钢渣-泡沫混凝土的配合比设计及性能研究

本文以钢渣为掺合料制备泡沫混凝土,研究了钢渣替代水泥量、单位体积发泡剂掺量对钢渣-泡沫混凝土力学性能和干体积密度的影响。实验结果表明:单位体积凝土中发泡剂掺量一定时,随着钢渣替代水泥量的增加,泡沫混凝土的抗压强度呈逐渐下降趋势,而干体积密度却不断增加,当替代量为50%时,干体积密度增加43.3%;当钢渣掺量在20%时,随着单位体积发泡剂掺量增加,泡沫混凝土的抗压强度和干体积密度呈下降趋势。     

钢渣集料对泡沫混凝土性能的影响

为探索钢渣的低能耗资源化利用途径,该文以钢渣作为集料,对使用不同级配和不同掺量钢渣集料的泡沫混凝土的基本性能进行试验研究。试验中采用了5种不同钢渣级配和5个钢渣掺量等级(10%~50%)用作泡沫混凝土的集料,从抗压强度、吸水率和干体积密度3个方面对其综合性能进行测试。试验结果表明:钢渣作为集料会增大泡沫混凝土干密度及吸水率,且混凝土强度均呈先增后减趋势,当钢渣粒径定为0.3mm,掺量在30%时强度达到最大。同时,随着钢渣粒径的增大和掺量的增加,泡沫混凝土后期强度变化率均增大,这说明钢渣与水泥之间具有协同作用,有利于促进水化反应,一定程度上提高了钢渣泡沫混凝土的强度。     

高强高性能混凝土的配制试验研究

高强高性能混凝土材料是保证大型工程修建的前提和基础。以52.5硅酸盐水泥、硅粉、天然砂、鹅卵石及减水剂为原材料,进行高强混凝土的配制试验,并对各原材料掺量影响混凝土强度的影响规律进行分析。试验表明:随着硅粉掺量的增加,混凝土强度整体呈增加的趋势;随着鹅卵石掺量增加混凝土强度呈先增大后减小的趋势;随着减水剂掺量增加混凝土强度呈先增大后减小的趋势。高强混凝土的最佳配方为水灰比0.45、水泥掺量31%、硅粉掺量8%、天然砂掺量40%、鹅卵石掺量21%、减水剂掺量0.4%。     

粉煤灰、矿渣粉对机制砂自密实混凝土氯离子扩散系数的影响

采用RCM试验方法研究了粉煤灰、矿渣粉对C40机制砂自密实混凝土氯离子扩散系数的影响。结果表明:粉煤灰单掺时,随混凝土中粉煤灰掺量的增加,自密实混凝土氯离子扩散系数先逐渐减小后增加,28d龄期时氯离子扩散系数最低值对应的粉煤灰掺量为30%,而56d龄期时氯离子扩散系数最低值对应的粉煤灰掺量为40%;矿渣粉单掺时,随着矿渣粉掺量的提高,自密实混凝土氯离子扩散系数逐渐降低,矿渣粉掺量大于40%时,氯离子扩散系数下降的趋势变小;粉煤灰、矿渣粉双掺的混凝土试件,复掺比例由0∶10变化到10∶0时,氯离子扩散系数呈先减后增的趋势,复合掺合料比为3:7的28d龄期自密实混凝土氯离子扩散系数最小,复合掺合料比为5∶5的56d龄期自密实混凝土氯离子扩散系数最小。     

SiO_2气凝胶对泡沫混凝土性能的影响

研究了SiO_2气凝胶掺量对泡沫混凝土性能的影响。结果表明:泡沫混凝土的体积密度随着SiO_2气凝胶掺量的增加逐渐降低;SiO_2气凝胶的掺入能够降低泡沫混凝土的导热系数,显著改善泡沫混凝土的热工性能;泡沫混凝土的抗压强度随着气凝胶掺量的增加总体呈下降趋势,但是当气凝胶掺量较小时,抗压强度略有提高;泡沫混凝土吸水率随气凝胶掺量的增加先减小后增大,软化系数与吸水率有很好的线性相关性。     

基于高寒地区化学发泡泡沫混凝土制备探究

为了在西藏高寒地区制备轻质高强的泡沫混凝土,探究了泡沫混凝土配合比设计和其中各掺量的定量控制,结果表明在该地区双氧水制备氧气的产率为55.7%;高锰酸钾的最适掺量为1.2%;随着稳泡剂掺量的增加最终发泡高度呈下降趋势;随着双氧水的加入量的增加泡沫混凝土的干密度呈先下降后小幅度上升的趋势;以双氧水作为发泡剂制备泡沫混凝土的富余系数最适参数应在12.5~13.2之间。     

粉煤灰复合膨胀珍珠岩对泡沫混凝土性能影响研究

为探究泡沫混凝土在粉煤灰、膨胀珍珠岩和发泡剂的不同掺量条件下对其干密度、28d抗压强度、导热系数等性能的影响，分别以0～60%粉煤灰掺量、0～20%膨胀珍珠岩掺量及1%～4%发泡剂掺量为参数展开试验，并在此基础上，进行泡沫混凝土墙和砖砌体墙热工性能分析。依据试验结果得出：随着粉煤灰掺量的增加，泡沫混凝土的干密度和28d抗压强度先增加到一定阶段后逐渐降低，而导热系数和吸水率逐渐减小；在不断增加膨胀珍珠岩掺量或发泡剂掺量的过程中，泡沫混凝土干密度、28d抗压强度和导热系数随之逐渐降低，而吸水率逐渐增大；烧结多孔砖墙的实测传热系数约为泡沫混凝土墙的1.6倍。     

钢渣骨料透水混凝土力学性能与透水性能影响因素分析

为实现钢渣资源再利用,减少砂石资源消耗,采用钢渣作为骨料制备透水混凝土,探究了骨胶比、骨料粒径及矿粉掺量对钢渣骨料透水混凝土力学性能和透水性能的影响。结果表明,增大骨胶比会导致钢渣骨料透水混凝土力学性能下降,但能够提高混凝土的透水性能;随着钢渣骨料粒径的增大,钢渣骨料透水混凝土力学性能呈现出先增大后减小的趋势,透水性能则呈现出先减小后增大的趋势;当粒径为9.50～13.20mm的钢渣骨料与粒径为13.20～16.00mm的钢渣骨料1∶1复掺时,透水混凝土力学性能最优,28d抗压强度和抗折强度分别达到24.94MPa、3.02MPa;钢渣骨料透水混凝土透水性能随矿粉掺量的增加而逐渐减小,力学性能则呈现出先增大后减小的趋势,且当矿粉掺量为30%时,钢渣骨料透水混凝土力学性能达到最优值,28d抗压强度和抗折强度分别为29.64MPa和3.29MPa。     

石灰石粉基生态型超高性能混凝土设计和性能研究

本文采用Modified Andreasen&Andersen颗粒最密集堆积模型,设计制备了环境友好型石灰石粉基超高性能混凝土,并对其性能进行研究。结果表明:随着石灰石粉掺量的增加,UHPC浆体的剪切、应变和塑性粘度先减小后增大,对应浆体流动度先增大后减少,随着石灰石粉掺量增加,同一龄期UHPC强度逐渐下降,石灰石粉取代60%,水泥28d强度下降率为23.8%,石灰石粉的加入能明显降低放热总量和延迟水化放热最大峰值的时间,且电阻率突变时间与水化放热突变时间规律基本一致。随着石灰石粉掺量增加,环境成本逐渐降低,所需的绿化面积或树木逐渐减少。     

稻草纤维粉末混凝土及砌块的性能研究

将稻草纤维粉末掺到混凝土中,研究其对混凝土及空心砌块性能的影响。结果表明:随着稻草纤维粉末掺量的增加,混凝土需水量增大,初、终凝时间延长;所制备空心砌块的含水率及吸水率都呈增加趋势,密度逐渐降低。随着稻草纤维粒径的增大,混凝土需水量增大,初、终凝时间延长;空心砌块的吸水率降低。     

钢渣粉掺量对三元复掺混凝土性能的影响

在钢渣粉-矿粉-粉煤灰三元复掺混凝土中,探讨钢渣粉的掺量对混凝土强度、电通量的影响并通过SEM和压汞试验进行微观分析。试验结果表明:钢渣粉的掺入降低了水化速率,早期水化产物中的针棒状结构大量减少和变短,浆体中形成较多团簇状的凝胶体,导致100 nm附近的毛细孔增加,混凝土早龄期强度和抗氯离子渗透性能降低;随着龄期的延长,钢渣粉造成的不利影响逐渐减弱,钢渣粉占总掺合料的70%时,混凝土试件180 d强度与基准组接近;矿粉与钢渣粉发生协同水化作用,改善了浆体孔结构分布,减弱了钢渣粉对混凝土性能带来的不利影响。当钢渣粉、矿粉、粉煤灰比例为3∶4∶3时能较大限度利用钢渣粉。     

不同因素对泵送钢渣配重混凝土性能影响及正交试验分析

试验研究了不同胶凝材料比例、砂率、石粉砂及5~10mm细石石子比例对钢渣混凝土表观密度的影响,通过正交设计,设计钢渣混凝土配合比,并进行钢渣混凝土的性能试验,结果表明:胶凝材料比例是影响钢渣混凝土性能的主要因素,其次是石粉砂掺量,再次是细石掺量,影响最小的是砂率。钢渣混凝土总功效系数随不同因素数值的增加均呈现先增加后减小的趋势,得出最优组合为A2B2C3D3。     

碱激发花岗岩石粉泡沫混凝土性能研究

以花岗岩石粉、水泥为胶凝材料,制备高强度泡沫混凝土墙板。通过分析水玻璃对花岗岩石粉的活性激发作用,研究泡沫密度、花岗岩石粉掺量、水玻璃掺量对泡沫混凝土平均孔径和抗压强度的影响,得到制备高强度泡沫混凝土墙板的配比。结果表明:花岗岩石粉和水泥分别占胶凝材料的30%和70%,水胶比为0.35,泡沫密度为50 g/L,减水剂掺量为0.8%,水玻璃模数为1.2、掺量为2.5%时,制备湿密度为600 kg/m3泡沫混凝土的28 d抗压强度为3.9 MPa。     

水泥-石灰石粉胶凝材料早期开裂性能研究

研究了水泥-石灰石粉胶凝材料的早期开裂性能,并对水泥-石灰石粉胶凝材料中开裂指数、开裂龄期及石灰石粉掺量之间的关系进行了曲面拟合。研究结果表明:随着石灰石粉掺量的增加,产生首条裂缝的时间先提前后推迟;石灰石粉掺量小于10%时,随着其掺量的增加,裂缝产生时间提前,裂缝长度由短变长,对应的裂缝宽度由窄变宽,且裂缝数目逐渐增加,胶砂的开裂指数逐渐增大;当石灰石粉掺量大于10%时,随着其掺量的增加,裂缝产生时间推迟,裂缝长度由长变短,对应的裂缝宽度由宽变窄,且裂缝数目逐渐减少,胶砂的开裂指数逐渐减小。通过Matlab软件拟合得到了水泥-石灰石粉胶凝材料中开裂指数、开裂龄期及石灰石粉掺量之间的函数关系式。     

钢渣代砂对砂浆的强度和工作性能的影响

将钢渣晒干破碎后过4．75mm的筛作为细集料取代砂来制备钢渣砂浆,钢渣取代砂的掺量分别为0、20％、40％、60％、80％、100％,对钢渣代砂砂浆的物理力学性能进行了试验研究。试验结果表明：钢渣掺量对新拌砂浆的工作性影响明显,砂浆拌合物的稠度随钢渣掺量的增加呈先增大而减小的趋势,在钢渣掺量为40％时,稠度最大,密度最大,保水性最好。砂浆的弹模和立方体抗压强度随钢渣掺量的增加呈先增大后减小。     

泡沫掺量对磷渣粉煤灰泡沫混凝土性能的影响

以磷渣粉、水泥和粉煤灰为复合胶凝材料,采用化学发泡法制备泡沫混凝土。试验确定了泡沫混凝土的基准配合比,研究了泡沫掺量对泡沫混凝土流动性、干密度、强度、干缩性和吸水率的影响。结果表明:确定的水泥60%、磷渣粉24%、粉煤灰16%及外掺10%磷石膏为泡沫混凝土的基础配合比,泡沫的掺入可以增大泡沫混凝土料浆的流动度、减小混凝土干密度、降低混凝土强度、增大收缩值和吸水率。     

不同钢渣掺量对UHPC性能的影响研究

钢渣作为大宗固体废弃物在建筑材料领域的应用是节能减排的重要途经之一。本文研究了不同钢渣掺量对UHPC工作性、力学性能及收缩性能的影响规律,并通过TG/DTG及SEM分析其水化机理。结果表明,随着钢渣掺量的增加,UHPC的流动度呈不同程度增加,早期抗压强度和抗折强度降低幅度较大,但后期力学性能差距逐渐减小。UHPC的自收缩性能随着钢渣掺量的增加呈降低趋势。钢渣粉掺量占总胶凝材料的18%时,制备的UHPC的工作性能和自收缩性能仍较为优异,水化28d后力学性能增长较快。     

矿物料改性再生混凝土基本力学性能试验研究

为了研究矿物掺合料对再生混凝土早期抗压强度的影响,对16组256个粗骨料替代率为50%的双掺矿物料再生混凝土进行试验研究,分析了不同掺量下的粉煤灰和硅粉对再生混凝土早期抗压强度和抗压强度增长速率的影响,研究结果表明:单掺粉煤灰时,各龄期下抗压强度随掺量增加而减小;在粉煤灰和硅粉的掺量均为10%时,对于再生混凝土抗压强度提高较为明显,是普通再生混凝土的1.5倍。各矿物掺量下再生混凝土抗压强度增长速率整体呈先降后增的趋势,但粉煤灰掺量为30%再掺入硅粉掺量分别为15%、20%较其他掺量下的有所区别,在龄期14 d时呈现增长趋势。通过对混掺改性再生混凝土进行研究,为工程实际运用提供借鉴意义。     

钢渣混凝土的Seebeck效应研究

试验研究了钢渣混凝土的Seebeck效应,并探讨了钢渣掺量和养护龄期对其Seebeck效应的影响。研究结果表明,钢渣混凝土具有很好的Seebeck效应,试块上下表面温差与温差电动势呈线性关系;随着钢渣掺量的增加,温差电动势与温差关系的线性规律先增强后减弱;随着养护龄期的延长,钢渣混凝土的Seebeck效应越好,TEP越趋于稳定。     

水玻璃的模数和掺量对钢矿粉活性影响研究

研究了水玻璃的模数和掺量对钢矿粉活性的影响,结果表明,当钢渣与矿渣比例为3∶7时,钢矿粉各龄期活性随水玻璃模数、掺量的提高呈先升后降趋势,当水玻璃模数为1.6,掺量为胶凝材料的1.5%时,钢矿粉3 d,7 d,28 d活性指数分别提高10%,11%,5%。