采用再生微粉和工业废渣固化淤泥,研究了固化材料的类型(工业废渣基固化材料A、工业废渣-再生微粉基固化材料B)和掺量(5%、10%、15%、20%)、淤泥含水率(17%、45%、70%)对固化淤泥力学性能的影响,并进行了XRD和SEM分析,探讨了固化机理。结果表明:固化材料B的抗压强度比固化材料A的抗压强度低;固化材料B固化淤泥的无侧限抗压强度比固化材料A固化淤泥的无侧限抗压强度低;随着固化材料掺量的增加,固化淤泥的无侧限抗压强度增大;随着淤泥含水率的增加,固化淤泥的无侧限抗压强度降低;综合考虑经济性、绿色低碳和固化淤泥的力学性能,推荐采用固化材料B作为淤泥的固化材料。

为了解决电解锰渣活性较差、利用率较低的问题,对电解锰渣进行了机械-化学耦合激发,研究了不同激发方式对掺电解锰渣水泥净浆抗折、抗压强度的影响,并进行了SEM、XRD、FTIR分析。结果表明:最佳球料比和球磨时间分别为15∶1、20 min;掺入适量经过球磨处理的电解锰渣可以显著提高试件的抗折、抗压强度;Ca(OH)2和无水Na2SO4激发剂的搭配使用对电解锰渣活性的激发效果比二者分别单独使用的好,最佳n(Ca(OH)2)∶n(Na2SO4)为2∶3,总掺量为1.5%,此时,试件内部结构致密、28 d水化程度较高,28 d抗折、抗压强度分别较基准组提高了43.2%、24.7%。

将适量花岗岩锯泥分别与机制砂或河砂复配制成了混合砂,并等质量替代100%细骨料,研究了标准养护条件下花岗岩锯泥等质量替代100%粉煤灰对C30、C40混凝土工作性和力学性能的影响,对比分析了常压蒸汽养护和压蒸养护条件下,花岗岩锯泥等质量替代100%石英粉对C80管桩混凝土力学性能的影响,并进行了微观分析。结果表明:在标准养护条件下,花岗岩锯泥对C30、C40混凝土的坍落度和抗压强度影响较小;在常压蒸汽养护条件下,掺入花岗岩锯泥后,C80管桩混凝土的抗压强度变化不大,花岗岩锯泥呈惰性,主要起填充作用;与常压蒸汽养护条件相比,压蒸养护条件下C80管桩混凝土的抗压强度大幅提高,石英粉和花岗岩锯泥具有填充效应和一定的活性效应,其中的SiO2会与钙质材料发生水热合成反应,生成C-S-H(B)型水化硅酸钙和托贝莫来石。

将废弃混凝土破碎、筛分制成再生砂和再生粉,研究了再生砂、再生粉分别等质量替代机制砂、石粉对干粉砂浆工作性和力学性能的影响,并对微观结构和水化产物进行了分析。结果表明:再生砂的掺入会增大砂浆的需水量、稠度损失和保水率,降低砂浆的表观密度;再生粉掺入过多会导致砂浆的需水量、表观密度和保水率降低,稠度损失增大;随着再生砂替代率的增加,砂浆的3 d抗压强度降低,28 d抗压强度先增大后减小,这主要归因于再生砂的内养护作用;再生粉对砂浆的3 d和28 d抗压强度影响不大,这主要归因于再生粉的水化作用和晶核效应;综合考虑砂浆的工作性和力学性能,建议再生砂替代率不超过40%,再生粉替代率不超过60%。

在聚灰比为0、1%、3%、5%的情况下,研究了丁苯橡胶对泡沫混凝土干密度和抗折、抗压强度的影响,并通过显微图像处理和SEM从孔结构角度分析了丁苯橡胶对泡沫混凝土的改性机理。结果表明:随着聚灰比的增加,泡沫混凝土的孔隙率和平均孔径均呈先增后减的趋势,孔隙圆度值略有降低,导致干密度和抗压强度均先减小后增大,抗折强度先略有降低后快速增大。

以硅烷偶联剂、木质素纤维、双氧水作为改性剂,对建筑废弃物粉末进行改性,并将改性后形成的水性复配物作为胶凝材料替代部分水泥,与建筑废弃物颗粒充分混合,制成轻质隔墙板,研究了木质素纤维掺量和建筑废弃物颗粒掺量对轻质隔墙板力学性能的影响,并进行了SEM微观分析。结果表明:改性后的建筑废弃物水性复配物具有与水泥相同功效的凝胶性质,在交联聚合作用下,可形成稳定的三维网络结构,有效提高轻质隔墙板的力学强度;随着木质素纤维掺量和建筑废弃物颗粒掺量的增加,轻质隔墙板的力学性能均呈先增大后减小的趋势,最佳木质素纤维掺量为6%,适宜建筑废弃物颗粒掺量为42%左右。

以煤矸石为原料,利用机械球磨法粉碎煤矸石,并将其与不同的化学激发剂混合,制得了活性不一的煤矸石粉。通过正交试验,研究了煤矸石粉掺量、化学激发剂种类和掺量对煤矸石胶砂抗压强度的影响,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了煤矸石粉的矿物组成和微观形貌。结果表明:机械球磨破坏了煤矸石的层状结构,提高了其表面活性;以10%掺量的煤矸石粉等质量替代水泥,并掺入2%的Ca(OH)2激发剂,可加快煤矸石粉的二次水化,对应胶砂试件的抗压强度达到最大。

配扫描电子显微镜的波长色散X射线谱仪(简称WDX或WDS),近来在微观分析领域吸引较多的关注.这其中很大原因是新一代高精度自动聚焦平行光X射线波谱仪的推出.这种波谱仪具有独特紧凑型设计,尺寸小;去掉了传统的罗兰圆光学系统,结构较简单;与扫描电镜的接口和能谱仪的接口一样大,可以安装在绝大多数的扫描电镜上.