灰渣沉积物强度与其高温流变特性的关系

通过实验模拟研究了不同温度下灰渣沉积物的强度特性，测试了灰渣粘度和表面张力特性，分析了灰渣沉积物强度形成机理及其与灰渣高温流变学特性的关系。     

秸秆灰渣——大理石灰改良膨胀土试验

利用秸秆灰渣及大理石灰作为添加剂,进行室内改良膨胀土试验,研究改良后的胀缩特性及强度特征.秸秆灰渣含量为0%、5%、10%、15%、20%,根据直剪、无侧限抗压强度特征得到秸秆灰渣的最佳含量10%;在秸秆灰渣最佳含量的基础上继续添加大理石灰,大理石灰含量为10%、15%、20%.在试验过程中综合考虑法向应力、固废物含量对膨胀土抗剪强度的影响,总结出膨胀土改良后的抗剪强度、粘聚力显著提高;秸秆灰渣、大理石灰和素土的最佳质量配比为10:15:75.同时进行了自由膨胀率试验、膨胀量试验、膨胀力试验和强度耐久性试验.研究中涉及的所有配比及含量均为质量分数.     

海底沉积物剪切强度的试验研究

通过在船上现场测试,对勘探海域沉积物剪切强度进行了测试和分析.并从力学特征等方面对海底沉积物进行了综合工程地质特性研究,发现测试区域剪切强度特征随含水量的变化而变化.当含水量较高时,具有抗剪切强度小的力学特性.同时结果也表明沉积物剪切强度随深度加大而增大,到一定深度后强度趋于平稳.不同站位的沉积物由于其类型不同其剪切强度随深度的变化也不一样,有的甚至还有较大的差别.图2,表1,参9.     

循环流化床灰渣作为水泥混合材的研究及性能改善

试验研究了掺CFB灰渣水泥性能随灰渣掺量的变化规律,并探讨了添加激发剂和机械粉磨处理灰渣对水泥性能的影响。结果表明,随CFB灰渣掺量的增加,水泥强度随之降低,而当灰渣在水泥中的掺量不大于30%时,水泥强度可达到42.5水泥级别,当其掺量不大于40%时,水泥强度仍可达到32.5水泥级别。激发剂A能有效提高水泥早期强度,而激发剂B对提高水泥后期强度的贡献较大,同时激发剂A使粉煤灰和炉渣的28 d反应程度分别提高4.1%和3.5%,并促进掺灰渣水泥的水化产物中C-S-H凝胶增多,提高产物结构致密度。机械粉磨处理后能有效提高粉煤灰的活性,水泥强度和粉煤灰反应程度与粉磨时间成正比关系,而粉煤灰需水量比随粉磨时间的延长而先下降后升高。     

灰渣-石灰复合土物理力学特性试验研究

通过室内试验,探讨利用灰渣以及石灰作为添加剂对膨胀土进行改良,并研究了改良膨胀土的力学特性.试验结果表明:石灰复合土随着掺渣率的增加,石灰复合土的黏性成分的含量降低,粗颗粒含量增加,导致相对密度、液限、塑限指数均呈明显减小趋势,这说明灰渣对石灰复合土的改良有显著效果;当石灰含量不变的情况下,石灰复合土的抗剪强度随着灰渣含量的增加而逐渐提高.     

干湿循环条件下秸秆灰渣改良膨胀土试验研究

膨胀土是遇水较为敏感的特殊土,所以研究膨胀土在干湿循环条件下的抗剪强度特征非常重要,尤其是对改良膨胀土的研究更有实际的工程意义。通过室内直接剪切试验,研究了膨胀土及秸秆灰渣改良土的抗剪强度特征。试验证明,膨胀土的抗剪强度随着灰渣含量的增加而增加,在灰渣含量为17%时强度及黏聚力达到最大值;而改良土的内摩擦角随着灰渣含量的增加而增加,同时改良土强度随着竖向力及养护龄期的增加而线性提高;干湿循环试验证明,膨胀土随着秸秆灰渣含量的增加抗剪强度衰减程度逐渐减小,试样的抗剪强度在第1次干湿循环时衰减较大;4次干湿循环后膨胀土黏聚力从37.0kpa,衰减到4.0 k Pa,内摩擦角衰减范围是28.3~11.64,17%秸秆灰渣改良土黏聚力衰减范围是74.16~57.43,内摩擦角衰减范围是46.05~42.25;直接剪切试验表明17%秸秆灰渣改良土为最佳配比。     

油页岩渣基地质聚合物的制备及性能研究

以油页岩灰渣为主要原料,在碱性激发剂的作用下,制备了具有较高强度的油页岩灰渣基地质聚合物砌块.并通过正交设计的方法,讨论了影响材料力学强度的因素,得到了最佳试验配比.     

灭多威在黄河水体沉积物中的吸附特性研究

以黄河水体沉积物为研究对象,探讨了氨基甲酸酯类农药灭多威在沉积物上的吸附特性。同时还研究了pH值和离子强度等因素对吸附的影响,结果表明,灭多威在沉积物中的吸附等温线呈中凹型,属多分子层吸附,可用de Boer-Zwikker公式所表示的极化模型较好地描述其吸附行为;pH值或离子强度升高,均可使灭多威在沉积物上的吸附量减小。     

灰渣改良压实混合赤泥的力学性能研究

以中铝贵州分公司生产的拜耳法赤泥、烧结法赤泥和灰渣为对象,对拜尔法∶烧结法=1∶1和拜尔法∶烧结法∶灰渣=50∶50∶15两种配比混合赤泥进行了击实试验。以击实试验所得的最优含水量和最大干密度为依据制作试验样品,研究了掺灰渣与不掺灰渣两种配比混合赤泥在90%和95%两种压实度情况下、最优含水量和浸水饱和两种状态时的抗剪性能和压缩性。研究得出:1添加灰渣混合赤泥滤饼的最大干密度较未加灰渣的略大,最优含水量略小;2添加灰渣可提高最优含水量状态混合赤泥的抗剪强度,但添加灰渣的混合赤泥浸水饱和后的抗剪强度较未添加灰渣时降低;3添加灰渣的混合赤泥的压缩模量较未加灰渣的高得多,并且提高压实度能显著提高掺灰渣混合赤泥的压缩模量,而对未加灰渣的混合赤泥,在压实度提高时,压缩模量增加并不显著;4添加灰渣可改善混合赤泥的抗剪性能和压缩性能,但宜在最优含水量状态下工作,并建议添加灰渣混合赤泥用于筑坝时应做好防渗措施。     

高温灰渣的塑性流体特性研究

利用热机械分析TMA研究了高温类渣的塑性流体特性 ,得到不同温度灰渣的粘度和剪切应力 .为研究非熔化灰渣的沉积提供了新的手段和方法     

CaO-Al2O3-SiO2熔渣表面张力的计算模型

根据炉渣结构的共存理论与ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２熔渣在不同温度和成分下实测表面张力值，制定了本渣系表面张力与熔渣各结构单元作用浓度及温度间关系的计算模型，计算结果符合实际，证明该模型可以反映本渣系表面张力随熔渣作用浓度和温度而变化的规律。     

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。     

碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的性能研究

为充分利用磷渣和粉煤灰两种工业废渣生产高性能胶凝材料,研究了不同磷渣/粉煤灰配合比的碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的性能.结果表明:碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的凝结时间正常,在掺量为0~30%(质量分数)范围内,随着粉煤灰掺量的增加,碱-磷渣-粉煤灰的凝结时间略有延长.与普通硅酸盐水泥相比,碱-磷渣胶凝材料的抗压强度较高而抗折强度相对较低;掺加粉煤灰后碱-磷渣胶凝材料的抗压强度降低,但抗折强度提高.碱-磷渣胶凝材料的抗冻性和耐蚀性均优于普通硅酸盐水泥,但其干缩较大,用部分粉煤灰取代磷渣粉可一定程度减小干缩.     

砂浆特性参数对硅酸根电迁移反应法致密化和表面涂覆效果影响

采用硅酸根电迁移反应法致密化和表面涂覆砂浆,研究了水胶比、矿物掺和料、养护龄期和试件厚度等砂浆特性参数对被处理砂浆试件表面涂层厚度、抗压强度与抗折强度、电阻率的影响。结果表明:随着水胶比的减小与养护龄期的延长,砂浆试件生成的表面涂层增厚,抗压强度与抗折强度、电阻率提升增大;加入掺合料的砂浆试件形成的涂层厚度和电阻率大小顺序为硅粉矿粉无掺合料粉煤灰,掺硅粉与矿粉的砂浆试件电阻率出现的峰值时间早于无掺合料试件;硅粉砂浆试件的抗压强度、抗折强度增幅大于无掺合料砂浆,而粉煤灰砂浆试件抗压强度与抗折强度变化不明显;砂浆试件厚度对于硅酸根电迁移反应法处理的砂浆性能影响不明显。     

粉煤灰-镁渣改良超盐渍土的工程性质研究

利用宁夏平罗县的超盐渍土,分别掺入20%、25%、30%粉煤灰和镁渣替代6%、8%、10%的粉煤灰进行固化处理。通过7 d、28 d龄期的三轴试验表明,相同粉煤灰掺量的超盐渍土的黏聚力随着镁渣掺量的增加呈先减小后增加的趋势;7 d龄期的试件,相同粉煤灰掺量的超盐渍土的摩擦角随着镁渣掺量的增加呈先增加后减小的趋势。28 d龄期的试件,相同粉煤灰掺量的超盐渍土的摩擦角随着镁渣掺量的增加基本呈现增加的趋势。粉煤灰、镁渣固化的各组超盐渍土,随着龄期的变化,黏聚力和摩擦角的平均变化幅度在4.2%以内,各组试样的抗剪强度变化不明显,粉煤灰、镁渣加固盐渍土的机理主要表现为物理加固,在工程中利用粉煤灰、镁渣固化超盐渍土时,只需考虑两者的物理加固作用。     

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．     

含生活垃圾焚烧炉渣的碱矿渣水泥耐高温机理研究

为了探究生活垃圾焚烧炉渣（municipal solid waste incineration bottom ash,MSWI-BA）对碱矿渣净浆耐高温性能影响机理,采用MSWI-BA替换矿渣质量的6%制备碱矿渣水泥净浆（alkali-activated slag paste with MSWI-BA,AASBp）,研究了不同温度对AASBp的质量损失、热收缩和强度的影响。以普通硅酸盐水泥净浆作为对照组,结合多种微观手段揭示AASBp的耐高温机理,并与未掺MSWI-BA的碱矿渣水泥（alkali-activated slag paste without MSWI-BA,AASp）进行对比。结果表明：随着温度的增大,AASBp中水化硅铝酸钙的Ca/Si先降低后增大;在400 °C时,水化硅铝酸钙的聚合度最高,Ca/Si最低;Al-O键在600 °C断裂,而Si-O键在1000 °C断裂。与AASp相比,由于MSWI-BA提高了基体孔隙的连通性,高温后孔隙压力得到释放,AASBp具有更高的归一化抗压强度和耐高温性能。     

锂渣掺量对水泥基复合材料性能的影响

为了研究锂渣掺量对水泥基复合材料性能的影响,设计了6组试验,水胶比0.35、砂胶比0.3和纤维掺量2％保持不变,锂渣掺量分别为0.2、0.3和0.4,粉煤灰作为对比组,进行单轴拉伸试验和抗压试验,并运用灰色关联法对试验结果进行分析.结果表明:锂渣掺量在0.3以下时,和易性良好,达到0.4时,黏稠度增强,和易性变差;随着锂渣和粉煤灰掺量的增加,复合材料的伸长率、抗拉强度和抗压强度先增大后减小,掺量在0.3时最优;灰色关联分析表明,锂渣和粉煤灰掺量对伸长率和抗拉强度有明显的影响,对抗压强度有一定影响.可见,用锂渣代替粉煤灰进行水泥基复合材料的配制是可行的.     

工业废渣用于地下工程止水帷幕的试验

等厚度水泥土搅拌连续墙作为止水帷幕,具有适应地层广、成墙品质好等独特的优点;但在推广过程中的最大障碍是造价过高;若粉煤灰和矿渣等工业废渣替代部分水泥,则其应用范围将大大提高。为测试工业废渣代替水泥的性能,笔者做了大量无侧限抗压强度和渗透性试验。试验结果表明:性能差别不大的情况下,粉煤灰和矿渣可以部分替代水泥;复合水泥土存在最优配合比,对于黏土,最佳掺入比为30%,最佳水固比为0.6;对于砂土,最佳掺入比则为40%,最佳水固比为0.6;总体而言,粉煤灰配合砂土的物理力学性质较优,矿渣则更适合黏土。添加粉煤灰或矿渣的黏土长期强度接近;而添加粉煤灰的砂土强度平均值比添加矿渣大2.4倍,同时更加稳定。添加粉煤灰的黏土和砂土平均渗透系数是添加矿渣的35%左右。