淤泥-石灰-粉煤灰免烧砖制备与性能研究

本文系统研究了石灰掺量对淤泥-石灰免烧砖强度和耐水性能影响规律,在此基础上探讨了粉煤灰增强相掺量对淤泥-石灰-粉煤灰系统免烧砖的强度和耐水性影响,优化了淤泥-石灰-粉煤灰免烧砖配合比.结果表明:淤泥-石灰系统中,石灰掺量30％～40％时免烧砖强度最高;固定石灰掺量在30％时,粉煤灰掺量50％时,免烧砖强度高达15 MPa,耐水性能也最优.     

碱性环境下粉煤灰活性的温度效应研究

研究了温度效应对饱和石灰水环境下低钙粉煤灰的活性率及其颗粒表面微观（SEM）形貌的影响,以及蒸养环境下温度效应对水泥-粉煤灰复合胶凝材料体系的3d强度及水化产物（XRD）的影响。结果表明：饱和石灰水环境下,粉煤灰活性组分（活性SiO2、Al2O3）的溶出量随温度的升高而增加,且粉煤灰活性率在60-80℃区间出现较大跃升。各温度中60℃最适合本试验条件下水泥-粉煤灰复合胶凝材料体系的蒸汽养护。     

含粉煤灰或石英粉复合胶凝材料的抗压强度发展规律

用细度基本相同的粉煤灰和石英粉作为活性和惰性矿物掺和料,研究了不同水胶比、不同养护温度条件下,矿物掺和料的种类和掺量对复合胶凝材料抗压强度发展特性的影响.在水化初期,颗粒形貌等物理因素比反应程度等化学因素更能影响含有矿物掺和料的复合胶凝材料的抗压强度发展特性,活性与惰性矿物掺和料的作用基本相同.热激发能明显促进粉煤灰的火山灰反应,有利于含粉煤灰的复合胶凝材料的抗压强度发展.含大掺量粉煤灰的复合胶凝材料特别适合用于内部能较长时间维持较高温度的大体积混凝土结构.     

废弃玻璃粉对活性粉末混凝土强度的影响

研究了玻璃粉作为矿物掺合料替代部分水泥配制活性粉末混凝土(RPC)的可行性.研究了玻璃粉掺量、细度以及养护温度对RPC强度的影响;采用数理统计分析方法进行数值处理,求得玻璃粉掺量、细度以及不同养护温度与RPC强度间的多元线性回归方程,分析三个因素的影响规律.试验结果表明:玻璃粉可作为掺合料加入RPC中并提高其强度;当玻璃粉掺量为10％、研磨1h、养护温度为80℃时试件的抗压强度最佳.     

粉煤灰物理化学性能对碱激发材料的影响

本文对6种不同的粉煤灰与1种矿渣的物理化学性能进行了表征,研究了粉煤灰的化学成分组成、活性及灰体细度对碱激发粉煤灰/矿渣复合体系的凝结时间和强度的影响.实验结果表明,粉煤灰中钙、铁与活性铝含量是影响体系凝结时间的重要因素,钙、铁、活性铝含量越高,体系的凝结时间越短;活性铝含量与灰体细度是影响体系强度的重要因素,活性铝含量越高,灰体越细,体系强度越高.     

粉煤灰制免烧陶粒的实验研究

采用正交实验法,结合单因素分析,研究了激发剂、外加剂和水固比等因素和工艺条件对免烧陶粒筒压强度等性能的影响.实验结果表明,以氧化钙为激发剂,二水石膏为外加剂,通过细磨和蒸养,能有效提高陶粒强度,制备出高粉煤灰掺量的免烧陶粒.实验还表明,影响粉煤灰免烧陶粒力学性能的主要因素为粉煤灰的细度、激发剂掺量、养护方式、蒸养温度和养护时间等.     

石灰石粉-粉煤灰细度变化对水泥基胶凝材料体系水化动力学的影响

为研究混磨不同细度石灰石粉-粉煤灰对水泥基胶凝材料水化进程和早期力学性能的影响规律,本文采用等温量热法测定了不同细度复合胶凝体系在水化温度为20 ℃时的水化放热速率和放热量,根据Krstulovic-Dabic提出的水化动力学模型计算了复合胶凝体系水化反应各阶段的动力学参数。结果表明:增加石灰石粉和粉煤灰的细度可促进复合胶凝体系水化产物的结晶成核与晶体生长,缩短水化诱导期结束时间和达到最大放热速率时间,加速水泥的水化反应速率。石灰石粉和粉煤灰细化会缩短相边界反应过程时间,使复合胶凝体系在水化程度更高时发生反应控制机制转变。抗压强度试验表明增加细度可明显提高胶砂试件的早期强度,其后期强度保持稳定。     

免烧锰渣砖的配合比设计、制备与性能研究

本文基于石灰激发锰渣及粉煤灰类火山灰材料的机理,在蒸养条件下制备免烧锰渣砖,系统研究了不同掺量的粉煤灰(10％～40％)和水泥(5％～20％)对石灰-锰渣胶凝体系力学性能的影响规律;并在此基础上对胶砂比、成型压力及养护条件进行了系统研究,得出最佳配合比为:锰渣60％、石灰10％、粉煤灰20％、水泥10％,胶凝材料∶砂=1∶0.5,水胶比:0.18,成型压力:10 MPa,养护温度:90℃;另外通过SEM和XRD对免烧锰渣砖的微观形貌和水化产物进行了分析,发现胶凝材料水化产生的胶凝物质使电解锰渣免烧砖的强度增强.     

养护温度和粉煤灰对补偿收缩混凝土膨胀效能的影响

研究了养护温度和粉煤灰掺量对补偿收缩混凝土的膨胀效能和强度的影响。结果表明：20、40℃养护时混凝土的各龄期强度均匀增长;60℃养护能极大地促进早期强度增长,后期强度增长缓慢。粉煤灰在不同养护温度下对混凝土的早期强度发展都有抑制作用;长期高温养护后,粉煤灰活性逐渐显现,显著促进混凝土的强度增长,且粉煤灰掺量越大,混凝土强度增幅越大。硫铝酸钙–氧化钙类膨胀剂的膨胀效能发挥对温度非常敏感,养护温度越高,膨胀剂的水化速度越快,膨胀作用发挥越早;适量掺加粉煤灰有利于膨胀效能的发挥,掺量越大,膨胀随温度增长的增幅越大。大掺量粉煤灰补偿收缩混凝土的强度发展和限制膨胀率的温度敏感性均很高。     

活性与惰性掺合料对复合胶凝材料水化性能的影响

采用ESEM、MIP、XRD及SEM等测试技术研究活性(粉煤灰)和惰性(石灰石粉)掺合料对复合胶凝材料强度、孔结构及水化产物等的影响,以此揭示水泥-粉煤灰-石灰石粉胶凝材料体系的水化特性。结果表明:石灰石粉和粉煤灰复掺具有比粉煤灰更好的减水效应,复合胶凝材料的强度也比单掺粉煤灰高;石灰石粉和粉煤灰复掺时,能够很好地填充熟料颗粒间的孔隙,显著改善孔结构,降低孔隙率,使孔隙结构得到细化;石灰石粉在复合胶凝材料中后期水化明显,生成水化碳铝酸钙;SEM照片也证实了石灰石粉水化活性以及对孔结构的改善作用。石灰石粉和粉煤灰复掺能优化复合胶凝材料体系,提高材料的水化性能。     

利用工业废渣制备复合水泥的研究

采用分别粉磨再混合的方式,利用正交试验方法,研究了熟料、矿渣及粉煤灰的不同细度组合对复合硅酸盐水泥物理性能的影响。结果表明,熟料细度是影响复合水泥3d强度的决定因素;影响水泥28d强度的主次因素依次为:矿渣细度、熟料细度、粉煤灰细度。得到了复合水泥3种主要组分的细度最佳控制参数为:熟料420m2/kg,矿渣500m2/kg,粉煤灰400m2/kg。并对复合水泥水化各龄期的试样进行了SEM分析。     

粉煤灰填充双组分聚氨酯防水涂料的制备

研究了粉煤灰填充双组分聚氨酯防水涂料的效果。粉煤灰的细度对防水涂料的固化速度和涂膜性能都有影响。当粉煤灰的细度为300目时能得到性能优良的双组分聚氨酯防水涂料。     

低水胶比下超细粉煤灰对不同细度硅酸盐水泥水化历程的影响

从强度、结合水、粉煤灰反应程度、SEM分析及孔隙溶液碱度等方面,研究了低水胶比下超细Ⅱ级粉煤灰对不同细度硅酸盐水泥水化历程的影响。研究结果表明,水泥细度从4500cm2/g提高到5500cm2/g,对纯水泥水化过程影响不大。但当该高细度水泥与超细II级粉煤灰复合时,则对水泥及粉煤灰的水化程度、水化产物特性、孔隙溶液碱度以及力学性能均影响较大;随粉煤灰掺量的增加,其影响程度呈由小变大再变小的趋势,粉煤灰掺量存在阈值,本试验中,阈值为30%。     

掺MgO膨胀剂水泥净浆变形性能研究

通过对含镁尾矿的处理,采用一定工艺制备了MgO膨胀剂,研究了不同煅烧温度下的MgO膨胀剂的膨胀性能,并进一步研究MgO膨胀剂的掺量和细度以及粉煤灰对不同养护条件下水泥净浆自由变形性能的影响.结果表明:煅烧温度1050℃时膨胀剂膨胀性能较好;水泥净浆的自由变形随掺量的增加和龄期的延长以及养护温度的升高而增大;在早期细度较小的膨胀剂具有较好的膨胀效果,而后期细度大的膨胀剂的膨胀效果高于细度小的膨胀剂;粉煤灰对膨胀剂早期膨胀和后期膨胀都有显著的抑制作用.     

粉煤灰地聚合物力学性能影响因素研究综述

粉煤灰地聚合物是以粉煤灰为硅铝质原料制备的,具有强度高、耐高温、耐腐蚀、有效固封金属离子等优点。但它固有的脆性以及需高温养护才能快速获得高强度的特点限制了其运用范围,而以纤维作为增强材料不仅可以提高粉煤灰地聚合物的强度,还可以改善其延性和韧性。本文主要从粉煤灰原料特性、碱激发剂、养护制度和增强材料四方面入手,重点阐述了粉煤灰粒径和化学组成,碱激发剂的种类、用量和模数,升温养护时间和初期养护温度对抗压强度的影响,以及纤维对粉煤灰地聚合物抗压强度和弯曲性能的影响。最后,根据现有的研究成果,对四种影响因素分别是如何影响粉煤灰地聚合物力学性能进行总结。     

影响粉煤灰基矿物聚合材料性能的主要因素

以粉煤灰为主要原料,制备了性能良好的矿物聚合材料,可代替部分硅酸盐水泥制品.本文以制品的抗压强度为指标,系统地讨论了各种因素对制品性能的影响,结果表明:当粉煤灰掺量为85%,氢氧化钠用量占液相质量的40%,硅酸钠模数为3.5,固液质量比为2.0,养护温度为90℃(烘箱养护)时,制品的抗压强度最高.另外,对粉煤灰进行磨细加工有利于提高制品的性能,且随粉煤灰比表面积的增加,其抗压强度也在增加;而采用蒸养和水泥标准养护时,都具有一对应的最佳养护期.实验结果为进一步研究矿物聚合材料的反应机理奠定了良好的基础.     

粉煤灰掺量和细度对水泥凝结时间的影响

研究了不同掺量、不同细度的几种粉煤灰对水泥凝结时间的影响。结果表明，粉煤灰对水泥凝结时间有很明显的延缓作用，并且其延缓程度随粉煤灰掺量的增加而增大，而粉煤灰的细度对水泥凝结时间的影响不显著。     

粉煤灰掺量对海水海砂高性能混凝土性能的影响

通过宏观力学性能、化学收缩、pH值、氯离子浓度等测试和SEM、XRD等微观表征研究粉煤灰掺量对海水海砂高性能混凝土性能的影响。结果表明:为维系钢筋钝化膜稳定,高温蒸养时粉煤灰掺量不宜大于30%(质量分数,下同),标养时粉煤灰掺量不宜大于50%;海水海砂高性能混凝土中游离Cl^-浓度随养护时间波动,前期先升高后骤降,后期缓慢增加,标养条件下Cl^-浓度明显低于高温蒸养条件下;海水海砂高性能混凝土具有早强性,其强度随粉煤灰掺量增加大致呈下降趋势,高温蒸养可明显提高混凝土抗折、抗压强度;粉煤灰掺量越多,残留的未水化颗粒越多,高温蒸养可有效改善混凝土微观结构,提高致密性;粉煤灰掺量过多或过少均会增加硅酸盐水泥体系的化学收缩,粉煤灰掺量为30%和40%时混凝土化学收缩值较小。     

The effect of grinding process on mechanical properties and alkali–silica reaction resistance of fly ash incorporated cement mortars

The effect of fineness of fly ash on mechanical properties and alkali–silica reaction resistance of cement mortar mixtures incorporating fly ash has been investigated within the scope of this study. Blaine fineness of fly ash has been increased to 907 m²/kg from its original 290 m²/kg value by a ball mill. Test samples were prepared by replacing cement 20, 40 and 60%, with finer and coarser fly ashes and kept under standard and steam curing conditions until testing. Test results showed that grinding process improved the mechanical properties of all samples significantly. The beneficial effect of grinding fly ash, may increase utilization of this by-product in precast and ready-mix concrete industries. Incorporation of fly ash with different fineness values and ratios also decreased the expansions to harmless levels of cement mortars due to alkali–silica reaction.