和化学性质,并将其部分替代砂浆中河砂和水泥的途径来研究废渣砂浆的力学性能.结果表明:水淬钢渣砂等体积替代50%的河砂使得砂浆抗压强度提高,而两种废玻璃砂等体积替代50%的河砂对砂浆抗压强度影响不大.此外,在实验结果的基础上还建议了两类钢渣粉作为胶凝材料制备水泥砂浆的掺量.最后分析了各类废渣以砂或水泥形式制备砂浆的经济性,发现在保证砂浆性能的同时,不锈钢渣与废玻璃作为砂和水泥外掺料制备砂浆均可带来较好的经济和社会效益.     

大掺量磷渣水泥的凝结硬化特性与力学性能

结合XRD、SEM等微观测试手段,从磷渣粉磨特性出发,实验研究了磷渣细度、磷渣掺量等因素对中热硅酸盐水泥凝结硬化性能的影响,测定了磷渣水泥胶砂的力学性能,并分析了其变化规律.     

复合掺合料对混凝土的改性试验

目的 解决单一掺合料不利于固废有效资源化利用以及单掺性能提升单一等问题。方法 将铁尾矿、磷渣、锂渣制成复合掺料替代部分水泥制备混凝土,测试其抗压性能及电通量。通过扫描电镜法、电通量法和压汞法,探究其界面过渡区形貌以及混凝土微观孔结构。结果 磷渣可提高混凝土早期强度,锂渣对混凝土中后期强度提升更加明显。通过电通量法得出,复合掺料掺量一定时随着NaOH质量分数的增加,混凝土电通量值和氯离子扩散系数降低。结论 在铁尾矿、锂渣、磷渣质量比为2∶3∶1的情况下,可以得到不同龄期下混凝土较优抗压强度。NaOH和TIPA的加入均可使固废混凝土的早中期抗压强度提高,锂渣掺量为15%时比掺量5%能更有效地降低电通量。     

矿渣和层硅-Na_2SO_4复合激发剂对磷渣水泥力学性能的影响

分别研究矿渣和层硅-Na2SO4复合激发剂对磷渣水泥力学性能的影响,用扫描电镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)等方法对磷渣及磷渣水泥性能进行表征.结果表明:矿渣以不同比例掺入磷渣水泥体系中可以一定程度提高磷渣水泥强度,且在磷渣掺量较大的情况下,这种矿渣增长效应更加显著,平均增长率可超过15%.在磷渣水泥体系中掺入适量的层硅-Na2SO4复合激发剂,在高磷渣掺量(60%)条件下,28 d抗压强度提高了5.6 MPa.     

固硫灰渣用于预拌砌筑砂浆的试验研究

对用原状的固硫灰和固硫渣配制的砂浆进行了试验,并将试验结果与用天然砂配制的砂浆性能进行了比较;同时,结合砂浆的X射线衍射分析进行了机理研究。试验研究表明:在固硫灰和固硫渣的用量之和占砂浆材料总量80%的情况下,砂浆拌合物的性能符合国家现行预拌砂浆标准的技术要求。砂浆试块在龄期28 d时的抗压强度,根据固硫灰与固硫渣的用量比例不同,可分别达到砌筑砂浆强度等级M5~M35级的要求。     

磷渣掺合料对混凝土抗碳化性能的影响

通过测定掺有不同掺量、不同比表面积的磷渣的混凝土试件各个龄期的碳化深度,对比研究了磷渣掺量和细度对混凝土抗碳化性能的影响。结果显示,比表面积足够大,掺量控制在一定范围内时,磷渣的掺入可以在一定程度上改善混凝土的抗碳化性能;比表面积较小时,较少掺量的磷渣对混凝土的抗碳化性能基本没有负面影响。     

胶粉对聚苯颗粒砂浆性能的影响

目的研究掺加不同类型可再分散乳胶粉和掺量对聚苯颗粒保温砂浆力学性能、干密度、导热系数及软化系数的影响.方法采用水灰质量比为0.6,水泥与粉煤灰质量比为7∶3,胶体材料与聚苯颗粒体积比为1∶6,分析通过改变胶粉类型及控制掺量,聚苯颗粒保温砂浆的各项性能.结果在掺量为2%时,胶粉O、P、M的掺入与控制样本(未掺加胶粉)相比抗压强度值分别提高了36.25%、128.75%和175.31%,抗折强度分别提高了50%、61.25%、77.50%,拉伸粘结强度均超过了0.05 MPa.材料的保温性能和耐久性在掺量达到4%时,达到理想效果.结论胶粉的掺入均能不同程度的改善聚苯颗粒保温砂浆材料的力学性能、保温性能及耐久性能;普通胶粉(胶粉O)在低掺量(掺量低于2%)情况下,对聚苯颗粒保温材料抗压强度改善效果较为不明显,但对聚苯颗粒保温材料抗折强度却有很大程度的提高;胶粉的掺入会影响聚苯颗粒保温材料内部开口孔和闭合孔形成的数目比例的变化,进而影响聚苯颗粒保温砂浆保温性及耐久性.     

混凝土再生胶凝材料的活性试验研究

废弃混凝土再生胶凝材料的活性较低。为了提高再生胶凝材料的活性,通过改变熟料掺量、废弃混凝土再生粉煅烧温度、Mg O掺量及水灰比成型胶砂试件,探究各组分掺量对砂浆力学性能的影响,并采用吸水动力学法测定砂浆的孔结构参数(质量吸水率、孔均匀系数、平均孔径),同时测定砂浆高温后的力学性能。结果表明:降低水灰比(0.50至0.35)、降低熟料及Mg O掺量或将废弃混凝土再生粉煅烧控制在600℃左右均有利于提高砂浆抗折/抗压强度,同时达到细化砂浆孔结构的目的。在砂浆中增加熟料掺量(33%)、降低水灰比(0.50至0.35)、掺入少量(2%)Mg O及将废弃混凝土再生粉煅烧温度控制在600℃左右均有利于提高砂浆高温性能。因此,减少熟料掺量、降低水灰比及调控废弃混凝土再生粉煅烧温度能够提高废弃混凝土再生胶凝材料的活性。     

掺固硫灰干粉砂浆的性能研究

对掺固硫灰干粉砂浆的性能进行了研究。讨论了固硫灰细度、掺量及与粉煤灰复掺对干粉砂浆工作性能、力学性能和膨胀性的影响。结果表明:经预处理固硫灰可以应用于干粉砂浆中,且掺量为10%时效果最佳。固硫灰与粉煤灰等矿物掺合料复掺可以改善干粉砂浆性能。     

含废弃泥浆和渣土同步砂浆配比优化及性能改善分析

采用致密堆积设计思想并结合新拌浆体试验确定出同步砂浆配合比,并开展了减水剂对该同步砂浆性能影响研究.在不掺外加剂的同步砂浆配比中,筛分渣土∶黄砂=1.97∶1,水胶比0.65,胶砂比为0.8,3 d抗压强度可达到0.61 MPa,28 d抗压强度可达到4.5 MPa,萘系减水剂能够明显提高同步砂浆的流动度,掺2.0%减水剂同步砂浆的流动度是不掺外加剂的流动度2倍以上,而其3 d抗压强度和不掺减水剂配比相近,28 d抗压强度则是不掺外加剂配比的1.16倍,砂浆流动度、强度以及其他参数均能满足规范和施工要求.微观分析显示,掺减水剂配比的不同龄期试样的孔径和孔隙率低于不掺减水组配比,是其强度高的主要原因之一.     

聚乙烯醇纤维砂浆的制备与基本力学性能试验

近年来聚乙烯醇纤维增韧水泥基复合材料(PVA-ECC)引起了国内外学者的广泛关注,但工程应用较少.因为目前尚没有纤维砂浆材料力学性能的试验规程,本文基于厦门本地原材料进行聚乙烯醇纤维(PVA)砂浆的制备试验,并参考相关试验规程对PVA纤维砂浆的抗压性能和抗折性能进行试验,研究砂胶比、PVA掺量变化等对其基本力学性能的影响.试验结果表明,利用室内小型砂浆搅拌机制备PVA纤维砂浆是可行的,宜采用适当的投料方式、控制PVA掺量、减小砂胶比等;随着PVA纤维掺入量的增加,砂浆的抗压强度变化不大,但抗折强度和抗弯极限承载力增幅显著,压折比降低;与素砂浆相比,PVA纤维砂浆受压或者受弯时裂缝发展缓慢,裂缝宽度也较小,表现出一定的延性性质.     

装配式建筑水泥基灌浆料性能试验研究

以普通硅酸盐水泥、砂、矿物掺合料(粉煤灰、硅灰)以及外加剂(减水剂、缓凝剂、膨胀剂)为主要原料配制成装配式建筑水泥基灌浆料.通过检测合理配合比下、不同水灰比的水泥基灌浆料的流动性、强度、膨胀性、泌水率、总氯离子含量、电通量和氯离子扩散系数等指标来考察其性能.结果表明,当砂最大粒径为2.36 mm、水灰比为0.24~0.30、砂灰比为1∶1、粉煤灰掺量为8%、硅灰掺量为5%、减水剂掺量为0.6%、缓凝剂掺量为0.1%、膨胀剂掺量为8%时,水泥基灌浆料的各项性能均满足装配式建筑灌浆料的要求.最后结合现场工程实测资料,对氯离子环境下水泥基灌浆料的最小保护层厚度进行了推算.     

碱激发剂对碱矿渣砂浆抗压强度的影响

研究了碱激发剂(Na_2SO_4、Na_2SO_4+NaOH、Na_2SO_4+Na_2SiO_3)对碱矿渣砂浆抗压强度的影响.研究表明,与单独采用Na_2SO_4作为激发剂时的碱矿渣砂浆抗压强度相比,采用Na_2SO_4和NaOH作为复合激发剂,碱矿渣砂浆抗压强度略低;采用Na_2SO_4和Na_SiO_3作为复合激发剂,碱矿渣砂浆抗压强度有明显的提高,但Na_2SiO_3掺量不宜超过2.5%.通过试验结果对比得出碱矿渣水泥最佳配方:普通硅酸盐水泥∶Na_2SO_4∶矿渣∶Na_2SiO_3=10%∶5%∶85%∶2.5%,所配制砂浆(最佳碱矿渣水泥∶砂∶水=492∶522∶168)的28d抗压强度达到53.7MPa.     

磷渣粉改善钢渣混凝土抗压强度及电通量

为了提高钢渣的利用率,改善掺入钢渣对混凝土电通量的不利影响,通过磷渣粉与钢渣粉复掺的方式,制备了强度等级为C40的钢渣粉-磷渣粉混凝土。采用扫描电镜和压汞法等手段,研究了钢渣粉、磷渣粉单掺及复掺时对混凝土水化产物和微观结构的影响。试验结果表明:当总掺量为60%(钢渣粉与磷渣粉掺量比为2∶1)时,28 d抗压强度达到59.4 MPa,是空白组的116%,56 d电通量为1 450 C,低于空白组电通量,比单掺40%钢渣粉组的电通量降低了1 749 C。该复掺方式比单掺钢渣粉或磷渣粉更能减少水泥的用量。磷渣粉的掺入使钢渣粉掺量从20%左右提升到了50%,不仅提高了钢渣粉的利用率,还改善了钢渣粉掺入对混凝土抗氯离子渗透性的不利影响。     

机制砂取代率及石粉掺量对人工砂砂浆流动度与力学性能的影响

通过使用不同机制砂取代率的人工砂、采用掺入石粉部分替代水泥的方法,研究人工砂砂浆流动度及力学性能的变化规律.研究表明:随着机制砂取代率的增大,人工砂砂浆的流动度优于天然砂砂浆,且其7、28 d抗压和抗折强度随着机制砂取代率的增大而增大.掺入5%的石粉可以提高人工砂砂浆的流动度及7 d抗压和抗折强度,28 d抗压和抗折强度降低幅度在10%之内.综合考虑人工砂砂浆的流动度及力学性能,建议采用机制砂取代率为66.7%及石粉掺量为5%的人工砂.     

粉煤灰-脱硫石膏双掺砂浆试验研究与应用

利用较低品质粉煤灰和脱硫石膏,针对房建工程用建筑砂浆,确定了复合胶凝材料的基本配比.通过试验研究了粉煤灰-脱硫石膏双掺砂浆的主要技术性能.研究结果表明,粉煤灰-脱硫石膏掺量高达75%~85%,砂浆施工和易性优于普通砂浆,干缩小,抗裂性强,力学性能满足设计要求.粉煤灰-脱硫石膏砌筑砂浆和抹面砂浆应用于某房建工程试验段施工也很成功.较低品质电厂工业废渣粉煤灰和脱硫石膏在土建工程的大掺量双利用,社会经济和环保效益显著.     

复合结构生态透水砖设计及性能分析

以水泥细石透水混凝土为基层材料、树脂砂基混合料为面层材料,制备复合结构生态透水砖(EP-BCS).通过分析树脂、水泥、有机物X及石英粉对复合结构砂基透水砖的抗折强度、抗压强度,以及透水系数的影响规律,确定透水砖的基本结构和组分,并对其透水机理进行分析.研究表明:掺入4%石英粉作为矿物外掺料,可以在保证树脂砂基混合料强度的基础上有效改善材料的透水性能;当树脂掺量为3%～5%时,有利于面层砂基混合料力学性能的改善;当树脂掺量为5%,石英粉掺量为4%,以及体积分数10%的有机物X掺量为2%,基层透水混凝土的主要组分掺量为细石∶水泥∶水=3.0∶0.8∶0.3时,复合结构生态透水砖的抗压强度高于25.0MPa,且透水系数均高于2.3×10-2 cm·s-1,满足相关规范对一般透水砖的性能要求.     

减水剂对掺电石渣水泥砂浆强度影响的研究及配方确定

采用正交试验法探讨掺入减水剂后各因素对掺电石渣的水泥砂浆强度的影响,确定水泥砂浆强度性能较佳的配方并分析其微观结构.结果表明:掺入减水剂后,对掺电石渣的水泥胶砂试样早期抗压强度的影响从大到小的次序分别为胶砂比、水灰比、电石渣掺量、减水剂掺量、减水剂品种、搅拌时间、减水剂的掺入方式.正交试验法确定的水泥胶砂试样较佳的配方为,电石渣掺量为5%;减水剂为J2,采用后掺方式,其掺量为0.5%;水灰比为0.377;胶砂比为1∶1.5;搅拌时间为9 min.     

拜耳法赤泥作为砂浆矿物增稠材料初步研究

利用拜耳法赤泥作为矿物增稠材料进行砂浆试验研究,测试拜耳法赤泥的活性并分析其掺量对砂浆拌合物基本性能和砂浆强度的影响.试验结果表明:在细度(0.08 mm筛筛余)﹥2%(质量分数)时,影响拜耳法赤泥活性发挥的主要因素是细度指标;随着赤泥掺量的增加,砂浆拌合物的和易性能得到提高,在掺量为50%(质量分数)时与其稠度相近的水泥砂浆相比,其分层度从29 mm降低至23 mm,泌水率从13%降低至1%,凝结时间延长约1 h,但仍能满足M7.5的砌筑砂浆基本性能和强度要求;采用1.2的超量系数,砂浆的和易性能和力学性能有显著提高.