双掺技术在尾矿砂加气混凝土中的应用

目的复掺减水剂、稳泡剂改善尾矿砂加气混凝土孔结构;复掺矿渣、偏高岭土、粉煤灰提高尾矿砂加气混凝土孔间壁密实度,解决其吸水率高,抗压强度偏低,抗冻性偏差的问题.方法制备B06级尾矿砂加气混凝土试件,测试加气混凝土试块的干密度、抗压强度、质量吸水率以及抗冻性能.结果减水剂掺量为0. 14%,稳泡剂为铝粉掺量的20%时,质量吸水率下降到57%,抗压强度4. 68 MPa;复掺外加剂与各种矿物掺合料可以使抗压强度提高到5. 76 MPa,吸水率降低到50%.结论双掺技术可以有效提高加气混凝土的抗压强度,降低吸水率,同时满足寒冷地区冻融50次的要求,冻融循环后达到B06优等品(A)的冻融标准.     

高活性复合掺和料早期水化特性及其力学性能

引入掺和料是提高无砟轨枕混凝土的脱模强度、后期力学性能及耐久性的重要措施之一。借助单纯重心设计法,采用矿渣粉、粉煤灰与高活性粉体A制备高活性复合掺和料,研究复合掺和料组成对早期活性指数、水化热以及混凝土抗压强度的影响。结果表明:复合掺合料的组成对其活性指数影响较大,并体现出明显的复合增强效应;高活性粉体A与矿渣粉二元复掺的混凝土1 d与28 d活性指数均达118%; 3 d龄期后矿渣粉放热增加,而粉煤灰水化放热一直较低,矿渣粉或粉煤灰与高活性粉体A二元复掺时浆体1 d水化放热差别很小;三元复掺混凝土的复合增强效应优于二元复掺,三元复掺混凝土28 d与60 d抗压强度分别达68. 6 MPa和79. 6 MPa。     

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。     

水性环氧树脂对铁尾矿加气混凝土力学性能及抗冻性的影响

目的研究水性环氧树脂的掺量对铁尾矿加气混凝土的吸水率、密度、抗压强度、冻融后的质量损失率和抗压强度损失率的影响.方法通过掺入不同掺量的水性环氧树脂制备铁尾矿加气混凝土试样,经冻融循环后,测试其质量损失和强度损失,重点分析水性环氧树脂掺量对加气混凝土抗冻性能的改善作用,并利用XRD和SEM等分析方法,研究不同掺量下加气混凝土试样的水化产物及结构特点.结果水性环氧树脂较为适当的掺量范围为3%~5%.当水性环氧树脂掺量大于3%时,制备试样的吸水率较为明显的降低;制备试样的密度有较大幅度的升高.当水性环氧树脂掺量为3%时,制备试样15次冻融循环后的质量损失率和抗压强度损失率开始较为明显的降低;当水性环氧树脂掺量大于3%时,试样的质量损失率和抗压强度损失率的降幅逐渐减小.结论当水性环氧树脂掺量为3%时,对加气混凝土的抗冻性开始起作用,15次冻融后试样的质量损失率和强度损失率分别为3.981%和20.019%;水化产物以托勃莫来石、C-S-H(II)和复合的交联的胶凝材料相为主.     

大流动性高强混凝土的配制研究

介绍了大流动性高强混凝土的配制研究情况 ,分析了微细矿渣粉 (HBP)掺量和水灰比等影响因素 ,讨论了 HBP提高混凝土强度的机理。研究结果证明 :微细矿渣粉能够显著提高混凝土的抗压强度 ;当掺量在 5 %～ 15 %的范围内时 ,抗压强度随着掺量的增大而提高 ;使用 H BP、P.O5 2 5 R水泥和高效减水剂 ,能够配制出坍落度达 2 0 cm、2 8d抗压强度 78.3 MPa的混凝土。     

矿物掺合料对再生混凝土早龄期拉伸徐变的影响

通过对1d龄期的再生混凝土拉伸徐变试件进行单轴拉伸,研究再生粗骨料、单掺粉煤灰和复掺粉煤灰加矿渣对再生混凝土早龄期各类拉伸徐变性能的影响. 结果表明：再生混凝土拉伸徐变性能与普通混凝土类似,呈现早期发展快、后期发展慢的规律;掺入70%再生粗骨料导致再生混凝土各类拉伸徐变增加,拉伸总徐变增幅为8.0%;单掺粉煤灰和复掺粉煤灰加矿渣均导致再生混凝土各类拉伸徐变增加,30%~60%粉煤灰掺量的再生混凝土拉伸总徐变增幅为8.5%~32.5%,30%~60%粉煤灰加矿渣复掺量的再生混凝土拉伸总徐变增幅为2.6%~21.7%;相较于单掺粉煤灰,复掺粉煤灰加矿渣的再生混凝土的拉伸徐变增幅较低.     

多种因素对大掺量粉煤灰混凝土早期力学性能及凝结时间的影响

大掺量粉煤灰混凝土由于其中的大部分水泥被粉煤灰取代,使得其早期性能偏低。为此进行了对高效减水剂、石灰石粉以及养护温度等因素对其早期力学性能及凝结时间的影响的研究。研究结果表明,大掺量粉煤灰混凝土凝结时间随粉煤灰掺量的增加而延长,掺量超过50%时,其早期抗压强度下降十分明显;减水剂掺量为1. 2%时,大掺量粉煤灰混凝土早期性能最好;石灰石粉的掺入使得大掺量粉煤灰混凝土在前期的强度降低,但其终凝时间缩短;适当提高养护温度使得大掺量粉煤灰混凝土早期性能得到明显提高,但60℃养护时对后期强度发展不利。     

赤泥-陈积粉煤灰加气混凝土配合比优化试验研究

为大量使用工业废弃物赤泥,在陈积粉煤灰加气混凝土的基础上,探讨赤泥掺量对陈积粉煤灰加气混凝土力学性能及耐久性的影响。结果显示:赤泥掺入后,会降低陈积粉煤灰加气混凝土的流动性、抗压强度、抗冻性能和干燥收缩,会增加陈积粉煤灰加气混凝土的干密度,会使陈积粉煤灰加气混凝土的气孔结构多成扁平状态和连通状态,进而降低陈积粉煤灰加气混凝土的力学性能;通过对陈积粉煤灰加气混凝土流动性的改善(粉煤灰浆∶赤泥浆∶生石灰∶水泥∶铝浆=1 875∶625∶245∶185∶18.3),减水剂掺量为0.02%,铝粉搅拌时间为35 s,粉料搅拌时间为180 s,浇注温度为46～47℃,赤泥-陈积粉煤灰混凝土加气混凝土满足A3.5B06的要求。结论:赤泥浆可替代陈积粉煤灰浆制备加气混凝土(即大量使用陈积粉煤灰的同时也可使用一定量的赤泥),有利于降低加气混凝土的成本。     

高性能混凝土表层硬度与强度的相关性

通过回弹法研究了高强度(C60,C70)、大掺量矿物掺合料(粉煤灰、矿渣)的高性能混凝土抗压强度、回弹值随龄期发展的变化规律,并分别采用扫描电镜(SEM)、综合热分析法(TGDSC)、压汞法(M IP)对表层混凝土中的微观形貌、水化产物和孔结构进行研究.以回弹值、抗压强度和碳化深度为测试指标,建立了高性能混凝土测强曲线方程.结果表明:掺合料掺量大于10%时,混凝土回弹值和抗压强度值随掺量增大而减小;同掺量矿渣混凝土回弹值和抗压强度值均大于粉煤灰混凝土;掺加30%粉煤灰和矿渣后,混凝土结构的密实度降低,孔隙率分别增加了28.92%和14.51%;采用最小二乘法建立的高性能混凝土测强曲线平均相对误差为8.9%,平均相对标准差为11.3%,均满足地区回弹测强曲线的要求.     

减水剂对纳米SiO2混凝土强度及抗渗性能的影响

采用试验方法研究了减水剂对纳米SiO_2混凝土抗压强度及抗渗性能的影响.研究结果表明:混凝土的抗渗性能随着减水剂的增加而明显提升,如掺量为1%与3%减水剂的纳米SiO_2混凝土其渗水高度值由140mm左右降至100mm左右;减水剂在一定范围内增加能提高混凝土的抗压强度,掺量为1%的纳米SiO_2混凝土由前期的9.6 MPa提升到了23.2 MPa,虽与未掺减水剂的强度比略差,但其强度在后期都会有显著提升,当减水剂掺量为3%时强度后期明显降低,侧面表明减水剂掺量并不是越多越好,要根据混凝土配合比调试才能得到最适宜的量,才能发挥混凝土最大效益.     

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.     

生态多孔混凝土抗草酸侵蚀试验

预制了不同粉煤灰及矿渣掺量的7组生态多孔混凝土试件,研究了7组试件经p H值恒为2.0及3.0的草酸溶液侵蚀后,其强度和质量的变化。试验结果表明:生态多孔混凝土经草酸侵蚀后,强度和质量明显下降,且侵蚀时间越长,强度和质量的下降量越大;随着矿物掺合料掺量的增加,混凝土强度逐渐降低,但掺矿物掺合料对改善生态多孔混凝土的抗草酸侵蚀效果不明显;当矿物掺合料掺量相同时,经草酸侵蚀后,掺粉煤灰混凝土的强度较掺矿渣的强度降低量小,因此,掺粉煤灰混凝土的抗草酸侵蚀性能好于掺矿渣混凝土。     

C60高性能轻质混凝土配合比优化设计与性能研究

为制备C60级高性能掺粉煤灰轻质混凝土,利用粉煤灰、高效减水剂配制出C60高性能混凝土。经实验研究发现：当粉煤灰掺量为16%,高效减水剂掺量为1.0%,高性能混凝土28d强度高达77.3MPa,CI-扩散系数低至1.5210-9cm2/s,1m3混凝土节约水泥200kg。     

粉煤灰道路混凝土的强度与脆性特性研究

本文研究了粉煤灰、减水剂掺量与水灰比对粉煤灰道路混凝土抗压强度、脆性系数的影响。结果表明，水灰比是影响粉煤灰道路混凝土早期抗压强度的主要因素，掺入粉煤灰和减水剂有利于提高道路混凝土的后期强度、降低脆性系数。     

引气型玻化微珠粉煤灰保温混凝土抗压强度和导热系数试验研究

以玻化微珠和粉煤灰为变量,测试引气型保温混凝土的力学性能和热工性能.试验结果表明:引气型玻化微珠粉煤灰保温混凝土抗压强度数值区间为13.9～35.4MPa,导热系数数值区间为0.371～0.432W/(m·K);抗压强度与导热系数呈现相同的变化规律;随玻化微珠和粉煤灰掺量的递增,混凝土抗压强度与导热系数呈现先增大后降低的变化规律;当玻化微珠掺量为20%和粉煤灰掺量为10%时,保温混凝土抗压强度为35.4 MPa,导热系数为0.432 W/(m·K),同时满足承重与保温一体化的双向性能要求.     

复掺废砖再生混凝土的抗压强度

试验研究水灰比、砂率、粉煤灰替代率、硅灰掺量及废砖替代率5个因素对复掺废砖再生混凝土抗压强度的影响.结果表明:水灰比、砂率和粉煤灰替代率对复掺再生混凝土28 d抗压强度的影响都是先增大后减小;随着硅灰掺量的增加,再生混凝土28 d抗压强度依次增大;随着废砖替代率的提高,再生混凝土28 d抗压强度逐步减小;当其他组分掺量适当,废砖骨料替代率为100%时,可以配制满足C30强度要求的再生混凝土.     

改性脱硫石膏复合材料性能影响因素研究

将固废基墙体材料应用于装配式结构体系符合当前“双碳”和建筑工业化等重大需求.本文以脱硫石膏-水泥-粉煤灰-生石灰四元胶凝材料体系为对象，研究了水胶比、减水剂种类与掺量、缓凝剂掺量以及研磨时间等因素对其性能的影响.结果表明：水胶比为0.25时，吸水率达到17.1%;聚羧酸减水剂较三聚氰胺减水剂与复合材料相容性更好，其掺量在0.28%时，胶浆流动度达到230 mm;缓凝剂掺量在0.15%时，初凝时间满足实际施工需求；控制研磨时间为20 min,其1 d和28 d的抗压强度分别为33.5 MPa和61.5 MPa,较未研磨体系分别提高了24.07%和32.54%.综上，脱硫石膏基胶凝材料体系实现了高流态、早强和高强，为应用于绿色装配式构件提供参考.     

碱矿渣混凝土强度及流动性研究

矿渣主要是一种填充料或者代替部分硅酸盐水泥熟料加工成矿渣水泥,同时也是碱激发水泥的重要材料.通过改变粉煤灰、水玻璃、偏高岭土、硅灰以及石灰的掺量,评价其对碱矿渣混凝土和易性及立方体抗压强度的影响.试验结果表明:粉煤灰及水玻璃的掺入能够改善碱矿渣混凝土的和易性,其中粉煤灰改善效果更为显著,硅灰、石灰以及偏高岭土的掺入会降低碱矿渣混凝土和易性;粉煤灰、石灰及偏高岭土的掺入会降低碱矿渣混凝土28 d抗压强度,其中偏高岭土对强度影响最为显著,水玻璃、硅灰的掺入能够增强碱矿渣混凝土28 d抗压强度,其中水玻璃对强度的改善效果较为显著.     

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.     

掺高聚物的粉煤灰加气混凝土的研制

在粉煤灰加气混凝土配方中掺加聚醋酸乙烯酯乳液或丙烯酸酯聚合物乳液,制得掺高聚物加气混凝土.性能测试结果表明,该混凝土具有强度高、吸水率低和干缩率低的优点.通过研究高聚物种类、掺量对加气混凝土性能的影响,提出以丙烯酸乳液与水泥之比等于 0.1(重量比 )作为该产品的最佳工艺配方.