氯氧镁水泥-粉煤灰复合浆体的流变性能

通过旋转黏度测试仪测试氯氧镁水泥(镁水泥)净浆在水化过程中不同的剪切速率下的剪切应力及塑性黏度,通过建立镁水泥流变模型拟合镁水泥流变曲线,并通过模型分析不同水化时间、不同粉煤灰掺量对镁水泥净浆流变特性的影响。研究结果表明:Herschel-Bulkley模型为镁水泥流变拟合最佳模型;当粉煤灰掺量为30%时,浆体剪切应力及塑性黏度均最小,浆体体系流动性最大,流变性降低程度最大;当粉煤灰掺量为30%时,浆体触变性最大。     

矿物掺合料对水泥砂浆性能影响试验研究

为了研究粉煤灰、矿粉、硅灰、微珠超细粉煤灰4种矿物掺合料对水泥砂浆流动性、强度与收缩性能的影响。选定4%、7%、10%等3种掺量水平,采用四因素三水平的正交试验方法进行试验,对试验数据进行极差分析,研究4种矿物掺合料对各项性能的影响规律。研究结果表明:在掺量范围内,4种矿物掺合料均能改善水泥砂浆流动性能,其中微珠超细粉煤灰为最显著影响因素;粉煤灰对水泥砂浆7d龄期与28d龄期的抗压强度、抗折强度均有负面影响,且掺量越大,影响越明显;硅灰与矿粉随着掺量的增加,7d强度随之减少,而28d强度随之增加,微珠超细粉煤灰的7%掺量为提升水泥砂浆早期强度的最优掺量;除硅灰外,另3种矿物掺合料掺量越大,改善水泥砂浆收缩变形效果越好,因此在改善水泥砂浆收缩性能方面,4%的硅灰、10%的粉煤灰、10%的矿粉、10%的微珠超细粉煤灰复掺效果最佳。     

灌入式保水性路用水泥砂浆的组成研究

为了研究灌入式保水性路用水泥砂浆的组成和性能,选用了硅藻土、粉煤灰、矿粉、水泥、硅砂、蛭石粉等6种原料,设计了19组配比;分别研究了不同水胶比、不同硅砂掺量、不同蛭石粉取代量对灌入式保水路用水泥砂浆各项性能的影响。结果表明:在合理的工作性能下,降低水胶比、外掺硅砂、蛭石粉取代硅藻土,均能提高砂浆的力学性能,硅砂的最佳掺量为水泥的15%,蛭石粉掺量为硅藻土的30%。采用这六种材料按照合理的配比,均能配置出强度高、保水性良好的灌入式保水砂浆,可广泛用于城市保水性降温路面。     

C55高性能混凝土性能研究

本文将着重研究混凝土强度和流动性与硅粉、粉煤灰掺量的相关性,混凝土内掺硅粉、粉煤灰的28d强度规律,及其后期强度增长规律。探讨采用盾石牌P．042．5级普通硅酸盐水泥、中砂、5～20mm碎石及适量聚羧酸高效减水剂配制出C55高性能混凝土的配合比参考公式。     

复合胶凝材料体系对海工混凝土抗氯离子渗透性及抗压强度的影响

通过调整胶凝材料中矿物掺合料的种类、掺量,研究了单掺矿粉、粉煤灰及复掺上述两种矿料对海工混凝土抗氯离子渗透性及抗压强度的影响。研究表明,与纯水泥混凝土相比,单掺矿粉、粉煤灰均会降低混凝土7d抗压强度,且强度与掺量成反比关系;单掺矿粉对混凝土28d强度无明显影响,且会增强28d混凝土抗氯离子的渗透性能,掺量达35%后增强效果不明显;混凝土性能对粉煤灰极为敏感,当掺入50%粉煤灰时,28d强度下降37%,氯离子扩散系数为纯水泥混凝土的4.4倍。     

复掺矿物掺合料对轻骨料混凝土性能的影响

为了研究复掺矿物掺合料对轻骨料混凝土物理力学性能的影响,该文先用不同比例的粉煤灰替代轻骨料混凝土中的部分水泥,通过试验分析了粉煤灰掺量对轻骨料混凝土抗压强度、抗折强度、水化热等物理力学指标的影响;然后用不同比例的石灰石粉替代轻骨料混凝土中的部分细集料,分析了石灰石粉掺量对轻骨料混凝土坍落度、抗压强度和抗折强度等物理力学性能的影响。试验结果表明:加入适量的粉煤灰能够增大轻骨料混凝土不同龄期的抗压强度和冻融后的抗压强度,降低水化热,但粉煤灰的加入会使抗折强度降低,综合考虑当粉煤灰掺量为25%时各指标都达到最佳值;坍落度、抗压强度和抗折强度都随石灰石粉掺量的增大呈先增大后减小的趋势,石灰石粉的加入使轻骨料混凝土冻融后的抗压强度明显提升,当石灰石粉替代量为24%时轻骨料混凝土的物理力学性能最好。     

碳纤维水泥基复合材料加固节理岩体试验（双语出版）

为了研究碳纤维水泥基复合材料对节理岩体的加固效果、加固机理及最优碳纤维掺量值,在超细水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰等修复材料中,考虑0、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%这5种不同的碳纤维掺量,对加固前、后节理岩样分别进行了直剪试验。研究结果表明：加固前、后节理岩样的剪切力-剪切位移曲线变化特征明显,由无峰值强度曲线转变为有峰值强度曲线,并出现明显的应变软化阶段和残余强度阶段;碳纤维掺量（质量分数）从0增加到1.00%时,节理岩样的峰值抗剪强度、残余抗剪强度在5种法向应力下分别提高13.0%~54.1%和0.61%~44.7%,剪切刚度增大32.4%~216.8%,黏聚力和摩擦角分别增大127.3%~266.5%和4.3%~20.4%;当碳纤维掺量为0.75%左右时,节理岩样加固后抗剪性能的综合增强效果最为明显;结合节理面形貌特征和加固后剪切破坏面特征分析发现,水泥浆复合材料对节理面具有较好的充填作用和胶结作用;在水泥基材中掺入碳纤维时,一方面类似于“加筋”材料,可在纯水泥浆的基础上进一步提高浆体的强度和整体性,限制节理面剪切过程中微裂纹的开展,另一方面碳纤维对受剪浆体提供了较好的“锚固”作用,进一步增加浆体与节理面的粘结性能,使得浆体本身、浆体与节理面之间胶结面的抗剪性能明显增强,从而显著提升加固后节理岩体的综合抗剪性能。     

碳纤维水泥基复合材料加固节理岩体试验

为了研究碳纤维水泥基复合材料对节理岩体的加固效果、加固机理及最优碳纤维掺量值,在超细水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰等修复材料中,考虑0、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%这5种不同的碳纤维掺量,对加固前、后节理岩样分别进行了直剪试验。研究结果表明:加固前、后节理岩样的剪切力-剪切位移曲线变化特征明显,由无峰值强度曲线转变为有峰值强度曲线,并出现明显的应变软化阶段和残余强度阶段;碳纤维掺量(质量分数)从0增加到1.00%时,节理岩样的峰值抗剪强度、残余抗剪强度在5种法向应力下分别提高13.0%~54.1%和0.61%~44.7%,剪切刚度增大32.4%~216.8%,黏聚力和摩擦角分别增大127.3%~266.5%和4.3%~20.4%;当碳纤维掺量为0.75%左右时,节理岩样加固后抗剪性能的综合增强效果最为明显;结合节理面形貌特征和加固后剪切破坏面特征分析发现,水泥浆复合材料对节理面具有较好的充填作用和胶结作用;在水泥基材中掺入碳纤维时,一方面类似于"加筋"材料,可在纯水泥浆的基础上进一步提高浆体的强度和整体性,限制节理面剪切过程中微裂纹的开展,另一方面碳纤维对受剪浆体提供了较好的"锚固"作用,进一步增加浆体与节理面的粘结性能,使得浆体本身、浆体与节理面之间胶结面的抗剪性能明显增强,从而显著提升加固后节理岩体的综合抗剪性能。     

高性能孔道压浆剂配制及性能研究

工程应用中压浆剂应具备无泌水分层、稠度适宜、早期微膨胀、有足够强度等特性。基于此,本文针对影响压浆剂性能的关键因素进行分析,系统研究不同掺配材料对压浆剂性能的影响规律。结果表明:减水剂掺量为0.55%、膨胀剂掺量为40%、粉煤灰掺量为15%时,孔道压浆剂具有较好的流动性、膨胀性以及适宜的凝结时间和泌水性能,在此掺配比率下,压浆剂28天抗压、抗折强度为86.4MPa、13.6MPa,具有较好的力学性能,能够满足工程应用需求。     

磷石膏对水玻璃激发粉煤灰-矿粉复合材料强度的影响

磷石膏、粉煤灰、矿粉为主要胶凝材料，水玻璃作为激发剂，研究了不同水胶比时，磷石膏的掺量对碱激发-粉煤灰-矿粉胶凝材料力学性能的影响。结果表明，掺加磷石膏可以改善胶凝材料的力学性能，掺量在20 wt.%～30 wt.%范围内，试样早期强度较高，后期强度不发生倒缩，且后期强度增长明显；降低水胶比可以显著提升胶凝材料的力学性能，抑制后期强度的倒缩；不同的水胶比条件下，磷石膏掺量为5 wt.%时，可以显著改善材料的力学性能，掺量为10 wt.%时，材料体系力学性能下降，而20 wt.%～30 wt.%为磷石膏的最佳掺量区间。     

钢渣-矿渣-粉煤灰制备高活性超细矿物掺合料及性能研究

针对工业固废资源化利用过程中低活性废渣难应用问题，将钢渣、矿渣和粉煤灰复掺粉磨制备高活性超细矿物掺合料，研究了原料配比和颗粒细度对超细矿物掺合料性能的影响，对超细矿物掺合料使用扫描电镜(SEM)分析微观形貌，使用粒度粒形仪分析粒度粒形，将超细矿物掺合料取代水泥研究其流动性和活性。结果表明：当钢渣∶矿渣∶粉煤灰质量比为3∶5∶2时，采用球磨粉磨90 min可制得平均粒径3.64μm、D₅₀=2.53μm, 28 d活性指数可达104%的高活性超细矿物掺合料；超细粉粒径随粉磨时间的增加而降低，超过90 min后粉磨效率降低细度趋于稳定；掺入超细粉体后浆体的流动度略有降低，但对浆体硬化后的结构增强作用明显。     

双掺废渣对透水混凝土的协同效应

研究了粉煤灰和钢渣的单掺和双掺部分取代水泥作为胶结料对透水混凝土性能的影响。结果表明:单掺粉煤灰对透水系数没有明显影响,但是使早期抗压强度降低,后期抗压强度升高;单掺钢渣使透水混凝土的早期抗压强度降低,后期抗压强度先升高后降低。粉煤灰和钢渣的双掺对胶结料各组分的水化具有协同促进作用,显著提高透水混凝土的强度。当粉煤灰掺量为15%~20%,钢渣掺量为10%~15%时,透水混凝土的抗压强度较高。     

大掺量陶瓷砖抛光废粉混凝土的和易性及强度

研究配制了中等强度、复掺陶瓷砖抛光废粉及粗粉煤灰(两种矿物的质量比为7∶3,总掺量为0~70%)的混凝土,观测了不同水胶比、凝胶材料及减水剂用量下混凝土的和易性,给出了混凝土的3d、7d及28d强度。研究表明,优化配合比参数,可以获得具有预期和易性的混凝土。在60%掺量范围内,混凝土的各龄期强度均可有相当幅度的提高,70%掺量时,水泥用量可降低40%以上,28d强度仍可提高20%以上。     

隧道二衬空洞复配水泥灌浆材料性能研究

为解决水泥基灌浆料早期强度不足,工作性能较差的技术难点,探究了复配水泥灌浆料的性能。结果表明:灌浆材料流动性与复配P·O42.5R水泥或复配P·O42.5水泥的掺量成反比,在相同掺量下,P·O42.5R水泥有更大的早期强度。通过在2种水泥中掺入不同替代率的硫铝酸盐水泥,发现:硫铝酸盐水泥不利于浆体流动,但有利于提高浆体容重和膨胀率,并且能明显地提高浆体早期强度,在复配水泥灌浆料中,应优先选用P·O42.5R水泥,硫铝酸盐水泥的适宜掺量宜为9 %。     

废弃硅粉提升水泥土强度与抗硫酸盐侵蚀试验研究

基于水泥土搅拌桩存在的问题,同时以废物再生利用及降低废物引起的环境污染为出发点,将废弃硅粉拓展应用到水泥土中,在室内开展一系列试验,评价掺入硅粉后水泥土的力学强度和抗硫酸盐侵蚀能力。结果表明,废弃硅粉是一种良好的水泥土添加材料,能显著提高水泥土的无侧限抗压强度,在其最佳掺量4%时,无侧限抗压强度增加60%;硅粉能显著提高水泥土的抗侵蚀能力;浸泡时间为28 d时,随着硅粉掺量从0增加至4%,强度损失率从42%减小至10%;硅粉的掺入能促进水泥的火山灰反应,形成更多的胶凝性水化产物填充试样的孔隙,使试样的微观结构更密实,这是其提升试样宏观力学强度的本质原因。     

粉煤灰与矿渣在单掺和复掺情况下对混凝土强度的影响研究

为了研究粉煤灰和矿渣对混凝土强度的影响,通过控制矿物掺合料的掺量,经过强度试验得到在单掺粉煤灰或矿渣以及按1∶1比例复掺3种状况下混凝土的抗折强度和立方体抗压强度的变化规律。试验结果表明:加入掺合料的混凝土早期强度均比基准混凝土的强度低;粉煤灰和矿渣复掺时,二者的"叠加反应"促使混凝土的后期强度增长较快;单掺粉煤灰的早期抗折强度整体较高。     

多聚磷酸改性沥青胶浆性能

为掌握多聚磷酸(PPA)改性沥青胶浆性能,制备不同PPA掺量和粉胶比沥青胶浆,采用锥入度、动态剪切流变(DSR)和弯曲梁流变(BBR)试验,分别对其抗剪强度、高温性能和低温性能进行研究。结果表明:PPA改性沥青胶浆抗剪强度随PPA掺量和粉胶比的增加而增加,其中PPA掺量超过1.5%后增加速率降低,粉胶比超过1.0后增加速率提高;随着PPA掺量的增加,沥青胶浆高温抗变形能力增强,弹性成分比例提高,高温性能温度敏感性降低,而粉胶比增加时高温抗变形能力增强,弹性成分比例和高温性能温度敏感性基本不变;PPA改性沥青胶浆低温性能随PPA掺量的增加而提高,随粉胶比的增加而降低,但试验温度降低到-12℃及以下时两者效应均被弱化,尤其对PPA掺量表现明显。     

粉煤灰和硅灰对再生水泥混凝土力学和耐久性的影响

为研究粉煤灰和硅灰对再生水泥混凝土力学性能和耐久性的影响,首先从C20和C50的母体混凝土中提取再生混凝土骨料(RCA),并采用100%两种掺量的RCA替代天然粗集料制备再生混凝土,通过分别向再生混凝土中填加粉煤灰和硅灰,研究其对再生混凝土性能的影响,其中主要包括再生混凝土的抗压、抗折强度、弹性模量以及耐久性等。结果表明:RCA母体混凝土强度显著影响着再生混凝土宏观性能,其母体混凝土强度越低,其制备的再生混凝土力学性能和耐久性越好;单掺粉煤灰和复粉煤灰和硅灰都降低了再生混凝土的宏观力学性能;同样地,单掺粉煤灰对再生混凝土的耐久性也造成不利影响,而复掺粉煤灰和硅灰可显著改善再生混凝土的耐久性。     

固废基硫铝酸盐水泥固化低液限粉土的试验研究

为探究固废基硫铝酸盐水泥对低液限粉土的固化规律和效果,开展无侧限抗压强度、劈裂强度、CBR、XRD、TGA和SEM等试验,研究复掺不同比例硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的固化剂对固化土力学性能的影响及其微观机理。研究结果表明:相对于普通硅酸盐水泥,固废基硫铝酸盐水泥水化产物中钙矾石含量较高,水化硅酸钙含量较少。单掺掺量为6%的固废基硫铝酸盐水泥固化土,其无侧限抗压强度前期增长较快,后期增长相对缓慢,28 d强度可以达到0.83 MPa;确定胶凝材料掺量为6%,将固废基硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥进行复掺时,随普通硅酸盐水泥占胶凝材料比例的增加,固化土抗压强度和劈裂强度逐渐提高,膨胀量逐渐降低。当普通硅酸盐水泥比例由60%上升到70%时,固化土强度提高最为显著,两种水泥的互补性发挥得最好,CBR可达235%,28 d强度可达2.25 MPa。     

两种养护条件下水泥-粉煤灰胶凝体系的性能

通过测定不同粉煤灰掺量的水泥净浆的化学结合水量、孔隙结构和抗压强度,研究了在蒸汽养护与标准养护条件下水泥-粉煤灰胶凝材料的性能。试验结果表明:蒸汽养护条件加快了水泥-粉煤灰胶凝体系的早期水化速率,提高了硬化浆体的早期抗压强度,但与标准养护条件下的对应试件相比,硬化浆体的孔径粗化,且后期强度增长较缓。