研究了单掺化学试剂(甲酸钙、碳酸钠、硫酸钠、石灰)、单掺固硫灰(10%、20%、30%)、复掺固硫灰与甲酸钙对磷渣性能的影响,在此基础上,制备了改性磷渣基辅助胶凝材料,并研究了其对混凝土工作性、力学性能和耐久性能的影响。结果表明:相比单掺其他化学试剂,单掺3%甲酸钙对磷渣水泥凝结时间的改善效果最好;单掺固硫灰时,随着固硫灰掺量的增加,磷渣水泥的凝结时间呈降低趋势;复掺固硫灰与甲酸钙时,综合考虑凝结时间、流动性、活性,复掺20%固硫灰与2%甲酸钙对磷渣的改性效果最好;制备的改性磷渣基辅助胶凝材料可替代常用辅助胶凝材料(矿粉、粉煤灰等)制备混凝土。

制备了锂渣粉-钛矿渣粉、锂渣粉-花岗岩粉2种复合掺合料,测试了其活性和流动性,研究了其对混凝土工作性和力学性能的影响,确定了合适的m锂渣粉∶m钛矿渣粉、m锂渣粉∶m花岗岩粉。基于此,为了便于实际工程应用,制备了2种锂渣基辅助胶凝材料Z1、Z2。结果表明:综合考虑复合掺合料的活性、流动性及其对混凝土工作性和力学性能的影响,推荐m锂渣粉∶m钛矿渣粉、m锂渣粉∶m花岗岩粉均为6∶4;Z1、Z2分别满足相关标准中Ⅱ级、Ⅲ级复合掺合料的要求,且其等质量取代100%矿粉对混凝土的工作性和力学性能影响不大,同时能提高混凝土的耐久性能。

为降低超高性能混凝土(UHPC)黏度、提高工作性,采用硅烷(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷)对辅助胶凝材料(硅灰、粉煤灰)进行改性制备了自分散颗粒,并研究了其对UHPC工作性、抗压强度及微观结构的影响。结果表明:自分散颗粒降低了UHPC的黏度,提高了工作性;不同自分散颗粒对UHPC工作性的影响有较大差别,其中,粉煤灰和十二烷基三甲氧基硅烷制备的自分散颗粒效果最好;自分散颗粒抑制胶凝材料的早期水化,降低UHPC早期抗压强度;不同自分散颗粒对UHPC的28 d抗压强度影响也各不相同,采用粉煤灰和十二烷基三甲氧基硅烷制备的自分散颗粒提高了UHPC的28 d抗压强度,其他自分散颗粒降低了28 d抗压强度。

分析了片麻岩的活性激发,研究了片麻岩作为辅助性胶凝材料对水泥凝结时间、抗压强度、干缩性能的影响。结果显示,片麻岩延长了水泥的凝结时间,降低了早期强度,促进了后期强度。在片麻岩掺量为20%时,可以配制出凝结时间符合要求、28d抗压强度超过32.5MPa、干缩小的水泥。