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2020年 第39卷 第8期    刊出日期：2020-08-15

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固废与生态材料的未来发展(代序)

王栋民

2020, 39(8):  1. 

摘要 ( 53 )   PDF (558KB) ( 69 )  

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《硅酸盐通报》投稿须知

2020, 39(8):  3. 

摘要 ( 89 )   PDF (68KB) ( 74 )  

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微生物提升钢渣胶凝材料安定性和强度的作用及机理

钱春香;张霄;伊海赫

2020, 39(8):  2363-2371. 

摘要 ( 74 )   PDF (2333KB) ( 70 )  

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目前钢渣排放量、库存量大,但利用率不高,关键是安定性未能解决.本文研究提出了通过微生物矿化技术提升安定性和强度,研究了不同掺量微生物对钢渣中主要矿物相碳化反应速率的影响,测试了微生物掺量和钢渣粉比表面积对试件压蒸线性膨胀率和强度的影响,通过MIP和SEM分析试件孔隙率和微观形貌,并对微生物改性钢渣胶凝材料机理进行分析.结果 表明,微生物能提高钢渣中游离氧化物和硅酸盐矿物相碳化反应速率,提高矿化产物的强度.要使试样压蒸线性膨胀率降低至0.5‰以下,采用微生物添加剂后,试验所用钢渣粉比表面积可由565 m2/kg降低至360m2/kg.钢渣中掺入微生物可促进碳化过程中矿物相离子溶出和碳酸盐矿物生成,降低试件孔隙率,密实基体结构,从而提高钢渣胶凝材料试件的强度.微生物-钢渣胶凝材料制品强度可达40 MPa以上,其他物理性能均符合国家标准,在实际道路铺装工程应用中体积稳定性好,无泛碱现象,且利润优势显著,应用前景广阔.

粉煤灰/磷渣微粉改性水泥基3D打印材料的制备与工作性研究

王栋民;李小龙;刘泽

2020, 39(8):  2372-2378. 

摘要 ( 53 )   PDF (935KB) ( 68 )  

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建筑3D打印技术相对于传统建造技术具有效率高、成本低、污染小、安全性高等优点,但建筑3D打印材料限制了3D打印技术在建筑行业的发展.近年来,水泥基建筑3D打印材料的研究正受到越来越多研究人员的关注和青睐,相对于传统水泥基材料其需要有短的凝结时间,适宜的流动度,良好的可挤出性以及良好的可堆积性能,这样才可打印出完整的打印体.本文设计了不同配合比的粉煤灰(FA)/磷渣微粉(PS)改性水泥基3D打印材料,并对FA/PS改性水泥基3D打印材料的凝结时间、流动度以及可堆积性等进行了研究.研究结果表明:除FA10-50外,FA改性的水泥基3D打印材料以及SAC掺量为胶凝材料总量的15％时的PS改性的水泥基3D打印材料能满足建筑3D打印对凝结时间的需求;FA10-40、FA10-50、FA15-W、FA15-30、FA15-40的流动度在200 mm及以内,具有适宜的流动度,能满足建筑3D打印对流动度的要求,而PS改性的水泥基3D打印材料的流动度均大于200 mm,难以满足建筑3D打印对流动度的要求;FA15-10 、FA1540、FA15-50以及PS15-30和PS15-40能打印至50层且变形较小,具有良好的可堆积性能.

天然火山灰在水泥基材料中的应用基础

元强;杨珍珍;史才军;谭盐宾;安晓鹏

2020, 39(8):  2379-2392. 

摘要 ( 70 )   PDF (1828KB) ( 61 )  

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天然火山灰材料分布广,具有一定活性,但其物理化学性质差异大,导致其在混凝土中应用的宏观性能存在差异.本文从火山灰分类、火山灰活性表征、活性激发、水化动力学、水化产物等方面综述了火山灰-水泥复合胶凝材料体系的特点.将火山灰按化学组成进行划分,可分为硅质、铁质和铝质火山灰,其中硅质火山灰可进一步细分为铝硅质和铁硅质火山灰,综合评价了各种火山灰活性评价方法的优缺点,针对活性较低的火山灰,分析了机械、化学活性激发方法的原理和优缺点.最后,结合水泥水化动力学模型分析了复合胶凝材料体系的水化过程,并分析了复合胶凝材料体系的水化产物及孔隙结构特点.

铜镍渣的胶凝活性研究

张婷婷;智士伟;韩俊南

2020, 39(8):  2393-2400. 

摘要 ( 27 )   PDF (903KB) ( 46 )  

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本文采用XRD-Rietveld定量法及HF溶蚀法研究了铜镍渣的玻璃相含量,利用水泥等量替代法研究了铜镍渣的活性,并通过XRD、FT-IR、TG-DTG和SEM等对铜镍渣水化产物的微观结构进行分析.研究表明,铜镍渣玻璃相含量具有较好的一致性,其玻璃相含量大约为27.58％.铜镍渣中的玻璃相呈现潜在的胶凝活性,平均粒径8.3 μm的铜镍渣活性指数为0.70.当铜镍渣取代30％水泥时,铜镍渣水泥28 d抗压强度为37.4 MPa;当取代50％水泥时,铜镍渣水泥28 d抗压强度为22.4 MPa.水泥水化生成的氢氧化钙会促使铜镍渣溶蚀解聚,并生成C-S-H凝胶,这些凝胶与水泥的水化产物共同为铜镍渣水泥提供了强度.

循环流化床粉煤灰对矸石胶结充填材料性能的影响

李端乐;王栋民;袁宁

2020, 39(8):  2401-2407. 

摘要 ( 35 )   PDF (902KB) ( 48 )  

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为充分利用循环流化床粉煤灰(CFA),应用CFA制备矸石胶结充填材料.考察了粉煤灰-水泥体系的净浆流动度、流变特性和自由膨胀率随CFA掺量的变化规律,以及CFA对充填材料工作性和力学性能的影响规律,探讨应用CFA制备充填材料的可行性.结果 表明:粉煤灰-水泥体系复合浆体的流变模型仍为Bingham流体模型,而随着CFA掺量增大,塑性粘度增大,流动度降低,浆体流动性变差.掺加0％ ～ 60％的CFA,能够制备出性能良好的充填材料.在CFA掺量低于60％时,新拌浆体的坍落度、扩展度、含气量降低幅度较小,泌水情况减少,充填材料工作性可完全满足工程设计;新拌浆体硬化后孔隙率更低,力学性能良好.应用CFA制备充填材料具备可行性.

不同矿物掺合料对蒸养水泥水化产物与力学性能的影响

李保亮;霍彬彬;王申;张亚梅

2020, 39(8):  2408-2415. 

摘要 ( 41 )   PDF (1403KB) ( 60 )  

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为探讨矿物掺合料对预制装配式混凝土水化产物与力学性能的影响,采用20％的镍铁渣粉、锂渣粉、钢渣粉与矿渣粉分别取代水泥,在早期80℃蒸养7h条件下制备了水泥净浆与砂浆,对比研究了镍铁渣粉、锂渣粉、钢渣粉与矿渣粉对7h和28 d龄期蒸养水泥水化产物和力学性能的影响.结果 表明:除了C-S-H与Ca(OH)2外,7h蒸养水泥的水化产物主要为AFm与Ca4Al2O6(CO3)0.5(OH)·11.5H2O,28 d蒸养水泥的水化产物主要为Ca4Al2O6(CO3)0.5(OH)·11.5H2O和Ca4Al2O6(CO3)·11H2O,矿物掺合料对蒸养水泥水化产物种类影响较小;掺镍铁渣粉、锂渣粉、钢渣粉、矿渣粉后,7h蒸养水泥的化学结合水含量分别达到了纯水泥的93.27％、102.22％、90.24％、102.22％,28 d蒸养水泥的化学结合水含量分别达到了纯水泥的93.76％、95.08％、86.27％、95.68％,掺锂渣粉与矿渣粉可以显著提高7h蒸养水泥的水化程度,掺钢渣粉的效果最差;此外,掺锂渣粉、钢渣粉、矿渣粉改变了蒸养7h水泥浆体C-S-H的形貌,除了纤维状C-S-H外,掺锂渣粉水泥浆体中还有蜂窝状C-S-H形成,掺钢渣粉水泥浆体与掺矿渣粉水泥浆体中还有球形与薄片状C-S-H形成;掺锂渣粉可以提高早期80℃蒸养7h水泥胶砂的抗压与抗折强度,但四种矿物掺合料均不能改善28 d蒸养水泥胶砂的力学性能.

纤维增强多孔硅酸钙防火板制备及性能调控

曹俊雅;孙健;朱干宇;伍永基;李少鹏;贾剑;李会泉

2020, 39(8):  2416-2424. 

摘要 ( 24 )   PDF (1476KB) ( 35 )  

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高炉矿渣等大宗工业固废用于建材大多以规模消纳为主,而对其应用于高值功能材料中的性能调控研究较少.将高炉矿渣与氧化钙湿磨,在不同Ca/Si比和温度下制备多孔硅酸钙填料,并对其形貌、物相等进行分析.进一步将不同条件下得到的多孔硅酸钙填料与胶凝材料、添加剂等混合成型,蒸压制备纤维增强防火板材,对其常温导热系数、力学性能、高温性能、燃烧性能等系列性能进行了研究.结果 表明,通过工艺优化,矿渣湿磨Ca/Si比为1.4,反应时间为5h时制备的多孔硅酸钙填料,应用于防火板的综合性能最优,低密度板材抗折强度最高为9.11 MPa,弹性模量为4 336.70 MPa,导热系数最低为0.081 W/(m·K).固废基多孔硅酸钙填料的加入能够促进防火板中托贝莫来石物相生成,大幅提高板材的综合性能.

再生骨料混凝土抗氯离子侵蚀的多相数值研究

胡志;毛丽璇;刘清风

2020, 39(8):  2425-2432. 

摘要 ( 44 )   PDF (1369KB) ( 44 )  

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为定量分析再生骨料混凝土各组成相对其抗氯离子侵蚀性能的影响,研究建立可实现任意体积分数再生粗骨料随机分布的再生混凝土五相细微观数值模型,包括新砂浆、新界面过渡区、旧砂浆、旧界面过渡区和核心区原始天然骨料.根据各相氯离子扩散性能和几何性质的不同,探究再生粗骨料体积分数、旧砂浆附着率及新、旧界面过渡区厚度等关键几何参数对再生混凝土抗氯离子侵蚀性能及离子时空分布的影响.结果 表明:作为再生骨料混凝土的重要组成部分,附着旧砂浆和核心区天然骨料的性质与含量对其抗氯离子侵蚀性能起着相互博弈的效应,导致再生骨料混凝土有效氯离子扩散系数随着骨料体积分数的增大而产生明显波动,尤其是当旧砂浆附着率较小时,此现象尤为明显;当骨料体积分数一定时,再生骨料混凝土氯离子扩散性能随着旧砂浆附着率的增大而增强,且增幅随着骨料体积分数的增大而增大;再生骨料混凝土抗氯离子侵蚀性能与新、旧界面过渡区的厚度呈负相关关系.

3D打印对装配式混凝土路面板可循环性的影响研究

张守祺;昂源;李苗;辛鹏浩;杜仕朝;路振宝

2020, 39(8):  2433-2440. 

摘要 ( 29 )   PDF (2755KB) ( 34 )  

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为实现临时装配式混凝土路面板的可循环利用,本文将活性粉末混凝土(RPC)与3D打印成型相结合,探索可循环临时装配式混凝土路面板适宜材料与工艺.开展填充模式和钢纤维掺量对试件力学性能的影响研究,通过有限元分析模拟,明确了可循环混凝土路面板的应用效果.结果 表明,采用交错填充时,Y、Z方向抗压强度高于平行填充模式,X方向略低于平行模式,抗弯拉强度介于平行填充模式下X方向和Y方向之间.随着钢纤维掺量的增加,抗压强度先增加后降低,抗弯拉强度逐渐增加.有限元计算分析表明,采用RPC材料与3D打印相结合的方式,可提高路面板疲劳寿命与循环利用次数.相比24 cm厚C40混凝土路面板,厚度为14 cm和18 cm的3D打印RPC路面板疲劳寿命系数可达41.69倍和1 445.49倍,同时,可减小路面板自重达42％和24％,便于循环施工.

石材废弃物的处置利用现状及对策探究

段珍华;黄冬丽;肖建庄;王文飞

2020, 39(8):  2441-2448. 

摘要 ( 35 )   PDF (1874KB) ( 45 )  

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近年来,石材被广泛应用于建筑领域,而其在加工过程中产生的石材废弃物日益增长,对当地的生态环境以及人们的日常生活造成严重影响,但针对石材废弃物的处理利用却鲜有研究.通过对素有“中国石材之乡”之称的山东平邑进行石材废弃物处置现状实地调研,较全面地分析与解读了石材废弃物的形成过程、环境危害、排放量、处置工艺以及资源化利用现状等,发现当地石材废弃物存在排放量大,处置形式单一,回收利用率低等问题,提出了相应的对策,包括建立完善的法律制度,制定有效的源头管控措施,因地制宜地实施全过程分类管理模式,进一步加强产学研合作以及开拓创新处置工艺、设备与资源化利用途径等,为相关政府部门、石材加工厂、资源化利用企业以及科研学者对石材废弃物的资源化处置利用提供参考意见或建议,对当地乃至全国石材废弃物的处置具有一定的积极引导作用.

废玻璃在水泥混凝土中的应用研究评述

李碧雄;汪知文;饶丹;余弦

2020, 39(8):  2449-2457. 

摘要 ( 42 )   PDF (1484KB) ( 46 )  

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玻璃制品的广泛使用,所带来的大量固体废弃物给环境造成严重负担,成为亟待解决的生态难题.钠钙玻璃以环保、活性较高、硬度高、低吸水率等优点得到研究人员的关注与重视,将其作为细集料、胶凝材料应用于水泥混凝土逐渐成为研究热点.本文对废玻璃的应用进展进行了总体概述,比较了不同废玻璃的物理化学性质.同时,分析了废玻璃粒径大小对硅酸盐膨胀效应的影响程度,并总结出,可以通过降低玻璃粉粒径和掺入抑制剂等措施来削弱废玻璃作为细集料的硅酸盐膨胀效应.重点论述了玻璃粉作为胶凝材料的可能性,并深入探讨玻璃粉细度、掺量对混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能的影响.最后,指出了废玻璃混凝土现阶段研究中存在的不足,旨在对废玻璃材料在混凝土中的研究方向和工程应用提供参考.

地质聚合物基废水处理吸附材料研究进展

朱颖灿;张祖华;刘意;邓毓琳

2020, 39(8):  2458-2467. 

摘要 ( 42 )   PDF (2882KB) ( 53 )  

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地质聚合物是活性铝硅酸盐矿物在碱激发作用下形成的一类无机胶凝材料,除可替代传统硅酸盐水泥用作建筑材料外,作为吸附材料用于废水处理也显示出广阔前景.由于原材料种类和制备工艺的不同,地质聚合物基吸附材料对有害物质的去除能力差异显著.介绍了地质聚合物基吸附材料凝胶法、水热法和焙烧法三种制备方法,综述了不同物理形态的地质聚合物基吸附材料及其微观结构和吸附能力之间的关系,阐述了吸附条件(pH值、吸附时间、温度和初始离子浓度)对地质聚合物吸附能力的影响,总结了吸附动力学、热力学和吸附等温线模型方面的研究进展,提出了地质聚合物基吸附材料未来的研究方向.

隧道洞渣在建筑材料中的资源化综合利用研究进展

袁政成;黄法礼;王振;温家馨;易忠来;李化建;谢永江;袁静怡;李洪福

2020, 39(8):  2468-2475. 

摘要 ( 80 )   PDF (1036KB) ( 66 )  

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隧道洞渣是一种宝贵资源,因地制宜利用隧道洞渣可解决建筑材料资源短缺与洞渣处理困难的矛盾.本文从隧道洞渣的特点入手,重点介绍了隧道洞渣的分类方法、快速评价技术和资源化综合利用现状等三个方面,同时对隧道洞渣的主要发展趋势进行了展望.

废弃混凝土再生微粉激活方式研究进展

田青;屈孟娇;张苗;吴计旭;蔡基伟

2020, 39(8):  2476-2485. 

摘要 ( 110 )   PDF (1143KB) ( 64 )  

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废弃混凝土的循环再生利用,有助于生态环境保护与资源可持续发展.再生微粉的活性激发是提高废弃混凝土再生利用效率的关键,相关研究已受到广泛的关注与重视.通过研读国内外相关文献,概述了再生微粉的特性以及化学激活、热激活、机械激活等再生微粉的主要激活方式,并对各种激活方式的内在机理进行了对比与分析,最后探讨了当前再生微粉激活研究存在的一些问题,旨在为再生微粉的高效利用与深入研究提供借鉴与参考.

建筑垃圾再生骨料强化改性研究进展

王春福;王瑜玲;张飞燕

2020, 39(8):  2486-2491. 

摘要 ( 56 )   PDF (444KB) ( 65 )  

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建筑垃圾的再生利用是当前的研究热点.将建筑垃圾回收加工成再生骨料重新运用到工程项目中是建筑垃圾资源化再生利用的主要途径之一,但再生骨料的高吸水率、高压碎指标及其内部的微裂纹等缺陷限制了建筑垃圾再生骨料的再生利用.本研究从提高再生骨料纯度、强化裹附砂浆及原生骨料、多次强化改性三个方面对再生骨料强化改性方法进行了评述,同时对改性再生骨料性能评价进行总结分析,建议在对改性再生骨料进行评价分级时除了考虑含水率、吸水率、压碎指标等常规指标外,还应考虑骨料来源及改性方法.

我国工业固废制备陶粒资源化利用的研究进展

马明亮;孙晓南;权宗刚;王科颖

2020, 39(8):  2492-2500. 

摘要 ( 41 )   PDF (980KB) ( 61 )  

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部分工业固废是极佳的陶粒基体材料,资源化利用工业固废制备陶粒产品可规模化消纳工业固废,同时形成良好的社会环境效益和客观的经济效益.通过文献调研,本文介绍了近几年我国工业固废产生和处理的总体情况,阐述了利用工业固体废弃物制备陶粒的可行性,从所涉及的主要原理以及工艺技术总结了工业固废制备陶粒的理论基础,分析了工业固废制备陶粒的资源化利用和研究现状,表明了目前存在的主要问题并做出合理展望.

锂渣-CaO胶凝体系的火山灰反应性研究

王奕仁;王栋民;赵计辉;翟梦怡

2020, 39(8):  2501-2507. 

摘要 ( 28 )   PDF (1838KB) ( 41 )  

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锂渣的火山灰反应性是其在水泥基材料中发挥活性的重要因素之一.本文采用锂渣-Ca(OH) 2-H2O胶凝体系来简化锂渣与水泥的化学反应过程,研究不同CaO含量的胶凝体系中锂渣反应程度、硬化浆体强度、水化产物组成及微观结构等火山灰反应性能,并建立锂渣反应程度与体系强度之间的关系.结果 表明,在锂渣-Ca(OH)2-H2O胶凝体系中,锂渣反应率随CaO含量及龄期的增长而增大,90 d反应率在21.46％～ 25.68％.体系发生火山灰反应主要生成了C-(A)-S-H凝胶、钙矾石(AFt)、单硫型水化硫铝酸钙(AFm)和沸石相等产物,各产物间早期联系较弱,体系结构松散,后期形成了致密的板状结构.其中CaO/锂渣值为0.25时,试样具有相对较高的强度,且能够相对充分地激发锂渣活性,促进C-(A)-S-H凝胶生成;CaO掺量过高会抑制锂渣初期水化反应,且未反应的CaO则以游离态(f-CaO)形式存在,对强度产生不良影响;未掺加CaO的锂渣自身没有水硬性.锂渣反应程度与胶凝体系强度呈现良好的e指数关系,在锂渣反应率大于11％时,浆体强度开始显著增大.

超细钢渣粉对硅酸盐水泥浆体流变性能的影响

杨建祥;曾三海;郑正旗;贺行洋;苏英;杨进

2020, 39(8):  2508-2514. 

摘要 ( 25 )   PDF (1366KB) ( 49 )  

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为了研究超细钢渣粉对水泥浆体流变特性的影响,实验制备了中值粒径分别为5.0 μm和3.3 μm的超细钢渣粉,探究超细钢渣粉粒度和掺量对水泥浆体流变特性的影响规律.结果 表明,超细钢渣的掺入显著降低了超细钢渣-水泥复合体系的流动度,当掺入量为30％时其流动度基本丧失.超细钢渣-水泥复合浆体仍属于Bingham流体,且存在明显的剪切稀化现象,超细钢渣的粒径降低会导致屈服应力、塑性粘度升高,最大增幅分别为87.3％和276.7％.机械搅拌可明显降低浆体的表观粘度,40％的3.3 μm超细钢渣取代水泥的样品经过480 s的均速剪切,其表观粘度从4.291 67 Pa·s降至2.807 69 Pa·s,这预示着在实际应用中可以延长搅拌时间来缓解超细钢渣掺入后对工作特性带来的不利影响.

再生细粉-矿渣粉复合胶凝材料水化过程试验研究

彭春元;许日昌;李桂青;彭景元;焦楚杰;柯科杰;梁超梅

2020, 39(8):  2515-2522. 

摘要 ( 23 )   PDF (2746KB) ( 43 )  

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对水泥、粉煤灰、矿渣粉、单一再生细粉及其与矿渣粉复合的胶凝材料的水化放热速率、放热量和水化过程各阶段的持续时间进行研究.试验结果表明,各类胶凝材料及单一再生细粉水化反应诱导前期出现第一放热峰的时间均为1.5 ～3.2 min,再生细粉-矿渣粉复合胶凝材料则为7～18 min;且后者水化反应减速期为50 h,比前者延迟了10 h,使其3d水化热值较高.另外,再生细粉-矿渣粉复合胶凝材料3d水化热值与7d抗压强度有一定正相关性,但对28 d抗压强度影响不大.通过分析材料组成对水化热和抗压强度的影响,说明基准再生细粉中SiO2含量高是导致其水化热及抗压强度均较低的原因,而矿渣粉具有后期增强效应.另外,助磨剂对再生细粉的水化热有一定影响.使用助磨剂处理技术与矿渣粉复配技术共同处理再生细粉,可以得到28 d抗压强度为50 MPa、再生细粉质量分数为10.5％且水化热介于水泥与矿渣粉之间的复合胶凝材料.

气化渣对硅酸盐水泥强度和微观结构的影响研究

傅博;马梦凡;申旺;程臻赟;江尧

2020, 39(8):  2523-2527. 

摘要 ( 19 )   PDF (751KB) ( 32 )  

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气化渣是近年来兴起的煤化工工业产生的主要固体废弃物.研究了不同掺量的气化渣粉对普通硅酸盐水泥的凝结时间和抗压强度的影响规律,并采用XRD、FT-IR和SEM微观测试手段分析了气化渣在水泥浆体中的作用机理.结果 表明,未反应气化渣在水泥浆体中主要以团聚状态存在,低掺量气化渣(10％)在水泥浆体中能起到成核作用,有利于水泥发生水化反应,提高水泥浆体中水化产物数量,缩短凝结时间,提高水泥浆体抗压强度.气化渣掺量大于30％时,水泥浆体水化产物数量减少,水泥浆体结构松散,凝结时间随气化渣掺量增大显著延长,抗压强度明显降低.

改性煤气化渣用于矿山充填的试验研究

刘娟红;许鹏玉;周昱程;赵晓红

2020, 39(8):  2528-2535. 

摘要 ( 25 )   PDF (2726KB) ( 35 )  

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针对煤气化渣应用于矿山充填中强度低的问题,研究激发剂对煤气化渣活性的影响,并将其部分替代粉煤灰用于矿山充填.初选三种激发剂,确定单掺激发剂时最优掺量;随后,采取正交试验对三组分激发剂进行优化设计,确定复合激发剂最优掺量.结果 表明,单掺激发剂时,最优激发剂及其掺量为:0.5％氢氧化钙、2.5％硫酸钙、2.0％聚合盐,对比未激发组其3d抗压强度比分别为116.9％、113.9％、117.0％.复掺激发剂时,最优激发剂掺量组合为:0.125％氢氧化钙、0.625％硫酸钙、1.000％聚合盐,对比未激发组其3d抗压强度比可达到127.4％.试验表明,改性后的煤气化渣充填体强度可以满足矿山充填强度要求.

超细磷渣粉对水泥性能的影响

苏泽淳;曾三海;郑正旗;贺行洋;苏英;王迎斌

2020, 39(8):  2536-2541. 

摘要 ( 18 )   PDF (814KB) ( 35 )  

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为了研究超细磷渣粉对水泥性能的影响,测试了普通磷渣,4 μm、2μm超细磷渣-水泥复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、水化热、胶砂抗压强度.结果 表明:与纯水泥相比,超细磷渣掺入使复合胶凝材料标准稠度用水量增大5.6％～12.6％,凝结时间延长;普通磷渣-水泥复合胶凝材料相比于纯水泥水化速率缓慢,第二水化放热峰时间延迟8.26h;超细磷渣-水泥复合胶凝材料相比于普通磷渣-水泥复合胶凝材料水化放热速率增大,第二水化放热峰提前5.5h,超细磷渣-水泥复合胶凝材料120 h水化放热总量接近纯水泥;超细磷渣-水泥复合胶凝材料3d、7d抗压强度与水泥胶砂强度持平,28 d抗压强度超过水泥胶砂强度.超细化处置可增强磷渣的活性,促进磷渣本身的火山灰反应,提高水泥基材料性能,对实现磷渣的资源化利用具有重要意义.

化学与热处理法对金尾矿胶凝活性的激发

付万长;蔡基伟;史俊礼;周奕菡;王显

2020, 39(8):  2542-2548. 

摘要 ( 18 )   PDF (400KB) ( 37 )  

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金尾矿的化学成分虽与粉煤灰相似,但矿物组成差异较大,很难直接用作混凝土矿物掺合料.通过对金尾矿进行化学激发和热激发,探究了激发剂掺量、比例,以及热处理温度对金尾矿活性的影响.结果 表明,单掺Ca(OH)2的激发效果较好,掺量为1％时28 d活性指数可达80％,复掺Ca (OH)2和Na2SiO3两种激发剂效果明显优于单掺,28 d活性指数最高可达86.2％.热激发对金尾矿3d活性指数提升不明显,对28 d活性指数提升显著,热处理温度450℃时活性指数可达84.1％.联合采用化学激发与热激发时,可将金尾矿活性指数提升至92％ ～93％.激发后的金尾矿活性较高,可用作混凝土矿物掺合料.

水泥-乳化沥青-橡胶颗粒砂浆拉伸性能研究

李朝元;刘赞群;陈娟;朱嘉慧;周蕴婵

2020, 39(8):  2549-2556. 

摘要 ( 34 )   PDF (1828KB) ( 39 )  

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基于密实堆积理论设计配合比,对比相同体积分数的水泥-孔化沥青-标准砂(CAS)砂浆与水泥-乳化沥青-橡胶颗粒(CAR)砂浆的抗拉强度和断裂延伸率,并通过环境扫描电镜和能谱仪进行微观界面分析,对CAR砂浆的拉伸性能进行了研究.试验结果发现,CAR砂浆的7d抗拉强度平均比CAS砂浆大9.09％,28 d抗拉强度大17.76％,3d、7d和28 d断裂延伸率均比CAS砂浆大70％以上.微观分析发现,在硬化CAS砂浆中,标准砂界面处出现了明显的气泡聚集层,孔隙多,相对薄弱,在硬化CAR砂浆中,橡胶颗粒界面处乳化沥青聚集,形成一个相对密实、强韧的界面过渡区.研究结果表明,水泥-乳化沥青-橡胶颗粒三元体系能协同工作,可以成为扩大废弃橡胶在土木工程中应用的一种处理方法.

铁尾矿微粉对低熟料胶凝材料混凝土性能的影响研究

宋少民;陈泓燕

2020, 39(8):  2557-2566. 

摘要 ( 25 )   PDF (2358KB) ( 38 )  

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以铁尾矿微粉和低熟料胶凝材料体系为对象,主要研究了基准水泥-粉煤灰-矿渣粉组成的低熟料胶凝材料体系在铁尾矿微粉不同掺量下对混凝土的和易性、抗压强度、体积稳定性、耐久性,以及早期水化热的影响规律.结果 表明,在混凝土相同流动状态下,掺20％的铁尾矿微粉不会增大混凝土减水剂用量,28 d混凝土强度满足强度等级要求.掺15％的铁尾矿微粉能延长净浆和胶砂体系首次开裂时间,能够减小混凝土的后期干燥收缩.将铁尾矿微粉控制在20％的掺量以内时,不会降低混凝土的耐久性能.通过水化热试验发现,低熟料胶凝材料体系能够明显降低浆体早期水化热和最大放热速率.即便在大掺量下,铁尾矿微粉低熟料胶凝材料混凝土长龄期强度仍可以满足要求,具有应用的技术可行性.

离子侵蚀对再生混凝土多重界面区微观形貌影响

高嵩;宫尧尧;班顺莉;侯双明

2020, 39(8):  2567-2573. 

摘要 ( 17 )   PDF (2682KB) ( 29 )  

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为了研究离子侵蚀对再生混凝土多重界面过渡区的影响,借助SEM和EDS,以Ca元素和Si元素为特征元素进行面扫描,实现了对骨料和砂浆基体的区分,发现了经NaCl溶液和Na2SO4溶液浸泡60 d后的再生混凝土界面过渡区趋于疏松;以S元素和Cl元素为示踪元素,观察到其在界面区的富集,证明了界面过渡区是离子侵蚀的主要通道;浸泡60 d后界面区显微硬度分别下降约70％和20％,界面过渡区宽度分别增加约50％和20％.研究实现了对离子侵蚀后再生混凝土界面过渡区位置和范围的界定,且表现出与显微硬度结果的一致性.

碱激发钢渣微粉免蒸压加气混凝土的制备研究

姜玉凤;陈跃;李明;赵栋楠;张青

2020, 39(8):  2574-2580. 

摘要 ( 18 )   PDF (1328KB) ( 31 )  

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对碱激发转炉炼钢尾渣微粉料制备免蒸压加气混凝土进行了研究,讨论了钢渣微粉掺量、碱性激发剂添加量、水玻璃模数、铝粉用量等配料参数与养护制度对料浆稳定性以及加气混凝土抗压强度、干密度等性能的影响,并借助SEM、XRD技术对水化产物进行了微观分析.结果 表明,钢渣微粉与粉煤灰在原材料中的相对用量是影响料浆浇注性能的重要因素,当钢渣微粉掺量在60％～70％时,可制得性能稳定的浇注料浆.同时,添加6％左右模数为1.2的水玻璃作碱性激发剂,在温度60℃的常压养护条件下可制备出28 d抗压强度4.0 MPa,干密度575 kg/m3的加气混凝土.

再生骨料自密实清水混凝土配合比优化及表观性能试验研究

姜涛;赵景锋;李明明;裘泳;黄孝;徐亦冬

2020, 39(8):  2581-2586. 

摘要 ( 26 )   PDF (1261KB) ( 46 )  

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利用再生粗骨料制备再生骨料自密实清水混凝土,采用正交试验的方法对再生骨料自密实清水混凝土的配合比进行优化,探究了水胶比、砂率及胶凝材料含量对混凝土工作性能、力学性能以及表观性能的影响规律及显著性.通过对试验结果的极差分析,发现胶凝材料含量对混凝土坍落扩展度影响最大,其次是砂率,水胶比的影响最小;对于7d抗压强度的影响程度从大到小依次为水胶比、砂率、胶凝材料含量;混凝土表面灰度标准差受胶凝材料含量影响最大,其次是水胶比和砂率;对混凝土表面气孔率的影响程度从大到小依次为胶凝材料含量、砂率、水胶比.通过方差分析得到水胶比与砂率对再生骨料自密实清水混凝土的7d抗压强度具有显著性影响;胶凝材料含量对坍落扩展度、灰度标准差和气孔率有显著性影响.

废弃混凝土作为再生粗骨料对新拌混凝土性能的影响

李唱;张鹏程;朱方尺;王学兵;潘志华

2020, 39(8):  2587-2593. 

摘要 ( 24 )   PDF (398KB) ( 35 )  

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废弃混凝土资源化再利用是绿色循环经济的重要方法,目前主要通过将其破碎制成再生粗骨料进行循环利用.主要研究了再生粗骨料的掺量、最大粒径、不同级配形式、间断级配再生粗骨料的掺量等因素对混凝土性能的影响.结果 表明:再生粗骨料的掺量越大,最大粒径越小,则混凝土的坍落度和抗压强度越小;掺入间断级配再生粗骨料的混凝土的坍落度和强度大于掺入连续级配再生粗骨料的混凝土;间断级配再生粗骨料的掺量对混凝土的性能影响与连续级配再生粗骨料的影响一致.与未掺加再生粗骨料的混凝土的强度增长率相比,掺加再生粗骨料的混凝土的强度增长较大.为了解释上述宏观性能变化,通过激光拉曼光谱法研究了废弃混凝土中未水化水泥的水化等对强度发展的影响.

废弃混凝土再生砂加热研磨活化技术及性能研究

隋玉武;刘述;孟光明;欧楚萍

2020, 39(8):  2594-2599. 

摘要 ( 24 )   PDF (768KB) ( 34 )  

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建筑用砂量巨大,再生砂利用非常迫切,但目前对其研究较少.利用加热研磨活化技术,可从废弃混凝土中制备高质量再生砂.实验结果表明,加热温度和研磨时间都会影响再生砂质量提高,加热研磨活化后,水泥石粉体会进入0～0.125 mm粒级中,粗砂质量得到提高.利用经过250℃干燥和25 min研磨活化处理后的再生砂替代标准砂制备砂浆,由于水泥石粉的存在,导致用再生砂制备的砂浆流动性和早期强度随着再生砂的替代量增加而降低,但28 d强度增加.

砖混再生粗骨料混凝土力学性能及工程应用研究

马昆林;黄新宇;胡明文;彭琳娜;徐剑;张鑫全;莫建红;曾乐

2020, 39(8):  2600-2607. 

摘要 ( 55 )   PDF (1816KB) ( 288 )  

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采用城市砖混结构拆除建筑垃圾加工制成的再生粗骨料,用不同配合比设计方法制备了砖混再生粗骨料混凝土,研究了砖混再生粗骨料对混凝土工作性、抗压强度、弹性模量、峰值应力、峰值应变以及应力应变关系的影响.结果 表明,相比较天然骨料和废弃混凝土制备的再生骨料,砖混再生骨料空隙率大,吸水率大,压碎指标高.使用附加用水量配合比方法制备的砖混再生粗骨料混凝土在力学性能上低于标准配合比方法制备的砖混再生粗骨料混凝土,但工作性能较好.随着砖混再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土的力学性能呈现不同程度的降低.当取代率为100％时,使用标准配合比和附加用水量方法制备的再生混凝土28 d抗压强度分别降低了26.1％和11.9％,弹性模量分别降低了23.9％和22.9％,峰值应力分别降低了13.0％和21.9％,峰值应变分别增大了25.3％和14.9％.工程实践表明,采用砖混再生粗骨料配制的再生混凝土可以满足中低强度等级泵送混凝土的性能要求.

矿物掺合料再生混凝土力学性能研究

李恒;王家滨;郭庆军;张凯峰;侯泽宇

2020, 39(8):  2608-2614. 

摘要 ( 20 )   PDF (1372KB) ( 42 )  

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为探究矿物掺合料对再生混凝土(RAC)力学性能的提升作用,本试验采用预湿-二次搅拌法制备再生混凝土,系统开展单、复掺矿物掺合料再生混凝土力学性能研究.试验考虑再生混凝土强度等级、再生骨料取代率、矿物掺合料种类及取代率等因素,共设计23组试验配合比,研究再生混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度经时变化规律.结果 表明,再生混凝土力学性能随强度等级升高而提升,随再生骨料取代率增大而下降.与未掺矿物掺合料的再生混凝土相比,单掺粉煤灰对再生混凝土力学性能提升效果较弱,单掺矿渣、硅灰的再生混凝土力学性能提升效果显著.养护龄期90 d时,矿渣再生混凝土劈裂抗拉强度最高提升12.7％,硅灰再生混凝土立方体抗压强度最高提升21.3％.粉煤灰-矿渣复掺对再生混凝土立方体抗压强度无提升效果,20％粉煤灰-10％矿渣复掺抗压强度甚至下降18.8％,粉煤灰-矿渣复掺对再生混凝土劈裂抗拉强度略有提升,最高为5.9％.粉煤灰-硅灰复掺对再生混凝土力学性能提升效果较好,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度最高分别提升9.7％和18.6％.

粉煤灰陶粒轻骨料混凝土循环受压力学性能试验研究

晏方;陈宇良;陈宗平;刘杰;黄芳玮

2020, 39(8):  2615-2621. 

摘要 ( 15 )   PDF (1768KB) ( 28 )  

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以强度等级、陶粒预湿时间为变量,设计制作6组陶粒轻骨料混凝土试件进行循环轴压试验,研究粉煤灰陶粒混凝土的力学性能.试验观察了试件破坏形态,获取了试件全过程应力-应变曲线及力学特征参数,深入分析了混凝土强度等级、陶粒预湿时间对陶粒轻骨料混凝土峰值应力、塑性应变、刚度退化及能量耗散的影响规律.研究结果表明:陶粒轻骨料混凝土在循环荷载作用下主要发生竖向劈裂的脆性破坏;随着陶粒预湿时间的增长,试件峰值强度有所提高,但增幅不大;试件塑性应变随循环加载次数增加而增长,混凝土强度等级、骨料预湿时间对其影响不大,采用了幂函数对标准化塑性应变与标准化循环峰值应变的关系进行了拟合,效果良好;轻骨料强度等级越高,刚度退化过程越为缓慢,能量耗散降低;循环加载末期,所有试件能量耗散随着加载次数增加而呈幂函数形式降低.

基于暴露试验的大掺量粉煤灰混凝土耐久性试验研究

范志宏;杨海成;于方

2020, 39(8):  2622-2627. 

摘要 ( 22 )   PDF (1316KB) ( 45 )  

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为研究海洋环境水位变动区大掺量粉煤灰混凝土的长期耐久性,利用华南地区12年现场暴露试验,研究了大掺量粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性,分析了长龄期时混凝土水化产物的微观产物与形貌及孔结构的演变过程,以及粉煤灰对混凝土耐久性的影响机理.结果 表明:大掺量粉煤灰可显著提升混凝土的抗氯离子渗透性能,延缓海水中氯离子的侵蚀速度,降低混凝土氯离子扩散系数,12年暴露龄期时30％ ～ 40％大掺量粉煤灰混凝土的氯离子侵蚀深度约为27 mm,氯离子扩散系数仅为0.24×10-12 ～0.41×10-12 m2/s,比空白混凝土降低了6倍以上;大掺量粉煤灰显著改善混凝土中孔结构的分布,降低了混凝土的孔隙率和平均孔径,粉煤灰中活性SiO2及Al2O3与水化产物CH反应生成C-A-S-H凝胶产物,提高了水化产物基团的聚合度,进而提升了凝胶产物的密实度,有效提升了混凝土的长期耐久性.

再生微粉和矿物掺合料对混凝土抗碳化性能的影响研究

白花蕾;樊耀虎;李滢;代大虎

2020, 39(8):  2628-2633. 

摘要 ( 28 )   PDF (1277KB) ( 37 )  

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利用快速碳化试验研究了单掺再生微粉、单掺粉煤灰及复掺再生微粉(RFP)、粉煤灰(FA)及硅灰(SF)等三种掺配方式对混凝土抗碳化性能的影响规律,并借助SEM、XRD等方法分析了碳化作用对混凝土微观结构的影响.研究结果表明:单掺再生微粉或粉煤灰对混凝土的抗碳化性能具有显著影响,相同取代率下单掺再生微粉的抗碳化性能优于单掺粉煤灰的;复掺再生微粉、粉煤灰及硅灰后可以明显改善混凝土抗碳化性能,其中RFP∶ (FA +SF) =7∶3时混凝土的抗碳化性能最优,当取代率为40％时,碳化深度最高为14.6 mm.碳化后生成的碳酸钙固体可以填充混凝土中的孔隙,提高混凝土内部的密实度.

富含有机质淤泥对保温粘土烧结砖导热系数的影响研究

徐杨;阎长虹

2020, 39(8):  2634-2640. 

摘要 ( 19 )   PDF (1821KB) ( 30 )  

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以城市河道淤泥为主要原料,替代部分粘土,烧结制备了轻质保温粘土烧结砖,重点研究了环境温度、烧成温度、淤泥掺量对烧结砖导热系数的影响.结果 表明:随着环境温度升高,烧结砖导热系数缓慢增长,增长速率在10-3数量级;随着烧成温度增加,导热系数先增大后减小;随着淤泥掺量增加,导热系数逐渐减小.从烧结砖矿物成分、孔隙率、孔隙结构特征三方面对导热系数变化机理进行了初步解释.掺入50％淤泥,烧结砖导热系数下降约41.5％,与一般有机成孔剂相比,城市河道淤泥具有较好的成孔效果.

全再生细骨料免蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板研究

杨医博;曾威振;李颜君;陈峭卉;郭文瑛;詹建潮;陈应钦;王恒昌

2020, 39(8):  2641-2649. 

摘要 ( 20 )   PDF (979KB) ( 34 )  

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全再生细骨料(Complete Recycled Fine Aggregate)是废弃混凝土利用的新方法,其表观密度和吸水性能明显优于传统再生细骨料.采用全再生细骨料替代河砂制备了免蒸压陶粒轻质混凝土及隔墙板试件,测试了所制备材料的面密度、抗压强度和干缩率.实验结果表明:优选的全再生细骨料免蒸压陶粒轻质混凝土配合比为水胶比为0.30,砂胶比为2.0,陶粒绝对体积掺量为15％,混凝土目标湿密度为1 650 kg/m3;在面密度相同时,与使用河砂的免蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板相比,全再生细骨料免蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板抗压强度略高,干缩值较大,其较高的干缩值可能是其含水率较高和实验前浸泡饱水所致,可通过延长养护时间至7d解决;使用引气方式制备的全再生细骨料免蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板的面密度、抗压强度和干缩率均能满足JG/T 169-2016《建筑隔墙板用轻质条板通用技术要求》标准要求,与现有的蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板相比,其混凝土材料成本可降低23％;采用全再生细骨料制备免蒸压陶粒轻质混凝土隔墙板是促进废弃混凝土再生利用和隔墙板绿色生产的有效途径.

花岗岩废料基闭孔发泡陶瓷的正交试验研究

詹学武;邢益强;吴晓鹏;崔杏辉;潘孟博;杜浩然;戚文豪;赵飞;马成良

2020, 39(8):  2650-2655. 

摘要 ( 12 )   PDF (1725KB) ( 36 )  

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以花岗岩废料为主要原料,采用正交试验方法,考察了烧成温度、保温时间、SiC用量和花岗岩废料用量对闭孔发泡陶瓷的影响,并综合分析得出了优化方案:烧成温度为1 200℃,保温时间为30 min,SiC用量为0.8wt％,花岗岩废料用量为90wt％.按照优化方案得到的闭孔发泡陶瓷闭口气孔率为73.27％,吸水率为1.74％,抗压强度为7.2 MPa,导热系数为0.12 W/(m·K).SEM结果显示,所制备的发泡陶瓷气孔大多呈封闭状态,孔壁内部封闭了许多互相孤立的微小气孔,这些微小气孔的存在进一步提升了闭口气孔率.

橡胶促进剂M废渣在沥青路面工程中的应用技术研究

李永振;魏慧;夏雨;樊亮;张颂

2020, 39(8):  2656-2661. 

摘要 ( 13 )   PDF (810KB) ( 28 )  

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基于橡胶促进剂M废渣含有硫成分,高温易熔化、增塑的性能特点,主要从M废渣改性沥青、改性沥青稳定剂,及复合改性沥青三个应用技术层面,探讨了橡胶促进剂M废渣作为沥青添加剂应用于沥青路面工程的可能性,对比分析了M废渣在各个应用中存在的优缺点.结果 表明,橡胶促进剂M废渣可以以M废渣改性沥青、稳定剂、复合改性沥青三种方式应用于沥青路面工程.其中M废渣改性沥青推荐适用于县道、乡道等低等级公路,但不适用于高等级公路.M废渣可作为稳定剂并能显著提高改性沥青的储存稳定性,但用量有限,可作为资源化利用M废渣的辅助用途.M废渣和废胎胶粉联合使用制备的复合改性沥青,技术指标满足规范要求,并改善了废胎胶粉改性沥青的黏度衰减问题,同时可节省基质沥青,可作为资源化利用M废渣的主要用途.

混杂废旧纤维对乳化沥青冷再生混合料的性能优化研究

张庆;侯德华;史纪村;尚波;刘廷国

2020, 39(8):  2662-2671. 

摘要 ( 15 )   PDF (2418KB) ( 34 )  

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为提高含再生剂乳化沥青冷再生混合料的性能,选用木质素纤维及废旧玻璃纤维作为混杂纤维进行配比优化设计.采用室内车辙试验、低温弯曲试验、间接拉伸模量以及疲劳试验,研究了两种纤维的混杂比例及掺量对乳化沥青冷再生混合料路用性能和力学性能的影响.基于主成分分析方法分析了混杂纤维乳化沥青冷再生混合料的综合性能,并建立了相应的综合得分评价模型.结果 表明,相对于使用单一纤维,混杂纤维的应用进一步提高了乳化沥青冷再生混合料的高温抗车辙能力以及低温抗裂能力,改善了其疲劳性能.此外,纤维的混杂比例因素对乳化沥青冷再生混合料的性能影响占到80.114％,而混杂纤维掺量对其综合性能的影响占到14.002％,定量说明两种纤维的混杂比例对乳化沥青冷再生混合料的综合性能有着更显著影响.推荐混杂纤维掺加量为0.3％,M玻璃纤维∶ M木质素纤维为7∶3时,乳化沥青冷再生混合料的综合性能最佳.

木焦油基再生沥青及其混合料低温性能研究

刘克非;刘崇麟;吴超凡;蒋康

2020, 39(8):  2672-2677. 

摘要 ( 17 )   PDF (807KB) ( 25 )  

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为探究木焦油基再生沥青结(混)合料的低温抗裂性能,采用延度试验、弯曲蠕变劲度试验和半圆弯曲试验对70#基质沥青、木焦油基再生沥青和RA-102再生沥青及其混合料低温抗裂性能进行试验研究.结果 表明,木焦油基再生剂对老化沥青的低温性能恢复效果略差于RA-102再生剂,但仍可满足规范要求.与基质沥青相比,木焦油基再生沥青的蠕变劲度更小、蠕变斜率更大,但其低温分级基本与基质沥青和RA-102再生沥青处于同一等级.木焦油基再生沥青混合料的低温抗裂性明显优于RA-102再生沥青混合料,但略差于基质沥青混合料.木焦油与生物质纤维的协同作用可与新沥青充分浸润,在有效缓解沥青与集料间黏结失效的同时提高了混合料的劲度,使再生沥青混合料低温下的韧性和抵御开裂能力明显提高.

热解酸洗污泥用于氮氧化物还原的研究

王亚丽;宋易徽;崔素萍;秦楠楠;马晓宇

2020, 39(8):  2678-2682. 

摘要 ( 23 )   PDF (764KB) ( 26 )  

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金属表面处理过程排出的酸洗废水经处理产生的酸洗污泥,若是处理不合理就会引发极其严重的环境污染问题,经过热解处理后可以得到含有碳和重金属的固体产物.以热解酸洗污泥为还原剂,考察其脱硝性能以及反应温度、氧气浓度、反应时间对热解酸洗污泥脱硝效率的影响.结果 表明,该热解酸洗污泥有良好的脱硝性能,在反应温度为800℃,氧气浓度为1％的条件下,脱硝效率可达95.093％,可以作为脱除NOx的还原剂.热解酸洗污泥的脱硝效率随着温度的升高和氧气浓度的增加而降低,并且随着时间的推移,脱硝效率下降较快.

海水拌合对盐渍土加固性能的影响

白旭昕;陈明涛;何小军;赵庆新

2020, 39(8):  2683-2690. 

摘要 ( 13 )   PDF (1387KB) ( 31 )  

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用水泥和磨细矿渣制作复合土壤固化剂,其中水泥与磨细矿渣的掺量比分别为1∶1和1∶3.在固化剂掺量为总质量(于土、水和固化剂质量之和)的10％和20％的条件下,分别用自来水和黄骅港涂滩区天然海水加固滨海盐渍土(以下简称加固土).测试各配比加固土28 d和90d龄期的无侧限抗压强度,并结合加固土烧失量、固结物含量、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)的结果分析了海水拌合对盐渍土加固性能的影响及机理.结果 表明:当固化剂含量为20％,水泥与矿渣比例为1∶1时,海水拌合的加固土无侧限抗压强度的平均值高出自来水拌合的加固土约42％;水泥与矿渣比例为1∶3时,自来水拌合的加固土无侧限抗压强度的平均值高出海水拌合的加固土约23％.总体上加固土强度与固结物含量呈正相关,当固化剂含量相同时,加固土强度取决于孔隙中水化产物的数量;当固结物含量基本相同时,加固土的强度是水化产物数量与加固土的密实度共同作用的结果.海水拌合会抑制矿渣颗粒的水化反应,因此,当固化剂中矿渣比例较高时,海水拌合的加固土强度会低于自来水拌合的加固土.

超高含水率湖相淤泥固化试验及填筑性能分析

王江营;阳滔;张贵金;杨凯翔;李晨玉;王牧;简回香

2020, 39(8):  2691-2698. 

摘要 ( 17 )   PDF (1318KB) ( 26 )  

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为将大屯海水库受污染淤泥用于填筑人工岛,实现废土资源化利用,采用水泥、生石灰、粉煤灰和减水剂作为固化材料,每种材料均考虑4种水平,基于正交设计方法对淤泥进行了一系列试验研究,分别测试了3d、7d、14 d和28 d龄期下试样的无侧限抗压强度和含水率.试验结果显示:水泥是最主要的强度影响因素,淤泥强度增长主要发生在14 d以前;生石灰是最主要的含水率影响因素,淤泥含水率降低主要发生在7d以前.FLAC3D计算结果表明,固化后的淤泥可用于填筑工程,填筑而成的人工岛能够满足设计要求.具体工程中应根据成本和工期合理选择固化剂配比,成本接近时建议选择淤泥强度更高的方案.