铁尾矿粉对水泥砂浆性能的影响及机理分析

选取比表面积为340m~2/kg铁尾矿原粉和比表面积为680m~2/kg的磨细粉,研究铁尾矿粉细度和掺量对水泥砂浆流动性和强度的影响规律,并分析作用机理.试验结果表明,在所研究的掺量范围内(不大于50%),两种细度的铁尾矿粉都可以提高水泥砂浆的流动性;随着铁尾矿粉掺量增加,砂浆强度增大,当原矿粉掺量超过10%,磨细粉掺量超过20%时强度开始降低,低于基准样.水泥水化放热量结果表明,与基准样相比,当原矿粉掺量小于8%,或磨细粉掺量小于20%时,诱导期延长,水化放热量减少;当原矿粉掺量为8%,磨细粉掺量为20%时,诱导期缩短,水化发热量增大,可以加速水化.氮吸附测得的砂浆孔结构结果表明,掺入铁尾矿粉可以减少多害孔数量,改善砂浆的孔结构.铁尾矿粉掺入的稀释效应也可以促进早期水化.总之,一定量铁尾矿粉对砂浆性能的影响是物理稀释效应、加速水化效应和填充密实效应的综合作用,增大铁尾矿粉细度更有利于三大效应的发挥.     

磨细矿渣对高性能混凝土性能的影响1掺加磨细矿渣的砂浆试验

研究了矿渣的细度、掺量对水泥砂浆的强度和流动性的影响.结果表明:矿渣细度较小时,抗压强度随着掺量的增加而下降.当细度变大,强度随着掺量增加而下降的趋势变缓.细度超过一定值后,强度随着掺量的增加呈现上升趋势.同时,细度、掺量对早期(3d、7d)强度和后期(28d)强度的影响也有差别.细度低于800m2/kg的矿渣对砂浆的流动性影响不大,但细度高于800m2/kg的超细矿渣能够显著降低用水量.试验结果为研究矿渣在高性能混凝土中的应用提供了依据.     

卵石、石灰岩机制砂对水泥胶砂流动度和强度影响

用机制砂替代天然砂是目前缓解天然砂极度短缺的有效途径之一。为探索卵石、石灰岩机制砂应用潜力,本研究测试了两种机制砂的基本材料性能;并控制两种机制砂为相同且较低的石粉掺量,测试其对胶砂性能的影响;同时分别测试两种机制砂在不同石粉掺量下对胶砂性能的影响。结果表明:不同岩性机制砂的基本材料性能各不相同,其中石粉掺量和级配的差异较大;在石粉掺量相同的情况下,卵石机制砂砂浆的抗折强度与抗压强度均高于石灰岩机制砂,但二者相差不大,且随着龄期的增加增幅逐渐减小;随着石粉掺量的增加,两种机制砂的流动度、抗折强度和抗压强度都呈现先增加后下降的趋势,且在石粉掺量为5%时抗折强度达到峰值,均在石粉掺量为10%时抗压强度达到峰值,石粉掺量在5%~10%时为最佳。     

机制砂率和石粉对人工砂砂浆抗渗性能的影响

为了机制砂能高性能应用,取水粉比为0.42,使用不同机制砂率的混合砂,采用掺入石粉取代水泥的方法设计人工砂砂浆的配合比,对人工砂砂浆的抗渗性能进行试验研究,并通过孔径分布和平均孔径揭示其机理.研究表明:随着机制砂率及石粉掺量的增大,人工砂砂浆的抗渗性先提高后降低;机制砂率为66.7%、石粉掺量为10%的人工砂砂浆抗渗性最好.     

矿物掺合料对水泥砂浆干缩性能影响的研究

在保持砂浆中单位体积用水量和骨料用量相同的情况下,分别研究粉煤灰（细度为720m^2／kg）、矿渣粉（细度368m^2／kg）、硅粉（细度为16200m^2／kg）等体积取代水泥对砂浆干缩性能影响的规律．结果表明：用粉煤灰取代水泥使砂浆干缩率下降,且取代量变化对干缩的影响不大;用矿渣取代水泥使砂浆干缩率略有增加,且取代量变化对干缩影响不大;用硅灰取代水泥使得砂浆干缩率增加,而且随着取代量增加,干缩率增加。     

石灰石粉对水泥浆体水化特性及流变性能的影响

利用微量热仪和旋转黏度计,从掺量和细度两方面研究了石灰石粉对水泥浆体水化特性和流变性能的影响.从水化放热速率和放热量角度分析了石灰石粉对水化特性的影响,从紧密堆积理论和固体颗粒体积分数两个角度分析石灰石粉对流变性能的影响.结果表明:石灰石粉可以促进体系的水化进程,且石灰石粉细度越大,促进作用越明显.石灰石粉掺量增大导致水泥含量减少,所以体系第二放热峰峰值和总放热量随石灰石粉掺量的增大而减小.随着石灰石粉掺量或细度的增加,复合体系中固体颗粒的体积分数逐渐增大,粒径分布模数减小,且体系的粒度分布曲线逐渐接近于最密堆积的理想分布曲线.复合体系的屈服应力和塑性黏度随石灰石粉掺量的增大而减小,随石灰石粉细度的增大而增大.     

人工砂制干混砂浆性能研究

研究增稠保水剂、膨胀剂和石粉含量对人工砂制干混砂浆性能的影响规律,并探讨其作用机理.采用扫描电子显微镜(SEM)分析了干混砂浆硬化浆体的微观结构和形貌及其生成物的特征等;此外,还采用全自动孔隙率分析仪(MIP)研究干混砂浆硬化浆体的总孔隙率、孔结构和分布等特性.结果表明采用人工砂制备的干混砂浆可满足工程所需的性能要求,石粉含量、增稠保水剂和膨胀剂用量对干混砂浆性能影响显著.增加石粉含量和膨胀剂用量可提高干混砂浆的强度和抗渗性能,减小其凝结时间;随着增稠保水剂用量的增加,干混砂浆的抗渗性先增加后减小,而其凝结时间则相反.人工砂中较适宜的石粉含量为12%,而制备干混砂浆所需增稠保水剂与膨胀剂的最佳量分别为3%和12%.     

复合矿物掺合料颗粒级配对水泥砂浆强度及微观结构的影响

通过粉煤灰分别与矿渣粉、硅灰的复合掺配试验，了解复合矿物掺合料对水泥砂浆强度及微观结构的影响。试验表明：不同细度的矿物掺合料复合后具有一定的叠合效应，可使水泥粉体内部颗粒实现较紧密的堆积，使水泥砂浆的强度提高，内部结构变得更加致密。     

钢渣粒度分布对钢渣水泥水化特性影响的灰度分析

利用机械激发的原理,从强度与Ca(OH)₂含量两个方面,研究不同球磨时间下钢渣粉的粒度特性以及比表面积对钢渣水泥胶砂水化性能的影响,同时采用灰色关联分析方法探讨钢渣颗粒粒径与钢渣水泥胶砂强度和水化程度的影响规律.结果表明:球磨时间增加,钢渣比表面积增大,活性随之增强;通过DTG热分析发现钢渣的比表面积的变化会影响水化产物Ca(OH)₂结晶和晶体生长速率;钢渣粉中10~20μm粒级对钢渣水泥强度促进作用最大,5~10 μm粒级对钢渣水泥28 d Ca(OH)₂含量促进作用最大,因此增加5~20 μm范围的钢渣颗粒含量,有利于提高钢渣活性.     

掺固硫灰干粉砂浆的性能研究

对掺固硫灰干粉砂浆的性能进行了研究。讨论了固硫灰细度、掺量及与粉煤灰复掺对干粉砂浆工作性能、力学性能和膨胀性的影响。结果表明:经预处理固硫灰可以应用于干粉砂浆中,且掺量为10%时效果最佳。固硫灰与粉煤灰等矿物掺合料复掺可以改善干粉砂浆性能。     

机械磨细对新疆和田地区火山岩粉活性影响试验

为了提高新疆和田地区火山岩粉的活性,拓宽其在混凝土工程中的应用,借鉴目前常用的机械磨细的球磨方法,使粉体材料更加细化,并改善其颗粒分布。对4种细度的火山岩粉,采用勃氏法测试其比表面积,激光粒度法分析其颗粒级配及分布,多龄期胶砂强度指数法去验证掺加该火山岩粉后的胶凝体系宏观力学性能变化,最后用SEM及EDS观察分析微观形貌及产物,揭示微观变化与宏观强度,即火山灰活性提升的关系。试验结果表明:机械磨细的方法可以有效地改善火山岩粉的颗粒分布,比表面积每增加80 m²/kg左右则小于50%通过率颗粒粒径减小0.6~0.8 μm;掺火山岩粉胶凝体系随龄期的延长,宏观上其抗折强度和抗压强度均有持续的提高,而且抗折强度增加速率更快,但强度增加随火山岩粉变细而增长的幅度放缓。根据宏观力学性能的变化及SEM及EDS的微观观察分析,得出结论:机械磨细可提高火山岩粉活性的主要原因为颗粒变细的“微集料”填充作用,以及其参与水泥基体系水化反应能力的提升。     

泥石粉对人工砂混凝土工作性及力学性能的影响

利用亚甲蓝试验和比表面积试验测试泥石粉中泥粉的含量及特性.采用最少浆体理论设计人工砂混凝土配合比,测试泥石粉掺量变化对人工砂混凝土工作性及力学性能的影响.研究表明:含有一定量非膨胀性泥粉的泥石粉可以作为人工砂混凝土的掺合料;适量的泥石粉有利于改善人工砂混凝土的工作性;随着泥石粉掺量增大,人工砂混凝土的抗压强度、轴压强度、劈拉强度及弹性模量均逐渐增大,掺入过多的泥石粉会使人工砂混凝土力学性能有所下降.在人工砂混凝土中掺入泥石粉可以减少水泥用量,降低人工砂混凝土成本,并有利于保护环境.     

养护温度对石灰岩机制砂砂浆早期收缩变形的影响研究

以养护温度及石灰岩石粉掺量为影响因素。对机制砂砂浆早期收缩变形进行研究。结果表明,随着龄期的增长,砂浆前28 d失水率及收缩率均在增大。随石粉含量的增高,机制砂砂浆失水率和收缩率呈现出先增大后减小的规律,掺量达到12%时收缩率最大;随着养护温度的升高,前28 d砂浆的失水率及收缩率不断增大,到达28 d龄期时砂浆的失水率及收缩率趋于相等。通过研究机制砂砂浆前28 d失水率与收缩率之间的关系,发现二者基本呈线性关系。     

可再分散乳胶粉对粘结砂浆的影响

通过对不同掺量的可再分散乳胶粉对粘结砂浆拉伸粘结强度影响的试验,研究了可再分散乳胶粉对粘结砂浆拉伸粘结强的作用规律,进而确定可再分散乳胶粉在粘结砂浆中的合理掺量区间,为科学合理地使用可再分散乳胶粉提供依据.     

矿渣颗粒级配对矿渣水泥性能的影响

随着矿渣排放量的急剧增加,环境问题日益凸显,同时出现了许多应用矿渣的新理论、新工艺.然而,大幅度提高水泥中矿渣掺量、相应降低水泥熟料含量,必然引起水泥性能的变化.必须通过试验验证配合比的合理性、安全性.本文主要用灰色关联分析方法研究了矿渣微粉颗粒级配对新型矿渣水泥强度的影响,新型矿渣水泥的矿渣掺量最高达到了70%.研究表明,矿渣粉的区间粒度分布与新型矿渣水泥强度的关联度有如下规律:对水泥的3 d早期强度贡献最大的是0～10 μm内的矿渣微粉,而对28 d强度贡献最大的是10～20μm的矿渣微粉.因此,通过改进粉磨工艺及矿渣微粉的颗粒组成,可以提高新型矿渣水泥的强度.     

超细矿渣粉对水泥水化的影响

通过X射线衍射试验,分析了超细矿渣的细度、取代量及龄期对水泥水化的影响.试验结果表明:与基准浆体相比,掺入超细矿渣粉28 d龄期水化样中Ca(OH)2晶体的衍射峰强度急剧下降,且消耗Ca(OH)2晶体的数量与水化样龄期及超细矿渣粉取代量和细度密切相关.掺P1000超细矿渣粉(比表面积实测值1 885 m2/kg)水泥水化速度非常快,3 d时二次水化反应已基本完成,从3 d到60 d Ca(OH)2的含量变化不明显;而且随着矿渣细度的增加和矿渣粉比表面积的增大,其吸收Ca(OH)2晶体的能力增强.但随着水泥水化产物中Ca(OH)2晶体数量的减少,C3S和C2S等熟料矿物水化并未加快,这与一般规律不符,还需结合其他实验手段进一步分析.     

石粉含量对再生混凝土氯离子渗透性能的影响

以C60混凝土破碎、筛分成再生骨料配置C30、C40、C50混凝土为试验对象,研究机制砂石粉含量变化对再生混凝土抗氯离子渗透性能影响.研究结果表明,C40、C50混凝土石粉含量在8%左右,C30混凝土石粉含量在12%左右,抗氯离子渗透性能最佳,并从微观角度给出了石粉对不同强度等级再生混凝土抗氯离子渗透性能作用机理.同时,通过对氯离子渗透系数时变规律的研究,给出了C30~C50再生混凝土氯离子渗透系数的拟合公式.     

可再分散性乳胶粉对砂浆力学性能的影响

研究了不同掺量下可再分散性乳胶粉对砂浆抗压强度、抗折强度的影响。试验结果表明:随着乳胶粉掺量的增加,砂浆的抗折强度较普通砂浆有大幅度提高,但抗压强度随之降低;可再分散性乳胶粉可大幅度提高砂浆的综合性能,适宜掺量为胶凝材料重量的2%-3%。     

不同细度稻壳灰对混凝土强度及自收缩的影响

研究4种细度的稻壳灰在5%~30%的掺量下对混凝土的强度和早期自收缩的影响.结果表明,混凝土的28d抗压强度与保证混凝土抗压强度比不小于100%的最大掺量均随稻壳灰的特征粒径D50的减小而增大;稻壳灰孔结构的吸水性可对混凝土的强度发展和早期自收缩产生影响,且D50越大影响越明显;D50在2.96~21.06μm时,稻壳灰可不同程度地抑制混凝土的早期自收缩,且其抑制程度随D50和掺量的增大而增大.     

硫铝酸盐水泥基修补砂浆的力学性能

采用可再分散乳胶粉改性硫铝酸盐水泥制备修补砂浆,分别测试其抗折强度、抗压强度、折压比和黏结强度,并结合电子扫描显微镜(SEM)分析水泥砂浆微观结构以及可再分散乳胶粉对硫铝酸盐水泥砂浆的影响机理,研究不同掺量的可再分散乳胶粉对硫铝酸盐水泥砂浆力学性能的影响。试验结果表明:当可再分散乳胶粉质量分数掺量为3%时,水泥砂浆28 d抗折、抗压强度可分别达到8.1 MPa和45.5 MPa,14 d黏结强度可达4.78 MPa;掺入可再分散乳胶粉后,砂浆力学性能改性效果明显。随着可再分散乳胶粉掺量的增加,砂浆的抗折强度大幅度提高,抗压强度降低,折压比增大,黏结强度增大。