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碱激发和复合激发下建筑垃圾砖粉活性研究

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.10.029

为提高建筑垃圾废砖再生利用率,采用砂浆力学测试手段研究了建筑垃圾砖粉活性和碱激发、复合激发对建筑垃圾砖粉活性的影响,并借助扫描电镜和热分析方法对建筑垃圾砖粉、建筑垃圾复合粉体材料的颗粒形貌、水化产物组成等进行了研究.结果表明:建筑垃圾砖粉活性较小,当掺量大于20％时,砂浆强度随其掺量的增加直线下降;不同碱激发剂对建筑垃圾砖粉有不同的激发效果,Ca(OH)2激发效果最好,NaOH次之,Na2SiO3·9H2O激发效果最差;复合形成的建筑垃圾复合粉体材料具有较好的活性,当其掺量不超过40％时,砂浆28 d抗压强度高达50 MPa.微观分析结果表明:建筑垃圾复合粉体材料比砖粉具有更好的颗粒级配,在其水化过程中降低了稳定性较差的Ca(OH)2含量,提高了水泥石密实度,是一种经济、环保的新材料.

关键词: 砂浆强度 , 建筑垃圾砖粉 , 碱激发剂 , 建筑垃圾复合粉体材料 , 微观机理

基于正交试验的掺CWCPM的小型混凝土配合比优化设计

薛翠真 , 申爱琴 , 郭寅川 , 张家龙

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.16.025

为提高建筑垃圾废砖再生利用率,将废旧粘土砖磨细成粉,并与其他工业废渣复合形成建筑垃圾复合粉体材料(Construction waste composite powder materials,以下简称CWCPM).采用正交试验设计方法对掺CWCPM的C20～C30小型混凝土预制构件配合比进行试验研究,探讨水灰比、CWCPM掺量和砂率对混凝土工作性和力学性能的影响,并推荐了混凝土较优配合比.同时,借助XRD微观测试手段研究CWCPM对混凝土微观性能的影响.结果表明,水灰比仍是影响混凝土工作性与抗压强度的主要因素,其次为CWCPM掺量,砂率对混凝土各项性能的影响最小,CWCPM掺量对混凝土90 d抗弯拉强度的影响最为显著.微观测试结果表明,CWCPM掺入后并未生成新的水化产物,但改变了水泥基材料的水化产物数量,进而影响混凝土的宏观性能.

关键词: 建筑垃圾复合粉体材料 , 小型混凝土预制构件 , 正交试验设计 , 配合比设计 , 微观影响机理

建筑垃圾复合粉体材料对混凝土抗冻性能的影响?

薛翠真 , 申爱琴 , 郭寅川 , 万晨光 , 张敬

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.04.029

借助 DSC-TG、扫描电镜和压汞实验,并结合混凝土宏观性能实验,研究了建筑垃圾复合粉体材料对C30混凝土力学强度及抗冻性能的影响机理。结果表明：建筑垃圾复合粉体材料掺量为30%时,C30混凝土强度及抗冻性能最优；中低盐溶液浓度时,试件更容易发生盐冻腐蚀破坏。建筑垃圾复合粉体材料由于其填充效应及火山灰效应减少了取向性较强的 Ca(OH)2含量,生成性能较优、微观结构较为致密的低碱度水化硅酸钙凝胶,使得混凝土内部较为致密,孔结构和孔级配趋向合理,宏观上表现为混凝土强度及抗冻性能的提高。

关键词: 建筑垃圾复合粉体材料 , 力学强度 , 抗冻性能 , 盐冻腐蚀 , 微观机理

建筑垃圾复合粉体材料对小型混凝土构件收缩性能和微观结构的影响

薛翠真 , 申爱琴 , 万晨光 , 郭寅川 , 李辉

硅酸盐通报

针对我国建筑垃圾堆积如山,再生利用率较低的现状,将建筑垃圾磨细砖粉与矿粉、粉煤灰和激发剂复合形成建筑垃圾复合粉体材料(以下简称CWCPM),从宏观和微观两方面研究了CWCPM对小型混凝土强度和收缩性能的影响.结果表明:掺CWCPM的混凝土具有较好的强度效应和收缩性能;当替代量小于30％时,混凝土早期强度有小幅度降低,而后期强度高于基准试样;60d龄期时,CWCPM的掺入提高了混凝土的收缩性能,随其掺量的增加收缩系数先减小后增大.DSC-TG、压汞试验结果表明:孔隙率并不是影响混凝土性能的决定性因素,混凝土各项性能与其内部孔径分布有密不可分的关系;CWCPM良好的填充效应和火山灰效应改善了水泥水化产物组成和内部孔结构,提高了混凝土密实度.

关键词: 粉体材料 , 预制构件 , 强度 , 干燥收缩 , 微观机理分析

基于关联性的玄武岩纤维沥青胶浆及其混合料性能研究

覃潇 , 申爱琴 , 郭寅川

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.12.027

为全面提升玄武岩纤维沥青混合料性能,研究了纤维类型及玄武岩纤维长度、掺量等因素对沥青胶浆抗裂性能、抗剪性能及流变特性的影响规律;基于纤维胶浆与纤维沥青混合料性能的关联性分析,揭示了玄武岩纤维对沥青混合料性能的细观增强机制.结果表明:玄武岩纤维对沥青胶浆的抗裂性能及流变特性影响显著,其极限拉力和车辙因子分别达到原沥青胶浆的4.5倍及1.08倍;纤维沥青胶浆高温流变特性与其沥青混合料高温稳定性变化规律存在差异,而前者抗裂性能与后者低温抗裂性能关联性较强;玄武岩纤维与沥青胶结料、集料之间形成三维网状结构,有利于抑制裂缝扩展.

关键词: 玄武岩纤维 , 沥青胶浆 , 沥青混合料 , 关联性 , 细观增强机制