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掺稻壳灰与纤维素纤维混凝土抗氯离子渗透和抗冻性试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第5期51卷 193-206页

作者：郑山锁李浩冲阮升周林杨丰董方园结构工程与抗震教育部重点实验室(西安建筑科技大学) 陕西西安710055 中节能(安康)环保能源有限公司陕西安康725018 中国启源工程设计研究院有限公司陕西西安710058

为了研究水胶比、稻壳灰和纤维素纤维对混凝土耐久性能的影响,以稻壳灰掺量(0、10%和20%)、纤维素纤维掺量(0.7 kg/m^(3)、1.1 kg/m^(3)和1.6 kg/m^(3))和水胶比(0.37、0.41和0.45)为变量,通过9组正交试验得到3种因素对混凝土抗氯离子... 详细信息

为了研究水胶比、稻壳灰和纤维素纤维对混凝土耐久性能的影响,以稻壳灰掺量(0、10%和20%)、纤维素纤维掺量(0.7 kg/m^(3)、1.1 kg/m^(3)和1.6 kg/m^(3))和水胶比(0.37、0.41和0.45)为变量,通过9组正交试验得到3种因素对混凝土抗氯离子渗透性能和抗冻性能的影响规律,并分别建立了掺稻壳灰纤维混凝土质量损失率与相对动弹性模量的冻融预测模型.结果表明:各因素对混凝土抗氯离子渗透性能和抗冻性能影响显著程度依次为:水胶比>稻壳灰掺量>纤维素纤维掺量;混凝土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能随稻壳灰掺量的增加显著增强,随纤维素纤维掺量的增加呈先增强后减弱的趋势,在水胶比为0.37时最优;稻壳灰掺量为20%时,混凝土抗氯离子渗透性能最佳,抗冻性能最优;纤维素纤维掺量为1.1 kg/m^(3)时,混凝土抗氯离子渗透性能最好,抗冻性能最强;增加稻壳灰掺量、添加适量的纤维素纤维可以提高混凝土基体的密实度、减少微裂缝,进而增强混凝土的耐久性能;所建立的掺稻壳灰纤维混凝土质量损失率与相对动弹性模量的冻融预测模型与试验结果吻合较好,具有一定的适用性,可为制备绿色高性能混凝土提供理论依据和支撑.

关键词：稻壳灰纤维素纤维抗氯离子渗透性能抗冻性能耐久性

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稻壳灰粒径对水泥砂浆的碱硅酸反应风险影响

西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期56卷 30-37页

作者：刘文丰李碧雄王熠泽汪知文陈权高攀越四川大学建筑与环境学院四川成都610065 深地科学与工程教育部重点实验室四川成都610065 华西绿舍建材有限公司四川成都610000

固废资源化是实现可持续发展的重要内容.稻壳灰的火山灰活性高,有望作为辅助性胶凝材料用于水泥砂浆或混凝土,但其中K 2O和Na 2O含量较大,需探明不同粒径稻壳灰的掺入可能带来的碱硅酸反应风险.现有研究表明,粉煤灰的火山灰活性能抑制... 详细信息

固废资源化是实现可持续发展的重要内容.稻壳灰的火山灰活性高,有望作为辅助性胶凝材料用于水泥砂浆或混凝土,但其中K 2O和Na 2O含量较大,需探明不同粒径稻壳灰的掺入可能带来的碱硅酸反应风险.现有研究表明,粉煤灰的火山灰活性能抑制碱硅酸反应,已得到广泛应用.对比起见,设置了基准组、掺4种粒径粉煤灰组和稻壳灰组,在分别测试其抗压、抗折强度的基础上,测试膨胀率,通过SEM和EDS测试了掺粒径为5μm的稻壳灰试件和未掺稻壳灰试件的微观形貌和元素组成.试验结果表明:稻壳灰或粉煤灰的掺入均可以提高砂浆的力学性能,稻壳灰粒径越小提高的程度越大,中值粒径为5μm的稻壳灰可以使砂浆28 d抗压强度提高50.6%,抗压强度提高64.7%,效果均好于粉煤灰;稻壳灰的粒径不超15μm时,对砂浆的膨胀率可起到显著的抑制作用,且抑制效果优于粉煤灰,5μm的稻壳灰能使14 d膨胀率减小90%,并使骨料表现为无害,而8~20μm粉煤灰均仅减小60%左右的14 d膨胀率,骨料仍表现为有害;稻壳灰的火山灰活性不仅能生成低Ca/Si比的C-S-H凝胶,降低碱含量,还能使砂浆致密性提高,抑制碱离子和水的渗透,从而表现为对碱硅酸反应的抑制效果.

关键词：碱硅酸反应稻壳灰粒径粉煤灰微观分析

稻壳灰替代型微膨胀同步注浆料的制备及性能研究

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硅酸盐通报 2024年

作者：朱俊涛张飞龙李可和炜李明郑州大学土木工程学院中铁隧道股份有限公司河南省交通规划设计研究院股份有限公司

为解决盾构渣土外运和堆放造成的成本和环境污染问题,并实现固废物资源化再利用的目的。依托郑州地铁十号线某区段盾构工程,利用掘进渣土替代砂、粉煤灰、膨润土,并以稻壳灰(RHA)替代部分水泥制备微膨胀同步注浆料,探究RHA掺量、渣土粒... 详细信息

为解决盾构渣土外运和堆放造成的成本和环境污染问题,并实现固废物资源化再利用的目的。依托郑州地铁十号线某区段盾构工程,利用掘进渣土替代砂、粉煤灰、膨润土,并以稻壳灰(RHA)替代部分水泥制备微膨胀同步注浆料,探究RHA掺量、渣土粒径、水胶比、膨胀剂类型及掺量对同步注浆料工作性能及力学性能的影响。结果表明,RHA对浆料稠度和凝结时间影响较大,RHA掺量越高,浆料稠度越小,凝结时间越短。当RHA掺量为25%(以水泥质量之比计)时,浆料稠度降低27.5%,凝结时间缩短39.9%。随着RHA掺量的增大,浆料抗压强度呈先降低后升高趋势,其中RHA掺量为25%的28 d强度不低于掺量为0%的。随着渣土粒径增大,浆液稠度和凝结时间降低。生石灰粉和破碎剂(HSCA)作为膨胀剂会降低浆料的稠度,但可有效改善凝结时间及抗压强度;当膨胀剂质量比超过3%,HSCA的膨胀效果优于生石灰粉。经试验确定水胶比2.6、RHA掺量为25%、采用大粒径渣土以及适当加入膨胀剂,不但使浆料各项指标符合工程要求,且能够克服注浆料失水收缩和注浆填充不密实的缺陷,为盾构渣土和稻壳的再利用提供一种新思路。

关键词：注浆料盾构渣土稻壳灰膨胀率壁后注浆

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稻壳灰对地聚合物混凝土收缩开裂性能的影响

材料科学与工程学报 2024年第2期42卷 299-304页

作者：王炳监齐道正周凯陈登盐城工业职业技术学院建筑工程学院江苏盐城224005 苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011

地聚合物混凝土制品的体积收缩严重,影响其在建筑工程中的推广应用。为提高体积安定性,在粉煤灰-矿渣地聚合物混凝土中掺入吸水性较强的稻壳灰颗粒,研究稻壳灰对混凝土强度发展和收缩行为的影响。采用BET氮吸附法和扫描电子显微镜(SEM)... 详细信息

地聚合物混凝土制品的体积收缩严重,影响其在建筑工程中的推广应用。为提高体积安定性,在粉煤灰-矿渣地聚合物混凝土中掺入吸水性较强的稻壳灰颗粒,研究稻壳灰对混凝土强度发展和收缩行为的影响。采用BET氮吸附法和扫描电子显微镜(SEM)表征硬化体的微观结构。结果表明,稻壳灰在地聚合物中的反应活性较高,可有效加速碱激发反应进程,提高地聚合物混凝土的抗压强度,同时可有效改善自收缩和干燥收缩。掺入30%稻壳灰的混凝土的自收缩和干燥收缩分别为56.2μm/m和447.9μm/m,相较于未掺稻壳灰的试样,自收缩和干燥收缩减缩率分别为62.4%和48.0%。干燥的稻壳灰颗粒可吸附液体碱激发剂中的水分,有助于保持基体内的相对湿度。此外,掺入稻壳灰还有助于硬化体结构的致密化,降低毛细孔所占比重,抑制裂纹扩展。

关键词：稻壳灰地聚合物混凝土收缩开裂

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碱激发稻壳灰地聚物固化粉土试验研究

长江科学院院报 2024年

作者：徐宏王旭陈伟张跃林李博汉新疆工程学院土木工程学院兰州交通大学土木工程院

为研究碱激发RHA（稻壳灰）地聚物固化粉土的加固效果，拓宽非传统胶结材料在路基工程中的应用领域，本研究采用NaOH作为激发剂，与RHA协同固化粉土，通过击实试验、无侧限压缩试验、崩解试验、X射线衍射、SEM试验等，系统评价了碱激发... 详细信息

为研究碱激发RHA（稻壳灰）地聚物固化粉土的加固效果，拓宽非传统胶结材料在路基工程中的应用领域，本研究采用NaOH作为激发剂，与RHA协同固化粉土，通过击实试验、无侧限压缩试验、崩解试验、X射线衍射、SEM试验等，系统评价了碱激发RHA对粉土物理力学性质的影响，得出最佳激发剂浓度和RHA掺量及工程特性。结果表明，掺入稻壳灰与氢氧化钠后，稻壳灰可以填充粉土中较大颗粒间的空隙，而氢氧化钠可以激发稻壳灰活性，进而形成更多胶结产物硅酸盐胶，形成更紧密的空间网络结构，展现出更好的致密性和力学性能，碱激发RHA能显著提升粉土的抗压强度与抗崩解性，其中以10% NaOH激发剂浓度和7.5% RHA掺量下效果最佳，无侧限抗压强度增大至1.501倍。碱激发RHA地聚物可以显著提高粉土的力学性能与水稳定性，成果可为粉土地区基础建设及固废综合利用提供新思路。

关键词：粉土稻壳灰碱激发土体固化强度崩解

稻壳灰结合橡胶改性聚丙烯纤维混凝土及性能研究

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化学与粘合 2024年第1期46卷 56-60页

作者：刘虎佛山市天诚工程咨询管理有限公司广东佛山528000

为在节约能源的同时提高材料性能,制备了一种稻壳灰改性橡胶聚丙烯纤维混凝土材料,并通过动/静态力学试验研究其性能。静态力学性能测试结果表明,随着稻壳灰含量的增加,材料的抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗折强度先上升后下降,当稻壳灰... 详细信息

为在节约能源的同时提高材料性能,制备了一种稻壳灰改性橡胶聚丙烯纤维混凝土材料,并通过动/静态力学试验研究其性能。静态力学性能测试结果表明,随着稻壳灰含量的增加,材料的抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗折强度先上升后下降,当稻壳灰掺量为20%时,达到最大临界值,分别为32.05 MPa、5.16 MPa和7.26 MPa,比基准试件分别提高30.77%、28.36%和46.37%;动态力学性能测试结果表明,当稻壳灰含量为20%时,分级循环加卸载应力-应变曲线呈现出先密后疏的趋势,且随着疲劳次数的增加,材料弹性模量平稳上升,从3.45 GPa上升到4.76 GPa。因此本试验制备的稻壳灰改性橡胶聚丙烯纤维混凝土具备良好的力学性能和抗变形能力。

关键词：稻壳灰橡胶聚丙烯纤维强度弹性模量

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稻壳灰煅烧温度对其改性水泥砂浆性能的影响

当代化工 2024年第4期53卷 860-863,868页

作者：王靖周乾曾庆华归楷昌广西新发展交通集团有限公司钦州高速公路运营分公司广西钦州535000 广西交通设计集团有限公司广西南宁530000

为探究不同煅烧温度下制备的稻壳灰对水泥砂浆性能的影响,借助X射线荧光光谱分析仪(XRF)与X射线衍射分析仪(XRD)测定了不同煅烧温度下稻壳灰中无定形SiO_(2)含量,通过稻壳灰的扫描电镜(SEM)图像分析其微观结构。将制得的稻壳灰代替水泥... 详细信息

为探究不同煅烧温度下制备的稻壳灰对水泥砂浆性能的影响,借助X射线荧光光谱分析仪(XRF)与X射线衍射分析仪(XRD)测定了不同煅烧温度下稻壳灰中无定形SiO_(2)含量,通过稻壳灰的扫描电镜(SEM)图像分析其微观结构。将制得的稻壳灰代替水泥掺入到水泥砂浆中,通过水泥砂浆力学性能实验与抗渗性实验测定稻壳灰改性水泥砂浆的力学性能与抗渗性能;结合稻壳灰的微观测试结果,分析稻壳灰煅烧温度对水泥砂浆性能的影响机理。研究结果显示:当煅烧温度超过600℃时,稻壳灰中无定形SiO_(2)向结晶相转变;随着稻壳煅烧温度的提高,稻壳灰改性水泥砂浆早期强度与抗渗性能逐渐降低,但对其后期强度没有显著影响;稻壳灰的最佳煅烧温度为600℃。

关键词：稻壳灰煅烧温度水泥砂浆性能空间结构

稻壳灰与再生粗骨料掺料对再生混凝土静力特性影响研究

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广东建材 2024年第8期40卷 39-41页

作者：陈粉妹广东省建筑材料研究院有限公司

为探索稻壳灰对再生混凝土力学性能的改善效果,本文以稻壳灰替代率和再生粗骨料替代率作为变量,通过无侧限抗压强度试验以及劈裂抗拉强度试验评价稻壳灰对再生混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的改善效果。试验结果显示:再生混凝土的抗压... 详细信息

为探索稻壳灰对再生混凝土力学性能的改善效果,本文以稻壳灰替代率和再生粗骨料替代率作为变量,通过无侧限抗压强度试验以及劈裂抗拉强度试验评价稻壳灰对再生混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的改善效果。试验结果显示:再生混凝土的抗压强度随稻壳灰的增加呈现先增加后减少的变化趋势,稻壳灰掺入量较低时可提高再生混凝土抗压强度,稻壳灰的最优掺入量为10%。随稻壳灰替代率的增加,再生混凝土的劈裂抗拉强度整体呈下降趋势,稻壳灰的改善作用微弱。稻壳灰对再生混凝土抗压强度的改善效果优于劈裂抗拉强度。

关键词：稻壳灰再生混凝土抗压强度劈裂抗拉强度

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稻壳灰-废旧砖再生透水混凝土的配合比研究

新型建筑材料 2024年第3期51卷 130-134页

作者：王瑜豪吕梦蝶张美琪周浩冯少杰薛丽皎郭光玲陕西理工大学土木工程与建筑学院陕西汉中723000

为探究稻壳灰-废旧砖再生透水混凝土的配合比,采用4因素3水平正交试验,探究水灰比、目标孔隙率、废旧砖骨料取代率、稻壳灰掺量对透水混凝土的强度、透水性、抗冻性的影响。结果表明:水灰比为0.3、目标孔隙率为10%、废旧砖骨料取代率为... 详细信息

为探究稻壳灰-废旧砖再生透水混凝土的配合比,采用4因素3水平正交试验,探究水灰比、目标孔隙率、废旧砖骨料取代率、稻壳灰掺量对透水混凝土的强度、透水性、抗冻性的影响。结果表明:水灰比为0.3、目标孔隙率为10%、废旧砖骨料取代率为40%、稻壳灰掺量为6%时,稻壳灰-废旧砖再生透水混凝土的性能更优,其抗压强度为11.28 MPa、劈裂抗拉强度为1.99 MPa、透水系数为0.56 cm/s、孔隙率为37.5%、50次冻融循环后抗压强度为3.74 MPa。

关键词：水灰比废旧砖再生骨料稻壳灰正交试验层次分析法