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养护温度对赤泥基路用胶凝材料性能及微观结构的影响
1
作者
韩瑞凯
陈宇鑫
+2 位作者
张健
李召峰
王衍升
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第22期23-30,共8页
赤泥基路用胶凝材料可代替水泥应用于道路半刚性基层建设。山东省属暖温带季风性气候,全年气温波动大。在半刚性基层施工期间,不同月份导致赤泥基路用胶凝材料养护温度不同。基于2006—2023年山东(济南)温度变化特征确定养护温度为1℃、...
赤泥基路用胶凝材料可代替水泥应用于道路半刚性基层建设。山东省属暖温带季风性气候,全年气温波动大。在半刚性基层施工期间,不同月份导致赤泥基路用胶凝材料养护温度不同。基于2006—2023年山东(济南)温度变化特征确定养护温度为1℃、4℃、10℃、16℃、20℃、25℃、28℃,通过万能试验机和^(1)H低场核磁共振分析仪研究养护温度对赤泥基路用胶凝材料抗压强度及微观结构的影响规律,并利用X射线衍射、热重测试分析、ICP-OES揭示养护温度对赤泥基路用胶凝材料性能演化的作用机理。结果表明,养护温度升高会促进赤泥基路用胶凝材料抗压强度发展,养护温度为28℃时7 d抗压强度达到21.15 MPa,相较于养护温度为1℃时提升67.41%,且当养护温度不低于20℃时,在整个养护阶段强度发展率大于1 MPa/d。养护温度的提升会优化结石体孔结构分布,养护7 d后,随温度升高结石体的凝胶孔、过渡孔占比从37.82%提升到80%以上,毛细孔占比从62.18%下降到15%左右。赤泥基路用胶凝材料水化产物主要为(C,N)-A-S-H凝胶,其对强度发展起重要作用,养护温度的提升会促进赤泥Si/Al元素溶出,从而提高(C,N)-A-S-H凝胶的生成量。月均温度低于10℃时不宜进行道路施工,月均温度在10~20℃时可延长赤泥基胶凝材料养护时间促进其强度发展。
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关键词
赤泥基路用胶凝材料
养护温度
抗压强度
孔结构
水化产物
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职称材料
赤泥-高炉矿渣-钢渣三元体系注浆材料试验研究
被引量:
21
2
作者
李召峰
刘超
+3 位作者
王川
张健
王衍升
高益凡
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期203-211,共9页
为解决地下工程灾害治理中大量消耗水泥造成的环境污染、造价高等问题,基于协同理论制备了赤泥-高炉矿渣-钢渣基三元体系全固废类注浆材料,系统研究了钢渣对赤泥-高炉矿渣二元体系工作性能、力学强度的作用规律,并结合X射线衍射、傅里...
为解决地下工程灾害治理中大量消耗水泥造成的环境污染、造价高等问题,基于协同理论制备了赤泥-高炉矿渣-钢渣基三元体系全固废类注浆材料,系统研究了钢渣对赤泥-高炉矿渣二元体系工作性能、力学强度的作用规律,并结合X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、压汞仪等微观测试手段分析其作用机理。试验结果表明:钢渣对赤泥-高炉矿渣二元体系力学强度具有提升作用,当其掺量为10%时,28 d抗压强度可达12.78 MPa,增幅为59.84%。钢渣经机械粉磨和高温活化后,其协同作用可进一步提高,随着钢渣粒度的减小,浆液结石体力学强度逐渐增强;随着活化温度提升,结石体力学强度呈先增加后减小的趋势。钢渣在10%最优掺量下,活化温度为700℃,粒径为200目时,赤泥-高炉矿渣-钢渣基注浆材料结石体的力学强度最优,28 d强度达到15.1 MPa。此外,钢渣的掺入还可以促进赤泥-高炉矿渣基浆液的凝结,凝结时间缩短,浆液的流动性降低。微观分析表明:钢渣可参与赤泥-高炉矿渣体系的水化反应,而且钢渣微粒在浆液结石体中具有充填效应,使结石体更加密实,进而提高结石体力学强度;此外,在高温条件下,钢渣中生成钙芒硝、硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸钙胶凝矿物,可促进钙矾石和水合铝酸钙的生成,对强度具有提升作用。
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关键词
地聚合物
注浆材料
赤泥
活化机制
协同作用
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职称材料
水溶性植物胶改性水泥–水玻璃封堵材料试验研究
被引量:
12
3
作者
李召峰
高益凡
+3 位作者
张健
齐延海
王衍升
刘超
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期1312-1321,共10页
中国西南地区岩溶地区发育,岩溶动水灾害对地下工程建设造成极大影响,为了解决水泥–水玻璃封堵材料浆液留存率低等问题,通过水溶性植物胶对传统水泥–水玻璃浆液进行改性处理,并从凝结时间、抗压强度、浆液留存率、黏度时变性、水化过...
中国西南地区岩溶地区发育,岩溶动水灾害对地下工程建设造成极大影响,为了解决水泥–水玻璃封堵材料浆液留存率低等问题,通过水溶性植物胶对传统水泥–水玻璃浆液进行改性处理,并从凝结时间、抗压强度、浆液留存率、黏度时变性、水化过程及微观结构角度进行分析,系统研究了水溶性植物胶对水泥–水玻璃封堵材料性能的影响机理。试验结果表明:①水溶性植物胶可提高浆液动水抗分散性能,其中,瓜尔豆胶掺量为0.8%时水泥–水玻璃浆液留存率最高为96.4%;②通过不同水溶性植物胶的改性,水泥–水玻璃浆液的凝结时间可调,增加了浆液的使用范围;③瓜尔豆胶提高浆液结石体早期强度,但降低其后期强度,黄原胶和黄原胶–瓜尔豆胶均降低浆液结石体的抗压强度;④水溶性植物胶可抑制水泥–水玻璃浆液的水化过程,通过水溶性植物胶的高黏度特性及其活性基团与水泥中阳离子之间的络合作用来提高其动水抗分散性能;⑤水溶性植物胶改性水泥–水玻璃浆液成功应用于岩溶地区石灰石矿山涌水工程,有效地解决了岩溶管道高流速、高流量突涌水问题。
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关键词
水泥–水玻璃浆液
水溶性植物胶
凝结时间
浆液留存率
力学性能
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职称材料
赤泥基泡沫地聚物用泡沫剂的制备与性能研究
4
作者
苏建明
林春金
+2 位作者
王凯
李召峰
王衍升
《交通节能与环保》
2023年第4期127-133,共7页
赤泥地聚物具有速凝、高强度、低成本等优异性能,弥补了泡沫轻质土凝结时间短、强度低和水泥价格高的缺陷。为了制备适用于赤泥地聚物的碱性泡沫剂,本文研究了发泡剂、稳泡剂的种类及掺量对泡沫性能的影响,根据气泡性能指标确定了复合...
赤泥地聚物具有速凝、高强度、低成本等优异性能,弥补了泡沫轻质土凝结时间短、强度低和水泥价格高的缺陷。为了制备适用于赤泥地聚物的碱性泡沫剂,本文研究了发泡剂、稳泡剂的种类及掺量对泡沫性能的影响,根据气泡性能指标确定了复合泡沫剂最优配方。分析了单一起泡剂与复配泡沫剂对赤泥基泡沫地聚物抗压强度、湿容重及微观结构的影响。复配泡沫剂制备的泡沫地聚物孔结构均匀致密,孔径分布均匀,均优于单一起泡剂,满足工程要求。
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关键词
碱性泡沫剂
赤泥地聚物
发泡性能
稳泡性能
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职称材料
超细矿物掺合料对复合海工修复材料性能影响研究
5
作者
王川
李召峰
+2 位作者
王凯
王衍升
杨耀辉
《建筑技术开发》
2023年第3期1-3,共3页
基于构筑物修复界面性能,通过掺加超细矿物优化普通硅酸盐水泥–硫铝酸盐水泥复合修补材料的力学、粘结和抗蚀性能,使其满足海洋构筑物修复要求。研究结果表明:超细矿粉和硅灰能够提高材料的粘结强度和抗侵蚀性能,最优掺量分别为10%和9...
基于构筑物修复界面性能,通过掺加超细矿物优化普通硅酸盐水泥–硫铝酸盐水泥复合修补材料的力学、粘结和抗蚀性能,使其满足海洋构筑物修复要求。研究结果表明:超细矿粉和硅灰能够提高材料的粘结强度和抗侵蚀性能,最优掺量分别为10%和9%。超细矿物掺合料的高火山灰活性和颗粒效应改善了硅酸盐–硫铝酸盐水泥复合水泥的修补性能和抗侵蚀性能,并延缓了复合海工修补材料的凝结时间。
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关键词
修复材料
超细矿物掺合料
粘结强度
抗海水侵蚀
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职称材料
题名
养护温度对赤泥基路用胶凝材料性能及微观结构的影响
1
作者
韩瑞凯
陈宇鑫
张健
李召峰
王衍升
机构
山东大学岩土与地下工程研究院
隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室
山东大学齐鲁交通学院
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第22期23-30,共8页
基金
山东省重点研发计划(重大科技创新工程)(2023ZLGX01,2021CXGC010301)
山东省竞争性创新平台(2023CXPT080)。
文摘
赤泥基路用胶凝材料可代替水泥应用于道路半刚性基层建设。山东省属暖温带季风性气候,全年气温波动大。在半刚性基层施工期间,不同月份导致赤泥基路用胶凝材料养护温度不同。基于2006—2023年山东(济南)温度变化特征确定养护温度为1℃、4℃、10℃、16℃、20℃、25℃、28℃,通过万能试验机和^(1)H低场核磁共振分析仪研究养护温度对赤泥基路用胶凝材料抗压强度及微观结构的影响规律,并利用X射线衍射、热重测试分析、ICP-OES揭示养护温度对赤泥基路用胶凝材料性能演化的作用机理。结果表明,养护温度升高会促进赤泥基路用胶凝材料抗压强度发展,养护温度为28℃时7 d抗压强度达到21.15 MPa,相较于养护温度为1℃时提升67.41%,且当养护温度不低于20℃时,在整个养护阶段强度发展率大于1 MPa/d。养护温度的提升会优化结石体孔结构分布,养护7 d后,随温度升高结石体的凝胶孔、过渡孔占比从37.82%提升到80%以上,毛细孔占比从62.18%下降到15%左右。赤泥基路用胶凝材料水化产物主要为(C,N)-A-S-H凝胶,其对强度发展起重要作用,养护温度的提升会促进赤泥Si/Al元素溶出,从而提高(C,N)-A-S-H凝胶的生成量。月均温度低于10℃时不宜进行道路施工,月均温度在10~20℃时可延长赤泥基胶凝材料养护时间促进其强度发展。
关键词
赤泥基路用胶凝材料
养护温度
抗压强度
孔结构
水化产物
Keywords
red mud-based road cementitious material
curing temperature
compressive strength
pore structure
hydration product
分类号
U414 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
赤泥-高炉矿渣-钢渣三元体系注浆材料试验研究
被引量:
21
2
作者
李召峰
刘超
王川
张健
王衍升
高益凡
机构
山东大学岩土与结构工程研究中心
山东高速集团有限公司
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期203-211,共9页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(51709158)
国家重大基础研究发展计划项目(2017YFC0703100)
+1 种基金
中国博士后科学基金项目(2018M632676)
山东省自然科学基金重点项目(ZR2020KE006)。
文摘
为解决地下工程灾害治理中大量消耗水泥造成的环境污染、造价高等问题,基于协同理论制备了赤泥-高炉矿渣-钢渣基三元体系全固废类注浆材料,系统研究了钢渣对赤泥-高炉矿渣二元体系工作性能、力学强度的作用规律,并结合X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、压汞仪等微观测试手段分析其作用机理。试验结果表明:钢渣对赤泥-高炉矿渣二元体系力学强度具有提升作用,当其掺量为10%时,28 d抗压强度可达12.78 MPa,增幅为59.84%。钢渣经机械粉磨和高温活化后,其协同作用可进一步提高,随着钢渣粒度的减小,浆液结石体力学强度逐渐增强;随着活化温度提升,结石体力学强度呈先增加后减小的趋势。钢渣在10%最优掺量下,活化温度为700℃,粒径为200目时,赤泥-高炉矿渣-钢渣基注浆材料结石体的力学强度最优,28 d强度达到15.1 MPa。此外,钢渣的掺入还可以促进赤泥-高炉矿渣基浆液的凝结,凝结时间缩短,浆液的流动性降低。微观分析表明:钢渣可参与赤泥-高炉矿渣体系的水化反应,而且钢渣微粒在浆液结石体中具有充填效应,使结石体更加密实,进而提高结石体力学强度;此外,在高温条件下,钢渣中生成钙芒硝、硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸钙胶凝矿物,可促进钙矾石和水合铝酸钙的生成,对强度具有提升作用。
关键词
地聚合物
注浆材料
赤泥
活化机制
协同作用
Keywords
geopolymer
grouting material
red mud
activation mechanism
synergetic effect
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
水溶性植物胶改性水泥–水玻璃封堵材料试验研究
被引量:
12
3
作者
李召峰
高益凡
张健
齐延海
王衍升
刘超
机构
山东大学岩土与结构工程研究中心
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期1312-1321,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51709158)。
文摘
中国西南地区岩溶地区发育,岩溶动水灾害对地下工程建设造成极大影响,为了解决水泥–水玻璃封堵材料浆液留存率低等问题,通过水溶性植物胶对传统水泥–水玻璃浆液进行改性处理,并从凝结时间、抗压强度、浆液留存率、黏度时变性、水化过程及微观结构角度进行分析,系统研究了水溶性植物胶对水泥–水玻璃封堵材料性能的影响机理。试验结果表明:①水溶性植物胶可提高浆液动水抗分散性能,其中,瓜尔豆胶掺量为0.8%时水泥–水玻璃浆液留存率最高为96.4%;②通过不同水溶性植物胶的改性,水泥–水玻璃浆液的凝结时间可调,增加了浆液的使用范围;③瓜尔豆胶提高浆液结石体早期强度,但降低其后期强度,黄原胶和黄原胶–瓜尔豆胶均降低浆液结石体的抗压强度;④水溶性植物胶可抑制水泥–水玻璃浆液的水化过程,通过水溶性植物胶的高黏度特性及其活性基团与水泥中阳离子之间的络合作用来提高其动水抗分散性能;⑤水溶性植物胶改性水泥–水玻璃浆液成功应用于岩溶地区石灰石矿山涌水工程,有效地解决了岩溶管道高流速、高流量突涌水问题。
关键词
水泥–水玻璃浆液
水溶性植物胶
凝结时间
浆液留存率
力学性能
Keywords
Cement-sodium silicate slurry
water-soluble vegetable gum
setting time
slurry retention rate
mechanical property
分类号
TU472 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
赤泥基泡沫地聚物用泡沫剂的制备与性能研究
4
作者
苏建明
林春金
王凯
李召峰
王衍升
机构
山东高速股份有限公司
山东大学岩土结构与工程研究中心
山东省固体废弃物资源化技术创新中心
出处
《交通节能与环保》
2023年第4期127-133,共7页
基金
国家自然科学基金面上项目(52178338)
山东省重大科技创新工程项目(2020CXGC011405、2021CXGC010301)
山东省自然科学基金(ZR2020KE006)。
文摘
赤泥地聚物具有速凝、高强度、低成本等优异性能,弥补了泡沫轻质土凝结时间短、强度低和水泥价格高的缺陷。为了制备适用于赤泥地聚物的碱性泡沫剂,本文研究了发泡剂、稳泡剂的种类及掺量对泡沫性能的影响,根据气泡性能指标确定了复合泡沫剂最优配方。分析了单一起泡剂与复配泡沫剂对赤泥基泡沫地聚物抗压强度、湿容重及微观结构的影响。复配泡沫剂制备的泡沫地聚物孔结构均匀致密,孔径分布均匀,均优于单一起泡剂,满足工程要求。
关键词
碱性泡沫剂
赤泥地聚物
发泡性能
稳泡性能
Keywords
alkaline foaming agent
red mud geopolymer
foaming capacity
foaming stability
分类号
TB39 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
超细矿物掺合料对复合海工修复材料性能影响研究
5
作者
王川
李召峰
王凯
王衍升
杨耀辉
机构
山东高速集团有限公司
山东大学岩土与结构工程研究中心
山东高速集团有限公司创新研究中心
出处
《建筑技术开发》
2023年第3期1-3,共3页
文摘
基于构筑物修复界面性能,通过掺加超细矿物优化普通硅酸盐水泥–硫铝酸盐水泥复合修补材料的力学、粘结和抗蚀性能,使其满足海洋构筑物修复要求。研究结果表明:超细矿粉和硅灰能够提高材料的粘结强度和抗侵蚀性能,最优掺量分别为10%和9%。超细矿物掺合料的高火山灰活性和颗粒效应改善了硅酸盐–硫铝酸盐水泥复合水泥的修补性能和抗侵蚀性能,并延缓了复合海工修补材料的凝结时间。
关键词
修复材料
超细矿物掺合料
粘结强度
抗海水侵蚀
Keywords
repair materials
superfine mineral admixture
bonding strength
seawater resistance
分类号
TU528 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
养护温度对赤泥基路用胶凝材料性能及微观结构的影响
韩瑞凯
陈宇鑫
张健
李召峰
王衍升
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
赤泥-高炉矿渣-钢渣三元体系注浆材料试验研究
李召峰
刘超
王川
张健
王衍升
高益凡
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
21
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职称材料
3
水溶性植物胶改性水泥–水玻璃封堵材料试验研究
李召峰
高益凡
张健
齐延海
王衍升
刘超
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
12
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职称材料
4
赤泥基泡沫地聚物用泡沫剂的制备与性能研究
苏建明
林春金
王凯
李召峰
王衍升
《交通节能与环保》
2023
0
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职称材料
5
超细矿物掺合料对复合海工修复材料性能影响研究
王川
李召峰
王凯
王衍升
杨耀辉
《建筑技术开发》
2023
0
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职称材料
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