水热合成对低等级粉煤灰活性的影响

低等级粉煤灰由于活性低,需通过一些方法将其活性激活后再利用。为研究粉煤灰活性,通过水热合成的方法激发其活性,然后测试其力学性能及微观分析。将低等级粉煤灰分别以10%、20%、30%、40%的掺量等质量代替水泥制作胶砂试件,在1. 3 MPa、180℃的条件下蒸压10 h后分别标养7 d、60 d、90 d后测试其抗折抗压强度,并做XRD分析。结果表明,高温高压条件下养护提高了试件强度,激发了粉煤灰活性;随着养护时间增长,试件强度逐渐提高,且代替水泥掺量在20%～30%时效果较好。     

煤矸石水泥复合体系强度的化学激发

以正交设计实验法研究了Ca(OH)2、CaSO4.2H2O和NaOH等激发剂对煤矸石水泥复合体系早期强度的影响。结果表明:加入激发剂可以大幅度地提高煤矸石水泥复合体系的3天、7天早期强度;适当掺量的激发剂对复合体系的后期强度也有促进作用。依据实验结果,最佳的Ca(OH)2、CaSO4.2H2O和NaOH激发剂掺量分别为2.5%,4.0%,0.5%。另外,对激发剂对体系强度影响的机理进行了探讨。     

矿物掺合料对硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系凝结时间及强度的影响

目的研究硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复掺后的凝结时间及力学性能.方法分别测试不同硅酸盐水泥、矿物掺合料掺量下硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的凝结时间及胶砂强度,并利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜进行矿物组成和结构分析.结果硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的凝结时间随硅酸盐水泥掺量的增大先减小再增大,随掺合料掺量的增大先减小再增大.硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的强度随着硅酸盐水泥的增加先减小后增大,硅酸盐水泥掺量为10%时,3d抗压强度减小10.67%;随着掺合料的增大而降低,掺合料掺量为40%时,矿粉、粉煤灰3 d抗压强度分别减小44.5%和47.9%.结论两种水泥复掺会缩短凝结时间,降低强度,水化产物减少,结构疏松;粉煤灰和矿粉的掺入会延长凝结时间,减小强度,水化产物减少.     

粉煤灰水泥的护筋性探讨

在使用粉煤灰水泥时,常常担心粉煤灰水泥因二次水化反应消耗掉水泥水化产物中的Ca(OH)2,使粉煤灰水泥的护筋性欠佳.通过测试掺入粉煤灰的水泥水化28 d的pH值,可以看出即使是粉煤灰掺量在70%时,其水化28 d的pH值也大于11.5,不会导致粉煤灰水泥的碱度过低,影响其护筋性.采用浸烘循环法直接测试粉煤灰水泥在粉煤灰掺量为50%、60%时的护筋性,经过30次的循环,胶砂试件中钢筋的失重率与硅酸盐水泥处于同一水平.试验结果表明,粉煤灰水泥具有良好的护筋性.     

低掺量粉煤灰基地聚物胶凝材料性能试验研究

为了研究粉煤灰基地聚物胶凝材料的组成对其性能的影响,对C类粉煤灰分别掺入少量（质量分数小于17%）偏高岭土和矿渣粉后,进行了两种地聚物胶砂试块的力学性能试验研究,并与相同配比、相同制作养护条件下的普通硅酸盐水泥胶砂试块进行了比较.试验结果表明：纯粉煤灰（C类）地聚物胶凝材料强度低于P.O 42.5水泥;当外掺料质量分数大于17%时,粉煤灰基地聚物胶凝材料强度超过同龄期（14 d）的水泥;掺入矿渣粉的粉煤灰基地聚物抗压强度高于掺入等量偏高岭土的粉煤灰基地聚物.     

抛光砖抛光废料用作水泥混合材的试验研究

该文分别将抛光砖抛光废料和粉煤灰取代部分水泥进行水泥胶砂试验研究,对比了同掺量时抛光废料和粉煤灰对水泥凝结时间和胶砂强度的影响。结果表明,抛光废料对水泥凝结时间有略微影响,同掺量时胶砂试件的抗压强度比高于粉煤灰。     

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。     

大掺量粉煤灰高性能混凝土试验研究

针对大掺量粉煤灰混凝土存在的早期强度低、抗冻、抗碳化耐久性不足等问题,通过试验研究,结果表明:大掺量粉煤灰高性能混凝土①宜既掺优质粉煤灰又掺引气型高效减水剂,混凝土为中等标号时可选用32.5等级普通硅酸盐水泥;②为确保达到一定的早期强度和耐久性,普通硅酸盐水泥外加粉煤灰不宜大于胶凝材料总量的50%;③含气量宜为3%-5%,其抗冻标号可达到D100以上,同时掺入激发剂、元明粉和生石灰粉后,强度损失和质量损失有所减小,可进一步改善其抗冻性和耐久性;④可添加1.0%-1.5%碱性激发剂元明粉以提高其早期强度和抗碳化性能;⑤若既掺元明粉又掺生石灰粉作碱性激发剂,则可弥补元明粉对后期强度的不利影响,但生石灰粉的掺量不宜超过5%,掺量太大可能会导致膨胀开裂.以上结果为大掺量粉煤灰高性能混凝土的设计提供了有效途径.     

减水剂对掺电石渣水泥砂浆强度影响的研究及配方确定

采用正交试验法探讨掺入减水剂后各因素对掺电石渣的水泥砂浆强度的影响,确定水泥砂浆强度性能较佳的配方并分析其微观结构.结果表明:掺入减水剂后,对掺电石渣的水泥胶砂试样早期抗压强度的影响从大到小的次序分别为胶砂比、水灰比、电石渣掺量、减水剂掺量、减水剂品种、搅拌时间、减水剂的掺入方式.正交试验法确定的水泥胶砂试样较佳的配方为,电石渣掺量为5%;减水剂为J2,采用后掺方式,其掺量为0.5%;水灰比为0.377;胶砂比为1∶1.5;搅拌时间为9 min.     

水泥-高钙粉煤灰改良泥炭质土的宏细观试验研究

为探讨水泥与高钙粉煤灰改良云南昆明滇池地区泥炭质土的强度变化及微观结构特征,以滇池泥炭质土和水泥、粉煤灰及高钙粉煤灰掺入后改性土为研究对象,开展了标准固结试验、直剪试验、无侧限抗压强度试验、SEM扫描电镜试验、能谱分析及XRD试验,通过宏观物理力学性质与微观结构特征相互联系、相互对比,得到最佳改良方案.研究结果表明:单掺水泥、粉煤灰及高钙粉煤灰和混合掺入后改性土的压缩模量、粘聚力和无侧限抗压强度都会随掺量(掺入质量分数)的增大而增大.混合掺入对泥炭质土的改良效果比单掺效果好,且当水泥高钙粉煤灰掺量为6%+12%时,改良效果最佳.     

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。     

钢渣粉和钢渣水泥的活性及水化机理研究

利用X射线衍射分析、扫描电子显微镜、化学结合水量测定以及胶砂实验等方法研究了钢渣粉和钢渣水泥复合粉的活性和水化机理,研究结果表明:钢渣硬化浆体中的矿物组成含有水化产物C-S-H凝胶和Ca(OH)2,钢渣残余矿物C2F、Ca2(Fe,Al)2O5、CaCO3和RO相,和一些未反应的胶凝矿物C2S和C3S;钢渣、水泥和钢渣-水泥浆体三者的水化产物种类类似,微观结构形貌存在差异;14 d后掺钢渣水泥净浆试样的化学结合水量与水泥差距缩小,28 d后化学结合水量实测值大于计算值;钢渣掺量(质量分数)小于30%时,钢渣水泥胶砂的28 d强度高于水泥胶砂的28 d强度。     

NaOH碱激发煤矸石胶砂试块力学性能及微观结构

碱激发煤矸石胶凝材料是一种新型低碳环保材料,将成为未来硅酸盐水泥体系的潜在替代材料。为探讨NaOH碱性激发后煤矸石的活性,研究0%,2%,4%质量掺量下的NaOH活性激发后煤矸石胶砂试块的力学性能,对鄂尔多斯地区煤矸石的理化性质进行了测试,测定了不同NaOH掺量的煤矸石胶砂试块抗压强度和抗折强度,并采用X-射线衍射分析和扫描电子显微镜对其微观结构进行分析,揭示了宏观力学性能变化规律的微观机理。结果表明相较于未掺入NaOH激发剂的煤矸石胶砂试块,2%NaOH的煤矸石胶砂试块在28 d的抗压强度降低了13%,4%NaOH的煤矸石胶砂试块抗压强度降低了21%,这是由于过高的碱性环境溶解了铝硅酸和硅酸盐而导致煤矸石强度的降低;同时,试块中NaOH浓度的增加会抑制水化产物C-S-H,AFt和CH的形成,且水化产物中会含有较多孔隙,从而降低其力学性能。由此可见,NaOH对于该地区煤矸石激发效果较差。     

粉煤灰/矿粉-水泥胶凝体系的水化放热性能

利用等温量热仪,研究粉煤灰/矿粉-水泥胶凝体系3 d内水化放热性能,借助X射线衍射仪与热分析仪分析不同胶凝体系的水化产物。结果表明:掺量质量分数为45%时,粉煤灰-水泥胶凝体系3 d的水化放热量为175.4J/g,矿粉-水泥胶凝体系为205.4 J/g;矿粉-水泥胶凝体系水化速率峰值出现时间为15.3 h,大于粉煤灰-水泥胶凝体系的10.22 h;双掺粉煤灰和矿粉等量取代质量分数为50%水泥时,随粉煤灰掺入比例的增大,水化放热量减小的程度增大,但粉煤灰或矿粉的掺入比例与水化热峰值及其出现时间关系不大;掺入粉煤灰和矿粉后,可以明显降低早期水化产物中钙钒石(AFt)和氢氧化钙(CH)的生成量。     

滇东北典型沉积河砂碱活性检验及抑制措施研究

滇东北山地较多,河道中的砂多为山中石屑冲入河流中形成的沉积河砂。采用砂浆棒快速法检测了2种典型沉积河砂和1种河卵石破碎机制砂的碱活性,并考察了采用非活性机制砂取代部分活性河砂、复掺8%粉煤灰和12%矿粉、掺入20%粉煤灰等措施的抑制效果。结果表明,2种典型沉积河砂具有明显的碱-硅酸反应活性;河卵石破碎的机制砂无碱-硅酸反应活性;采用非活性机制砂取代50%沉积河砂,或者掺入8%粉煤灰+12%矿粉,或者两种方案同时采用,均不能有效抑制碱-硅酸反应;用I级粉煤灰取代20%水泥,可以有效抑制碱-硅酸反应,且此时是否用机制砂取代部分沉积河砂对膨胀率的影响不大。     

三维数值模拟在掺碱粉煤灰-水泥胶砂强度试验的应用

粉煤灰-水泥中掺氢氧化钠能够增加水泥早期强度,本次试验通过测定3 d、28 d龄期的胶砂强度值;并分析得出氢氧化钠最佳掺量分别为5%和6%;粉煤灰的最佳为10%;相对与基准组强度提高率最高的粉煤灰掺量分别为20%和30%。其次,将3 d龄期的强度提高率和28 d比较,得出龄期对强度发展的影响;同时,利用有限元方法模拟混凝土试件单轴抗压的受压破坏过程;并将数值模拟结果与物理实验对照,精度基本满足要求,其方法为混凝土的研究提供新思路。     

复合活化沸石粉对水泥胶砂性能影响研究

沸石粉活性较低,在混凝土中掺量较多时,难以成型,使材料强度下降,再加上其比表面积大、吸水率高,导致材料流动度显著降低,不利于实际工程中的应用。为了提升天然沸石粉的活性,使用Ca(OH)₂活化和水热活化复合的方法对沸石粉进行活化处理,等质量取代30%水泥制作胶砂试件,测定其3个龄期的力学强度和流动度,并采用比表面积测定、扫描电子显微镜、X射线衍射、热重试验进行微观机理分析。结果表明：Ca(OH)₂掺量为8%时,胶砂力学强度最高,28 d抗压强度达到35.0 MPa,比掺天然沸石粉的水泥胶砂的抗压强度增加了20.7%;天然沸石粉经复合活化后活性明显提升,最佳Ca(OH)₂掺量为8%,28 d强度活性指数增加16%;复合活化改变了沸石粉表面结构,其表面从粗糙不平变得光滑,有利于流动性增加,且随着Ca(OH)₂掺量的增加,水泥胶砂流动度呈现增长趋势。     

掺粉煤灰水泥混凝土试验分析

就道路水泥混凝土中掺入粉煤灰后强度形成机理及物理力学性能变化作初步探索分析．通过试验分析表明：在道路水泥混凝土中可以采用掺入部份粉煤灰代替水泥，它能保持原有强度，其原因在于粉煤灰所含的ＳｉＯ２成份受到水泥水化水解所产生的Ｃａ（ＯＨ）２中活性ＣａＯ的激发作用而与其发生化学反应形成硅酸盐含水结晶，代替被减少的水泥作用．但当粉煤灰掺加量超过一定界限则水泥混凝土强度下降．其合理的掺量为水泥用量的１５％（内掺）     

掺复合碱激发剂的矿渣水泥稳定碎石基层路用性能研究

为了克服矿渣水泥稳定碎石基层早期强度不足的问题,选择氢氧化钠与硅酸钠两种碱性激发剂对矿渣水泥的活性进行激发,根据单掺试验结果掺配出一种复合碱激发剂,并研究了该复合碱激发剂对水稳碎石基层无侧限抗压强度、劈裂强度、抗弯拉强度、抗压回弹模量及干缩性能的影响。试验结果表明,掺入氢氧化钠或硅酸钠均能有效激发矿渣水泥的活性,二者的合理掺量分别为6%与4%,按此合理掺量复配而成的复合碱激发剂具有比单掺更优异的效果;该复合碱激发剂较好地提高了基层试块的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗弯拉强度、抗压回弹模量,但对干缩性能产生了不利影响。     

纤维粉煤灰改良膨胀土无侧限抗压强度试验

为研究碱激发粉煤灰、玄武岩纤维对膨胀土的改良效果,开展无侧限抗压强度试验,分析了碱激发剂的类型及掺量、纤维和粉煤灰掺量以及养护龄期对改良土强度的影响。研究结果表明:Na_2CO_3、Na_2SiO_3、NaOH 3种碱激发剂中,Na2Si O3的激发效果较好;单掺纤维或粉煤灰均能够提高土体的强度,纤维粉煤灰共同改良的膨胀土强度高于相同掺量下的单掺纤维和单掺粉煤灰改良土强度;纤维的加入改善了粉煤灰土样的脆性破坏模式;随着养护龄期的增长,改良土的强度逐渐提高。