基于掺矿粉、粉煤灰的复合胶凝材料体系,研究了自制激发剂SHSA对掺合料-高贝利特硫铝酸盐水泥砂浆的工作性、力学性能的影响,并通过微观测试分析了激发剂的作用机理。结果表明:掺加SHSA后,试件的流动度降低,凝结时间缩短;当掺合料掺量相同时,随着SHSA掺量的增加,掺加矿粉试件的28 d抗压强度提高,掺加粉煤灰试件的28 d抗压强度先增加后降低;随着SHSA掺量的增加,C-S-H凝胶数量增加,钙矾石排列更加紧密,浆体密实度增加,未水化的粉煤灰颗粒出现溶解现象,SHSA激发了掺合料的活性。

分析了转炉钢渣的矿物组成和胶凝性能,研究了Na_2SO_4、CaCl_2、NaCl和海水对钢渣浆体和钢渣水泥浆体强度的影响。结果表明,钢渣粉3d的水化放热量仅为PO 42.5水泥的7.5%,钢渣浆体7d和90d抗压强度只有0MPa和15.1MPa,所以钢渣粉自身水化能力很低,胶凝性很差。Na2SO_4和CaCl_2对于钢渣浆体有一定的激发效果,掺0.9%Na_2SO_4时激发效果最好,浆体3d和90d抗压强度比不掺激发剂的空白组提高了19.1%和8.2%。对于钢渣水泥浆体,掺1.2%CaCl_2的浆体强度最高,浆体3d和90d抗压强度分别比空白组提高了53.6%和16.9%。NaCl和海水对钢渣浆体和钢渣水泥浆体3d强度有明显的激发作用,但会使90d强度出现较明显的倒缩。

研究了水灰比、激发剂高锰酸钾掺量、早强剂三乙醇胺掺量对化学发泡泡沫混凝土干密度和抗压强度的影响。结果表明,适宜的水灰比为0.46,高锰酸钾适宜掺量为5%,三乙醇胺能减少泡沫混凝土密度,但其强度也随之降低,适宜掺量为0.04%。

通过改变激发剂掺量,分析研究了碱矿渣粉煤灰混凝土的凝结时间、抗压强度、耐腐蚀等主要性能。在此基础上,使用悬辊法制管工艺生产了耐腐蚀混凝土排水管,并对其性能进行了检验。检验结果表明,所制备的混凝土排水管的各项性能都符合要求,且具有良好的耐腐蚀性能。

研究了氢氧化钙、石膏、硫酸钠三种激发剂对钢渣-矿粉胶凝材料力学性能的影响,并结合XRD图谱分析了激发剂对钢渣-矿粉胶凝材料水化产物的影响机理。试验结果表明,三类激发剂中,硫酸钠能更好的激发钢渣-矿粉的活性,当硫酸钠的掺量为1.5%时,3d强度为18.0MPa,7d强度达到22.5MPa,28d强度达到25.8 MPa。XRD分析表明,掺入硫酸钠后,钢渣-矿粉胶凝材料的水化产物主要为C-S-H凝胶、棒柱状AFt晶体及少量的Ca(OH)2晶体,激发剂掺量的不同,水化产物数量不同,合适掺量的激发剂有助于激发体系的水化活性,提高体系的力学性能。

研究了粉煤灰掺量对建筑砂浆性能的影响。结果表明,粉煤灰替代水泥的用量达到80%时,建筑砂浆的稠度、分层度、抗压强度、弹性模量、抗冻性及收缩值性能仍能满足国家标准要求。

研究了燃煤电厂两大固体废物脱硫石膏和粉煤灰在空气自然养护条件下胶结反应特性,以粉煤灰改性未经煅烧脱硫石膏配制的新型石膏基胶结材,对影响脱硫石膏-粉煤灰胶结材的碱激发各因素进行了试验研究,得出了各因素单独作用时胶结材强度的发展规律。在此基础上,通过正交试验得到脱硫石膏-粉煤灰胶结材的最佳复合激发剂配比。此外,还研究了各激发剂对胶结材的影响机理及胶结材水化硬化机理。

研究了5种不同激发剂(单掺、复掺)对钢渣活性及水泥强度的影响。通过水泥细度负压筛、压力试验机、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等测试和检测方法揭示了钢渣的宏观性能和微观结构的内在联系。结果表明,掺加了激发剂和糖蜜的钢渣粉磨效率更高。单组分激发剂中,掺入硫酸钠的钢渣试样早期强度提升明显;偏铝酸钠的早期强度很低而后期强度高。在复合激发剂中,硫酸钠与铝酸钠复掺的效果最好,28d强度较纯钢渣试样提高了42%,活性指数K28达到88.2%,其次是硫酸钠与硅酸钠复掺,28d钢渣强度较纯钢渣试样提升了35%,活性指数K28达到82.5%。