改性脱硫石膏基喷射混凝土结构应用与监测

为了验证改性脱硫石膏基喷射混凝土的现场支护效果,在丁集煤矿某高抽巷联巷进行了现场喷射支护试验,分别用改性脱硫石膏基混凝土和水泥基混凝土对同一巷道的不同部位进行喷射支护,并在不同喷射段分别设立监测站,实时监测了喷层支护结构中的环向、轴向钢筋应力和混凝土应变,对比分析可见,改性脱硫石膏基混凝土喷层支护结构具有较高的承载力和抗变形能力,因此脱硫石膏基喷射混凝土应用于巷道支护是可行的。     

改性脱硫石膏基喷射混凝土支护结构及其应用

为了缓解脱硫石膏大量堆置带来的环境压力,对其进行改性处理后,用作巷道喷层支护结构的胶凝材料。采用模型试验以及数值模拟的方法,对改性脱硫石膏基喷射混凝土支护结构的力学特性进行了研究,结果表明:作用于支护结构腿部的荷载对其整体承载力具有决定性的作用,腿部荷载越大,结构的整体承载力越小,且支护结构的破坏形式由整体受压破坏逐渐转变为拱肩部位的压剪破坏,最终发展为腿部受拉破坏。为了验证改性脱硫石膏基喷射混凝土的现场支护效果,在淮南丁集煤矿某联巷进行了现场工业性试验,现场监测数据表明,改性脱硫石膏基喷射混凝土支护结构具有较高的承载能力和抗变形能力,能够满足巷道喷层支护的要求。     

环氧树脂混凝土力学性能及增强机理

通过正交试验方法来合理优化水性环氧树脂为改性材料的混凝土配合比,测定了不同掺量下的水性环氧树脂混凝土在常温下养护7d的力学性能指标,得出最优混凝土配合比．同时比较了在最优混凝土配合比条件下,掺与不惨水性环氧树脂时混凝土标准养护7d和28d的抗压强度和抗折强度,并对水性环氧树脂增强混凝土各种性能指标的增强机理进行了分析．试验结果表明,掺适量水性环氧树脂后,不但改善了混凝土的早期力学性能,而且也有效地改善了混凝土的韧性,使其变形能力得到提高,混凝土的抗压强度和抗折强度也有较明显的提高．     

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.     

水淬高钛矿渣活性粉末混凝土的制备及性能

基于活性粉末混凝土设计理论,采用紧密堆积及最小需水量法,以水淬高钛矿渣代替石英砂为细骨料制备了无钢纤维活性粉末混凝土(TS-RPC),研究了TS-RPC力学性能和浆-骨界面结构。结果表明,在水泥浆体富余系数为1.3时,TS-RPC力学性能最佳。标准养护条件下,所制备的TS-RPC 28 d抗压强度达79.8 MPa、抗折强度达17.3 MPa; 80℃蒸汽养护48 h时,TS-RPC抗压强度达到107.0 MPa、抗折强度达到18.4 MPa。蒸汽养护条件下,TS-RPC浆-骨界面更为致密,这是由于水淬高钛矿渣与水泥水化产物Ca(OH)2在界面处发生了火山灰反应。     

循环流化床粉煤灰加气混凝土制备研究

利用X射线荧光光谱仪、XRD等检测手段对循环流化床粉煤灰进行化学成分定性和定量分析,然后确定其质量配合比:粉煤灰65%,水泥12%,石灰20%,石膏3%.主要研究了在蒸压养护条件下,不同水料比、不同铝粉添加量、不同无机添加剂硫酸钠、氯化钙添加量对加气混凝土砌块容重和强度的影响,研究发现最佳水料比为0.65,最佳铝粉掺量为0.1%,无机添加剂硫酸钠对加气混凝土砌块的容重和强度影响不大,而添加0.25%的氯化钙比无添加剂条件下强度提高了40%,达到4.55 MPa,容重为900 kg/m3,随着氯化钙量的增加,强度反而下降.     

油基岩屑掺合料对混凝土力学性能的影响

为了研究油基岩屑掺合料对混凝土各项力学性能的影响,将油基岩屑替代基准组混凝土中的细集料,对不同替代率(0%,5%,10%,20%,30%,40%)和不同养护时间(7 d,28 d)的油基岩屑掺合料混凝土分别进行了抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度试验。结果表明,油基岩屑掺合料对混凝土的各项力学性能产生了不同程度的影响,混凝土抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度随着油基岩屑掺入量增大而减小。随着油基岩屑替代率由0%增大到40%,养护28 d的混凝土抗压强度由32. 1 MPa降低至12. 6 MPa,抗折强度由4. 16 MPa降低至2. 18 MPa,劈裂抗拉强度由2. 61 MPa降低至1. 67 MPa。随着油基岩屑替代率的增加,混凝土拉压比总体呈增大趋势。     

不同外加剂改性水泥土强度特性及细观结构分析

以粉煤灰、硅灰、石膏作为外加剂,与杭州典型工程粉质黏土和水泥混合制作改性水泥土,通过室内无侧限抗压强度试验研究了外加剂种类和掺量及养护龄期对改性水泥土强度的影响,并通过扫描电镜试验从微观角度阐释其强度变化规律的成因.研究结果表明：粉煤灰、硅灰、石膏三种外加剂对水泥土强度特性的改善效果从高到低依次为硅灰、石膏、粉煤灰;不同外加剂改性水泥土强度主要增长期均在14 d左右;以掺量为10%的硅灰和掺量为21%的水泥制作的硅灰改性水泥土在28 d养护龄期的强度最优,为8.11 MPa;未掺入外加剂的水泥土在微观上呈针尖状聚合结构,外加剂可通过填充针尖状聚合结构缝隙使水泥土形成稳定且更为致密的空间网状结构来提升水泥土的强度.     

磷石膏生产墙体材料可行性研究

通过正交试验获得磷石膏—矿渣—粉煤灰—石灰—水泥胶凝体系的优化配合比为磷石膏∶矿渣∶粉煤灰∶生石灰∶水泥=30∶25∶24.5∶10.5∶10,并通过XRD、SEM微观分析手段和宏观测定强度的方法探讨了养护制度对该胶凝体系性能的影响。研究结果表明:该胶结料90℃下蒸养7 h,然后自然养护,28 d抗压强度高达43.9MPa,凝结时间正常,耐水性良好。胶结料强度随养护温度的升高而增加;90℃下,胶结料强度随蒸养时间的增加而增加,此温度下蒸养13 h所得制品,7 d抗压强度便达到39.6 MPa。利用最优配比成型的免烧砖能达到非烧结粘土砖15级的要求。     

循环流化床粉煤灰加气混凝土制备研究

利用X射线荧光光谱仪、XRD等检测手段对循环流化床粉煤灰进行化学成分定性和定量分析,然后确定配合比:粉煤灰65%,水泥12%,石灰20%,石膏3%。主要研究了在蒸压养护条件下,不同水料比、不同铝粉添加量、不同无机外加剂硫酸钠、氯化钙添加量对加气混凝土砌块容重和强度的影响,研究发现最佳水料比为0.65,最佳铝粉掺量为0.1%,无机外加剂硫酸钠对加气混凝土砌块的容重和强度影响不大,而添加0.25%的氯化钙比无外加剂条件下强度提高了40%,达到4.55MPa,且容重为910kg/m3,随着氯化钙量的增加,强度反而下降。     

水泥对脱硫石膏性能影响的试验研究

为改善脱硫石膏的性能,使其在建筑工程中应用更为广泛。通过对不同水泥掺量的石膏进行抗压强度和抗折强度试验,探究石膏强度与水泥掺量的关系;并通过扫描电镜实验(SEM)和X射线衍射实验(XRD)对单掺水泥石膏强度变化的微观机制进行分析。研究结果表明:水泥掺入脱硫石膏后可以一定程度上改善脱硫石膏的力学性能,提高脱硫石膏的强度。通过微观机理分析发现,水泥-石膏混合体系中会产生钙矾石,由于钙矾石的膨胀以及硅酸钙水化后生成的水化硅酸钙凝胶填充于石膏孔隙,使石膏趋于密实,从微观上解释了石膏强度的增长机制。但由于钙矾石的膨胀具有双重作用,因此存在水泥的最经济掺加量,实验研究确定脱硫石膏中水泥的最经济掺加量为10%。     

高瓦斯隧道新型喷射混凝土配制及气密性

为研究适用于高瓦斯隧道的新型喷射混凝土的材料性能及气密性影响因素,以桐梓隧道为工程依托,通过配合比试验、气密性测试和现场试喷确定了满足强度、和易性及气密性要求且施工性能好的新型喷射混凝土,运用气压差值法和压汞法分析了气压和孔隙结构对新型喷射混凝土气密性的影响,给出了适用于新型喷射混凝土气密性测试的最佳测试压力及其透气系数。结果表明：新型喷射混凝土配合设计为：水灰比0.38,水泥：粉煤灰：玄武岩纤维=360: 90: 1.5（kg/m3）;与孔隙率相比,最可几孔径的拟合相关系数更高,能更好的反映其与混凝土透气系数的关系。     

喷射混凝土新型增稠速凝剂研究

不同水泥的增稠对比试验表明：喷射混凝土新型增调速凝剂（IVA）具有良好的增稠效果经扫描电镜的观察分析,其增稠原理是IVA分子的吸附“架桥”和液相膜空间网络综合作用;不同水泥、不同水灰比时凝结时间测定表明IVA具有良好的速凝适应性;强度试验证实IVA对水泥各龄期强度发展有利;在矿山巷道的应用表明IVA能明显减少喷射混凝土回弹．图3,表4,参4     

高温煅烧石膏硅酸盐水泥早期水化产物的研究

利用DTA、XRD、IR、化学结合水和Ca(OH)2生成量测定等方法,研究了煅烧石膏、二水石膏对硅酸盐水泥早期水化过程的影响。结果表明：在水化龄期相同时,掺煅烧石膏水泥浆体中水化产物同掺二水石膏相比,Ca(OH)2生成量大;在一天前无心生成;结合水量在一天前前者高于后者,而一天后则相反。指出了煅烧石膏提高水泥强度的机理在于：由于煅烧石膏的溶解速度较低,在水泥水化初期(1d前),存在于水泥中的铝酸盐相不能形成心,从而减缓了AFt对水泥水化的延缓作用,加速了整个熟料矿物相的水化,提高了水泥的强度。     

早高强砂浆和混凝土的力学性能及抗爆实验

随着大型工程结构的飞速发展,高强混凝土是现代混凝土的一个重要发展方向.采用铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和石膏作为胶凝材料配制了快硬、早高强微膨胀砂浆和混凝土.早高强砂浆的1、3、7 d抗压强度和抗折强度分别为37、59、72 MPa和8.4、11.3、13.2 MPa.早高强混凝土的1、3、7 d抗压强度和抗折强度分别为27、65、70 MPa和2.5、6.8、9.9 MPa.利用一种预置爆室的抗爆实验方式,对所配制的早高强混凝土和普通混凝土的抗爆性能进行对比研究.实验结果表明:早高强混凝土制作的爆室,在20 g TNT药量作用下,爆室结构保持完好,实现密封要求;而相同条件下,普通混凝土制作的爆室结构被严重破坏.     

再生骨料混凝土配制透水路面砖

通过理论计算和试验分析,揭示骨灰比、砂率和水灰比对再生骨料透水混凝土力学性能和透水系数的影响规律.采用功效系数法得出再生骨料透水混凝土配合比控制参数,即骨灰比为3.5,砂率为15%,水灰比为0.34.通过优选配合比参数,得到具有良好透水性能的再生骨料透水混凝土路面砖,其抗压强度可达到20MPa以上;降低透水能力的要求,则其强度可以满足JC/T 466-2000混凝土路面砖标准的要求.     

磁化水增强喷射补偿收缩混凝土早龄期抗压强度的试验与分析

为提高混凝土的早期强度,用磁化水替代普通水拌制混凝土。磁感应强度选取为285 m T,进行了5种水流速度下磁化水增强补偿收缩混凝土和喷射补偿收缩混凝土早龄期抗压强度试验,探讨混凝土早期强度增强机理。试验结果表明:相比于普通混凝土,补偿收缩混凝土7 d抗压强度在水流速度0.9 m/s增长幅度达6.4%;喷射补偿收缩混凝土7 d抗压强度在水流速度2.1 m/s增长幅度可达14.2%。磁化水能够弥补速凝剂造成的混凝土7 d强度损失。相比于普通补偿收缩混凝土,喷射补偿收缩混凝土7 d抗压强度在水流速度2.1 m/s提高幅度可达11%。     

大体积现浇混凝土的裂缝控制技术

在大体积混凝土的施工中,通过合理选用原材料,用UEA外加剂代替相应水泥用量并调整配合比,并分层设置通冷水管降低水化热,实现了温度控制的目标,解决了高标号大体积混凝土使用普通硅酸盐水泥的裂缝控制技术问题．     

正交法在冻结井壁砼复合外加剂试验中的应用

为了使冻结施工井壁混凝土能够在负温条件下凝结与硬化,并满足其各项性能要求,采用引气剂＋防冻剂＋早强减水剂复合的技术路线,通过正交试验设计复配了适应冻结施工早强流态井壁混凝土的复合外加剂。通过试验分析最终确定各组分掺量之间的最佳配比。复合外加剂的掺量为2.1%,可起到流态、早强、防冻及抗冻的作用。     

造纸废液用于水泥生产的研究

在实验室条件下研究了纸浆废液代水用于水泥生产成球对熟料煅烧及水泥性能的影响。结果表明，纸浆废液中的碱使生料的易烧性降低，使水泥各龄期强度降低；生料中配入适量石膏可减少或消除碱的不利影响