矿渣—粉煤灰基高性能混凝土专用胶凝材料

通过优化配比组分、粒级设计和使用外加剂,制备出一种高掺量矿渣、粉煤灰且使用水泥熟料较少的矿渣--粉煤灰基高性能混凝土专用胶凝材料.研究了物料粉磨方式、石膏掺量、矿渣与粉煤灰的掺量及比例对复合高性能胶凝材料体系强度的影响,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)微观分析手段观察其微观结构和水化产物,阐明了复合胶凝材料活性与级配协同优化效应.复合胶凝材料胶砂水胶比为0.36时具有较好的流动度,胶砂试块养护28d抗压强度可以达到58.9MPa,抗折强度达到14.2MPa,并具有良好的抗硫酸盐侵蚀性能,配制的混凝土具有良好的抗碳化性能.     

基于再生微粉的复合胶凝体系水化特性研究

为了解基于再生微粉的复合胶凝材料的水化硬化机理，本文将再生微粉和粉煤灰单掺或与硅灰复掺以50%、60%、70%的取代率取代水泥制备水泥净浆试件，研究其抗压强度、水化放热速率、放热量及水化产物的变化规律。结果表明：随着取代率增加，胶凝材料抗压强度降低，取代率为50%时，胶凝材料力学性能最佳，其中复掺再生微粉和硅灰龄期为7d时，其抗压强度达到了29.1MPa;复掺再生微粉和硅灰的早期放热速率与复掺粉煤灰和硅灰基本一致，但加速了二次放热且放热量均低于纯水泥组；通过XRD试验可以发现，随着取代率增大，复掺再生微粉和硅灰的Ca(OH)₂衍射峰逐渐减弱，表明其促进了二次水化，也证明了再生微粉具有火山灰活性，且再生微粉的火山灰活性大于粉煤灰。该结果可为研发生态建筑材料提供理论支撑。     

大掺量粉煤灰基多组分矿物掺合料的制备

为获得性能优良的混凝土矿物掺合料,采用正交试验法研究了一种新型的粉煤灰基多组分矿物掺合料,不添加强度激发剂,将粉煤灰、矿渣与天然矿物微粉进行配比优化和复合,产生超叠加效应,通过掺合料各组分之间的复合效应和粉磨效应,起到优势互补和更好的颗粒级配作用,从而获得性能叠加和成本降低的双重效果,试验结果表明：当粉煤灰基复合掺合料在水泥中的掺量为50％（质量分数）时,7d活性指数达56．26％,28d活性指数达76．6％,多元胶凝粉体的标准稠度需水量降低,而混凝土的坍落度与强度提高。     

矿物掺合料对聚苯乙烯轻型混凝土力学性能的影响

在保持硅粉和粉煤灰总掺量37％不变的前提下,调整硅粉和粉煤灰之间掺量,进行硅粉和粉煤灰复掺对聚苯乙烯轻型混凝土的7、14、28 d抗压强度、导热系数、抗拉强度和微观形态分析.试验表明:A组方案硅粉掺量12.5％、粉煤灰掺量24.5％配制的聚苯乙烯轻型混凝土在不同龄期下抗压强度都是最高的,28 d抗压强度达38.69 M...     

矿物掺合料对页岩陶粒混凝土抗压强度的影响

以页岩陶粒混凝土为基础配方,系统研究了单掺和双掺不同含量的偏高岭土、粉煤灰、钢渣等矿物掺合料对其抗压强度影响,通过SEM和XRD进行了相关的微观结构和组成分析.结果表明当单掺矿物掺和料质量分数为10%时,页岩陶粒混凝土达到最高的抗压强度;双掺和时,总掺量为10%(质量分数)、比例为1∶2的偏高岭土和粉煤灰时,页岩陶粒混凝土的抗压强度最好,其3d、7d和28d的抗压强度分别达到了18.1、28.6和35MPa,对比没有加入矿物掺合料的页岩陶粒混凝土的抗压强度分别增加了417%、267%和250%,主要原因是偏高岭土和粉煤灰的掺加能够优化轻骨料混凝土的微观结构,对强度具有较大贡献.     

低水胶比对复合胶凝体系水化特性和动力学影响研究

低水胶比复合胶凝体系的水化机理和水化行为较普通水胶比胶凝体系存在一定差异,该条件下传统的水化结论往往不再适用.以不同低水胶比水泥-粉煤灰-矿渣复合胶凝体系为研究对象,通过测试净浆试件7d水化热,结合水化动力学模型探明了低水胶比、矿物掺合料掺量对其水化行为和水化机理的影响,并通过透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)分析了低水胶比复合胶凝体系的水化产物差异.研究结果表明：水胶比为0.2、粉煤灰-矿渣复掺量小于50%时,复合胶凝体系早期和后期的放热速率无明显差异,此时复掺粉煤灰-矿渣对水泥水化存在一定促进作用,当水胶比增至0.25和0.3时,复掺粉煤灰-矿渣在10～17h抑制了水泥水化;当水胶比由0.3降低至0.2时,胶凝体系最大放热速率呈增大趋势,且水化过程由NG-I-D改变为NG-D,不再经历相边界反应;水化至28d时,水化硅酸钙(C-S-H)的形貌随着水胶比的降低,由纤维状向球状转变.     

双掺矿粉对商品混凝土性能的影响研究

本文选用粉煤灰、矿渣粉两种活性矿物掺合料,采取双掺方式配制混凝土,通过对比各组混凝土试样的工作性和抗压强度,探讨了活性矿物掺合料的复合效应以及对商品混凝土性能的影响。     

粉煤灰加气混凝土复掺外加剂和矿渣的性能研究

目的研究复掺减水剂、矿渣和防水剂对粉煤灰加气混凝土吸水性能和抗压强度的影响,解决其吸水率高,抗压强度偏低的问题.方法通过复掺减水剂、矿渣和防水剂的手段,制备B05粉煤灰加气混凝土试件,测试加气混凝土试块的抗压强度和质量吸水率.结果减水剂掺量为0.60%时质量吸水率下降到63%,抗压强度3.26 MPa;复掺减水剂0.60%和矿渣掺量10%时抗压强度提高到4.03 MPa;3种防水剂中有机硅烷类的防水效果最好,质量吸水率下降到57%,3种防水剂的掺入均会导致抗压强度下降.结论复掺减水剂和矿渣粉选择合适的掺量,有助于提高抗压强度,降低吸水率;复掺减水剂、矿渣和防水剂,有机硅烷类的防水效果比较显著,高级脂肪酸类砂浆防水剂和硬脂酸钙乳液的防水效果一般.     

不同碱当量、粉煤灰和矿渣掺量对碱激发粉煤灰-矿渣地聚物力学性能及微观结构的影响

粉煤灰、矿渣复配组成碱激发复合水泥可以改善单一组分碱激发水泥的性能劣势。为了研究不同碱当量、不同粉煤灰和矿渣掺量对碱激发粉煤灰-矿渣砂浆力学性能、干燥收缩及微观结构特性的影响,采用抗压、抗折强度试验、吸水率试验、干燥收缩试验、微观扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)及傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer, FTIR)试验进行表征。结果表明:3、7、28 d龄期时,随着碱当量和矿渣掺量增加,粉煤灰-矿渣砂浆抗压、抗折强度呈逐渐增加趋势,吸水率和干燥收缩率呈逐渐下降趋势。其中龄期为28 d,碱当量为6%、矿渣掺量为100%时,碱激发粉煤灰-矿渣砂浆抗压强度达到峰值110.84 MPa,抗折强度达到峰值10.77 MPa,吸水率最小,为1.2%,与4%的粉煤灰-矿渣砂浆相比,碱当量为6%的砂浆干燥收缩率均减少10%以上。由微观分析知,粉煤灰-矿渣砂浆在碱激发作用下水化产物主要为铝硅酸盐凝胶和水化硅酸钙凝胶,粉煤灰掺量越大,凝胶结晶度越低。碱当量越大,体系水化产物数量越多,结构越密实。     

矿物掺和料对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

本文根据跨海大桥的设计要求,重点研究了各种矿物掺和料掺量与配伍对海工混凝土抗氯离子渗透性能的影响,发现双掺粉煤灰和矿渣或三元复掺粉煤灰-矿渣-硅灰能显著提高海工混凝土的抗氯离子渗透性能,高钙粉煤灰海工混凝土抗氯离子渗透性能的改善作用比低钙粉煤灰强。     

化学激发剂对磷渣粉水化活性的影响

研究了不同化学激发剂在不同掺量下对磷渣粉水化活性的影响,并通过XRD检测技术对磷渣粉料浆水化28 d后的矿物组成进行分析。实验结果表明:不同化学激发剂对磷渣粉水化活性有较大的影响。以10%Na2SO4为激发剂时(按磷渣粉质量比计),磷渣粉具有较好的水化活性,且磷渣粉料浆的初凝时间3.0 h,终凝时间6.0 h,28 d抗压强度37.5 MPa,水化活性指数1.45。     

矿物掺和料对高性能再生混凝土力学性能的影响

采用公路拆除后废弃混凝土生产再生粗骨料并测试其性能指标,用70%再生粗骨料取代率和净浆裹石法配制高性能再生混凝土.以矿物掺和料品种、掺量为影响因素,开展高性能再生混凝土力学性能试验研究.试验结果表明,高性能再生混凝土的流动性能随着单掺粉煤灰或复掺粉煤灰与矿渣掺量的增大而变好,但其弹性模量、抗压强度降低.结合试验成果和课题组此前试验数据,拟合出适用于高性能再生混凝土弹性模量的计算模型.     

GH矿粉对粉煤灰混凝土的增强效果

通过成型胶砂试件和混凝土试件，对提高大掺量粉煤灰高性能混凝土早期强度的方法进行了试验研究．试验所用的GH矿粉是以炼铁厂的工业炉尘为基料、配以若干种具有互补性能的化工原料经特殊处理复合而成的混凝土掺和料，GH矿粉和粉煤灰的用量分别为胶凝材料总量的10％～15％和20％～60％．研究结果表明，用GH矿粉和Ⅱ级粉煤灰复合作为掺和料，可显提高大掺量粉煤灰混凝土的强度，尤其是早期强度，其增强效果甚至优于硅灰．用240kg／m^3 42．5级普通硅酸盐水泥、240kg／m^3 Ⅱ级粉煤灰和60kg／m^3 GH掺和料，配制出了28d强度为106MPa的高性能粉煤灰混凝土，并使混凝土成本显降低．     

硫铝酸盐水泥固化软土的试验研究

用硫铝酸盐水泥、粉煤灰和矿渣等复合软土固化剂进行软土的固化实验,并测试了固化土样的力学性能、放热曲线和微观结构．结果表明：复合固化剂在掺量10％-15％左右时,固化土样的无侧限抗压强度达到2MPa,劈裂抗拉强度0．5MPa以上,固化反应的放热量达37．5J／g,固化反应产生的钙矾石和水化硅酸钙凝胶产生增强效果．     

复合胶凝材料组成与混凝土抗压强度定量关系研究

通过单纯形重心设计方法得出了水泥一磨细矿渣微粉一超细粉煤灰三元复合胶凝材料组成与各龄期混凝土抗压强度的定量数学解析式，其对混凝土强度的预测精度基本可控制在5％的相对误差范围内．不同龄期三元系统的等强线变化揭示了3d和28d时，复合胶凝材料各组分对强度的贡献按水泥、磨细矿渣微粉、超细粉煤灰的顺序降低，180d时则按水泥、超细粉煤灰、磨细矿渣微粉的顺序降低，从而揭示了磨细矿渣微粉与超细粉煤灰复合对混凝土早期和后期强度存在互补效应．     

矿渣粉的高掺与粉煤灰复合在商品混凝土的应用

本文通过对矿渣粉高掺与粉煤灰复合对商品混凝土性能与强度的进行了试验与分析。结果表明。矿渣粉的高掺与粉煤友复合配制商品混凝土可以发挥优势互补效应，使混凝土的性能得到进一步改善．并且成本更为经济的混凝土。     

矿物掺和料对C50海工混凝土的物理力学性能的影响

根据跨海大桥的设计要求,提出了制备C50海工混凝土的原材料选择、配合比设计和质量控制方法,结合原材料研究了矿物掺和料对海工混凝土工作性能和力学性能的影响规律。发现掺加粉煤灰或矿渣能明显提高海工混凝土的工作性,采用双掺粉煤灰和矿渣或三元复掺粉煤灰——矿渣——硅灰技术能满足C50混凝土早期张拉要求,随矿物组分中硅灰所占比例增大,力学性能增强效果越明显。     

氯化钠对粉煤灰水泥性能与水化程度的影响

探讨氯化钠对粉煤灰水泥不同阶段性能与水化程度的影响.结果表明:掺入适量的氯化钠可以不同程度地提高粉煤灰水泥不同龄期的水化程度与抗压强度而缩短其凝结时间;当氯化钠掺量一定时,随着粉磨时间的延长,粉煤灰水泥不同龄期的水化程度与抗压强度均有不同程度的提高但增幅下降.随着氯化钠掺量的增加,粉煤灰水泥不同龄期的水化程度与抗压强度均先增加后下降,但其凝结时间却先缩短后增加;当氯化钠掺量为2%,粉磨时间为15min时各龄期的水化程度与抗压强度均达到最大值,而粉煤灰水泥的凝结时间最短.粉煤灰水泥水化3d的水化程度与抗压强度的增幅最大,而水化28d的相应增幅最小.     

氯化钠对粉煤灰水泥性能与水化程度的影响

探讨氯化钠对粉煤灰水泥不同阶段性能与水化程度的影响. 结果表明： 掺入适量的氯化钠可以不同程度地提高粉煤灰水泥不同龄期的水化程度与抗压强度而缩短其凝结时间; 当氯化钠掺量一定时, 随着粉磨时间的延长, 粉煤灰水泥不同龄期的水化程度与抗压强度均有不同程度的提高但增幅下降. 随着氯化钠掺量的增加, 粉煤灰水泥不同龄期的水化程度与抗压强度均先增加后下降, 但其凝结时间却先缩短后增加; 当氯化钠掺量为2%, 粉磨时间为15min时各龄期的水化程度与抗压强度均达到最大值, 而粉煤灰水泥的凝结时间最短. 粉煤灰水泥水化3d的水化程度与抗压强度的增幅最大, 而水化28d的相应增幅最小.     

复掺不锈钢渣尾泥-矿渣对水泥水化性能的影响

探究不锈钢渣尾泥-矿渣对水泥水化性能的影响,既可解决废渣利用率低且污染环境问题,又能促进建材行业向绿色发展.首先研究了3种原材料的矿物组成和粒度组成,再将两种废渣复掺到水泥熟料中,发现当不锈钢渣尾泥掺量在10％ ～20％,矿渣掺量在10％ ～30％,两者任比例复掺到水泥熟料中,28 d抗压强度均超过了42.5 MPa.综合热分析定量发现两种废渣能相互激发活性,早期水化反应不明显,后期逐渐增强.微观分析发现试样水化产物主要是未水化的C2 S、C3 S和Ca(OH)2,少量的C-S-H凝胶和AFt晶体,并且后期Ca(OH)2的含量是影响强度的主要因素.