MICP改良灰浆物理性能的实验研究

灰浆是近代文物建筑本体安全的重要组成材料,由于灰浆内部盐分析出,泛碱破坏频发,且受外界环境反复作用,灰浆物理性能逐渐衰减,使近代文物建筑破损严重.如何有效抑制泛碱破坏,提高灰浆物理性能,成为近代文物建筑修复的难点问题之一.基于微生物诱导方解石沉积(Microbially Induced Carbonate Precipitation, MICP)原理,以近代灰浆组成为依据配置实验灰浆,通过分析微生物脲酶活性影响因素,开展MICP改良灰浆物理性能实验,测试矿化后灰浆的电导率、盐度、质量和无侧限抗压强度,分析矿化作用对灰浆物理特性的影响规律,并对比分析矿化灰浆的矿物成分和微观结构特征.实验结果表明,灰浆经过MICP 3次浸泡处理后,电导率及盐度值分别降低了62.5%、67.4%,减少了盐分析出的可能性,减弱了泛碱破坏;MICP矿化处理可以有效改良灰浆的物理性能,3次矿化为最佳矿化周期,灰浆试块的质量和无侧限抗压强度同比增长1.09%、9.92%;SEM和EDS从矿物成分和微观结构特征方面证实了灰浆中阳离子得到固定,生成的碳酸钙沉淀填充了结构孔隙,改善了灰浆内部结构.研究成果为近代文物建筑灰浆修复提供了新方法.     

油页岩灰渣用作水泥混合料的胶砂试验

3种油页岩灰渣(油厂灰、电厂灰、粉末灰)用作水泥混合材料可不同程度地改变水泥的性能.以3种油页岩灰渣作为掺料,按10%,20%,30%(质量比)3种比例代替水泥混合料中的部分水泥,通过水泥混合料的胶砂试验确定试块的抗压、抗折强度以及脆性系数.结果表明:用油页岩灰渣作水泥混合材料来提高试块的抗折、抗压强度及抗裂性能是可行的,其中电厂灰灰渣在10%掺量时,其试块抗折、抗压强度总体要优于纯水泥试块;3种油页岩都能够提高试块的抗裂性能,粉末灰灰渣在30%掺量时试块的抗裂性能最好.     

橡胶粉改性蒸压粉煤灰试块力学及抗冲击性能实验研究

通过蒸压橡胶粉-粉煤灰试块力学和抗冲击性能实验,探究试块的橡胶粉掺量、吸水率与其力学性能及抗冲击性能的变化关系。实验结果表明:随着橡胶粉掺量的增加,试块的抗折强度和抗冲击性均呈现先增后减的趋势;抗压强度呈现递减趋势;冲击性能随着吸水率的增加,呈现出先增后减的趋势。     

城市生活垃圾焚烧底灰制备墙体材料的试验研究

采用城市生活垃圾焚烧底灰制备墙体材料,试验研究了焚烧底灰用量对混凝土试块抗折强度和抗压强度的影响,测试了焚烧底灰混凝土试块的导热系数,分析了该试块的热工性能。试验研究表明,随着焚烧底灰用量的增加,混凝土试块的抗折强度和抗压强度均先增大后减小,其强度最大值分别达到9.97 MPa和39.81 MPa,而导热系数则是逐渐减小的,最小仅为0.42 W/(m·K)。试验为城市生活垃圾焚烧底灰制备墙体材料打下了初步基础,也是焚烧底灰资源化利用的途径之一。     

聚苯乙烯磺酸钠对水泥净浆性能的影响

以废弃的聚苯乙烯为原料制备聚苯乙烯磺酸钠(SPS),考察了SPS对水泥净浆性能的影响。结果表明:向水泥基体中加入微量(例如水泥质量的10-5%)的SPS,水泥净浆的吸水率和化学结合水量减小,抗压强度、抗折强度和冲击强度增大;随着SPS掺量的增大,水泥净浆的吸水率和化学结合水量进一步减小,抗压强度、抗折强度和冲击强度进一步提高;但SPS掺量超过水泥质量的10-3%后,水泥净浆的吸水率略有增大,抗压强度、抗折强度和冲击强度略有降低;SPS的相对分子质量和磺化度对水泥净浆的性能几乎没有影响。     

废弃混凝土砂浆组分接触硬化性能研究

为考察废弃混凝土砂浆组分的接触硬化性能,将与粗集料分离后的砂浆组分磨细,一组磨细粉体直接压制成型,另一组粉体通过加入磨细生石灰和石英砂调整Ca/Si摩尔比为1,在120℃,水固比为5:1的条件下进行动态水热处理后压制成型,测定成型试块的表现密度、抗压强度、抗折强度、软化系数,以表征粉体的接触硬化性能.结果表明:磨细砂浆...     

不同钢纤维掺量活性粉末混凝土力学性能的试验研究

通过单轴受压、劈裂抗拉和抗折试验,研究了活性粉末混凝土的基本力学性能(抗压强度、劈拉强度和抗折强度).研究结果表明:钢纤维体积含量1.0％—2.0％之间变化时,活性粉末混凝土的抗压强度、劈拉强度和抗折强度变化不明显,当钢纤维体积含量超过2.0％后,其抗压强度、劈拉强度和抗折强度均有明显提高.当钢纤维体积含量超过3.5％后,钢纤维掺量对活性粉末混凝土轴心抗压强度和劈拉强度影响不明显,而对抗折强度的提高作用仍然比较明显.根据试验曲线,推导拟合出活性粉末混凝土单轴受压应力-应变曲线方程.     

异氰酸酯对磷石膏的改性研究

利用异氰酸酯含有丰富的-NCO基团,可与水进行反应,同时异氰酸酯中的苯环属于疏水性基团,可为材料提供疏水性能的特点,作为改性剂对磷石膏进行改性,提高磷石膏性能,从而实现磷石膏的资源化利用。通过开展相关实验,分别研究异氰酸酯掺入量对磷石膏试件力学性能、软化系数、磷酸根、氟离子浸出效率的影响。结果表明,当异氰酸酯掺入量为0.8%、用水量为70%,所制得的磷石膏试件指标达到：抗折强度2.5 MPa、抗压强度6.70 MPa、软化系数0.87、浸出液中氟离子浓度4.73 mg/L、磷酸根浓度11.49 mg/L;较未掺入异氰酸酯时：抗折强度提高23.15%、抗压强度提高73.13%、软化系数提高89.13%、浸出液中氟离子浓度降低58.91%、磷酸根浓度降低69.87%。     

再生骨料在路缘石中的应用研究

为了探索再生骨料应用于路缘石的可行性和成型方式对其性能的影响规律,分别以取代率为0％、20％、40％、60％、80％、100％制备路缘石,研究了取代率和骨料等级对抗压强度和抗折强度的影响.以30％再生骨料代替天然骨料,探究了不同成型方式与路缘石吸水率、抗压强度、抗折强度、抗冻性的关系及规律.研究结果表明:随着再生骨料掺...     

机制土坯砖砌体基本力学性能试验研究

针对土坯房屋存在安全性能差、材料强度低的缺点,对机制土坯砖的适用灰浆进行了研究.通过对14种灰浆设计的14组42个砌体试件进行通缝抗剪强度试验.针对其中两种黏结性能较好的改性灰浆及土基灰浆制作3组7个砌体试件进行轴心抗压强度试验,分析了砌体试件的破坏特征和试验结果,总结了影响砌体抗剪强度和抗压强度的影响因素.试验结果表明:对机制土坯砖适用灰浆的探索研究效果较佳,当胶粉掺量为水泥质量分数的5%～10%、灰砂比控制1∶4～1∶5、纤维素醚的掺量小于水泥质量分数的0.5%时,机制土坯砖砌体专用灰浆及相应砌筑砌体的各方面性能较好.