利用物理、化学、高温方式对再生砖粉进行了活性激发,测试其活性指数,并研究了活性最高再生砖粉的取代率对超高性能混凝土(UHPC)抗压性能、抗折性能和劈裂抗拉性能的影响。结果表明:物理、化学、高温方式均有助于激发再生砖粉的活性,其中,球磨45 min再生砖粉的活性最高,为71.4%;再生砖粉UHPC的力学性能与再生砖粉取代率呈负相关;当再生砖粉取代率为10%时,再生砖粉UHPC的力学性能接近基准组。

研究了煅烧温度(200~800℃)和恒温时间(10 min、20 min)对新疆和田地区火山岩粉活性的影响,并进行了微观机理分析。结果表明:随着煅烧温度的增大,火山岩粉的活性指数先增大后减小,最佳煅烧方式为煅烧温度500~550℃、恒温20 min,此时,火山岩粉的28 d活性指数最大可提高18.0%;火山岩粉经过煅烧后,其中的SiO2、Al2O3、Fe2O3逐步失去结晶水,由晶体态逐渐向无定形态转化,从而增强了火山岩粉参与水泥水化反应的能力。

研究了在碱激发方式下再生黏土砖粉的活性激发效果和机理,探究了活性激发后的再生黏土砖粉用于制备泡沫混凝土的可行性。结果表明:复合碱激发剂可以提高再生黏土砖粉-水泥胶凝材料的28 d抗压强度和活性指数,当复合碱激发剂掺量为3%时,试件的28 d抗压强度和活性指数分别为22.42 MPa和73.3%,激发效果最好;当采用复合碱激发剂时,胶凝材料体系的水化放热速率和水化放热总量低,水化反应时间长,试件的后期强度高;当复合碱激发剂掺量为3%、再生黏土砖粉掺量为40%、水胶比为0.50时,再生黏土砖粉泡沫混凝土的性能满足JG/T 266—2011《泡沫混凝土》的要求。

以攀钢钢渣为主要原料,研究了四种不同细度钢渣粉的主要特性及其对水泥胶砂强度的影响,同时研究了不同掺量钢渣粉和钢渣粉与粉煤灰组成的复合胶凝材料对水泥胶砂强度的影响。结果表明,在钢渣粉掺量为30%时,钢渣粒度越细,比表面积越大,活性指数越高;平均粒径为21.36μm,比表面积为450.8m2/kg的钢渣粉在掺量不大于10%时,28d活性指数可大于100%,但进一步增加掺量后水泥胶砂强度不断降低;钢渣粉和粉煤灰组成的复合胶凝材料的活性指数高于纯钢渣粉和粉煤灰的活性指数。

以磷渣-粉煤灰复合辅助性胶凝材料为对象,研究了不同磷渣掺量对低等级粉煤灰的需水量比、活性指数以及与减水剂适应性的影响,并利用XRD,SEM,TG等测试手段探究磷渣-粉煤灰-水泥体系的相互作用机理。结果表明,磷渣的掺入有助于降低粉煤灰需水量比、提高粉煤灰的活性指数,改善与外加剂的适应性,磷渣-粉煤灰-水泥体系的水化产物主要包含Ca(OH)_2、AFt、CaCO_3、C-S-H凝胶。

选择机械球磨和化学激发剂双重激发方式,通过胶砂试验,研究了球磨时间、激发剂用量对再生微粉活性的影响,并通过测试活化后再生微粉对水泥胶砂抗压强度的影响来判断再生微粉的最优活化方式。试验结果表明,随着球磨时间的增长,再生微粉平均粒径减小,比表面积增大,有利于其活性的提高;扫描电镜和能谱分析结果表明,再生微粉主要由碳酸钙和二氧化硅组成,这为激发提供最根本可能性;抗压强度结果表明,Na_2SO_4激发效果更好,当激发剂掺量为3%,球磨时间在60 min以上时,可有效地提高再生微粉活性,增活后的再生微粉掺量可扩大至30%左右且能保证了胶砂试块的强度损失控制在15%以内。

针对高岭石型硫铁矿选矿尾矿的成分特点,对其用作水泥活性混合材的火山灰活性进行了研究。结果表明,该尾矿经适当温度的煅烧,再粉磨到一定粒度后具有很高的火山灰活性,其活性指数高达120%,是良好的水泥活性混合材和高性能混凝土活性掺合料,其优点主要是生产工艺简单,能耗低、不产生二次污染。