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硫酸盐侵蚀对掺钢渣粉PVA纤维增强水泥基复合材料断裂性能影响

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3103-3114页

作者：苏骏范子康蔡新华湖北工业大学土木建筑与环境学院武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室

为研究固体废料钢渣及硫酸盐溶液侵蚀作用下水泥基复合材料断裂特性，本文设计掺入不同质量分数的钢渣粉制备聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料（PVA/ECC），通过对硫酸盐侵蚀后的预制初始裂缝梁式试件进行三点弯曲性能试验，同时结合掺... 详细信息

为研究固体废料钢渣及硫酸盐溶液侵蚀作用下水泥基复合材料断裂特性，本文设计掺入不同质量分数的钢渣粉制备聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料（PVA/ECC），通过对硫酸盐侵蚀后的预制初始裂缝梁式试件进行三点弯曲性能试验，同时结合掺钢渣粉PVA/ECC在Na2SO4溶液（质量分数为5wt%）中的表观形态和微观结构特征，探究硫酸盐侵蚀对钢渣粉PVA/ECC断裂性能的影响。结果表明：在未受硫酸盐侵蚀钢渣粉掺量为20wt%时，试件起裂荷载、失稳荷载提升效果最优，较未掺钢渣粉试件分别提高约61%、110%;PVA/ECC断裂韧度随侵蚀时间先增大后减小，侵蚀60天到达峰值，120天后S80组劣化最明显，起裂韧度Kini和失稳韧度Kun分别减小了约23%、13%；适量钢渣粉的掺入能有效缓解PVA/ECC的侵蚀损伤，钢渣粉掺量不超过60wt%时在试验研究的龄期范围内材料未出现明显劣化。在此基础上通过Weibull分布模型预测试件耐久性寿命，其中钢渣粉掺量为20wt%的PVA/ECC使用寿命最长，可达到444次左右。

关键词： PVA纤维钢渣粉硫酸盐侵蚀干湿循环断裂韧度耐久性能

钢渣粉对提钛渣胶凝材料中氯离子固化效果的影响机理研究

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化工矿物与加工 2024年第1期53卷 28-34页

作者：万紫妍唐颂罗利明彭耀谢宇航杨越梁雨西南科技大学环境与资源学院西南科技大学矿物材料及应用研究所西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室

钢渣粉(SSP)用作掺料可以促进胶凝材料的强度增长，但其对胶凝材料中Cl-固化效果的影响机理尚不明确。基于此，将磨细的SSP加入到提钛渣(TETS)中，制备了CaO-SSP-TETS胶凝材料固化体，探究钢渣粉对固化体中Cl-固化效果的影响机理。保持... 详细信息

钢渣粉(SSP)用作掺料可以促进胶凝材料的强度增长，但其对胶凝材料中Cl-固化效果的影响机理尚不明确。基于此，将磨细的SSP加入到提钛渣(TETS)中，制备了CaO-SSP-TETS胶凝材料固化体，探究钢渣粉对固化体中Cl-固化效果的影响机理。保持CaO含量和液固比不变，考查不同钢渣粉与提钛渣质量比、不同养护龄期固化体中Cl-的固化量及固化量增长倍数，采用氯离子快速测定仪、XRD、SEM和EDS分别对固化体浸出液的Cl-浓度、水化反应产物、微观形貌和微区成分进行表征，结果表明：Cl-固化量与提钛渣掺量成正比，Cl-固化量增长倍数随钢渣粉掺量的升高先增大后减小，钢渣粉与提钛渣的质量比为1∶1时，Cl-固化量的增长倍数最高。固化体中新生成物相主要是水铝钙石、方解石和水化硅酸钙，固化体对Cl-的固化主要是水铝钙石对Cl-的化学固化和水化硅酸钙对Cl-的物理吸附。

关键词：提钛渣钢渣粉固化体氯离子固化化学固化物理吸附

钢渣粉沥青胶浆流变特性及其混合料路用性能研究

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西部交通科技 2024年第1期 76-79页

作者：黄柏云广西金盛交通勘察设计有限公司广西玉林537001

文章通过电镜扫描(SEM)、X射线荧光分析(XRF)、红外光谱试验分析钢渣粉、石灰岩矿粉的微观特性,并开展钢渣粉沥青胶浆流变特性研究和钢渣粉沥青混合料路用性能试验,得出结论如下:钢渣粉相比石灰岩矿粉微观形貌具备更丰富的纹理特征,有... 详细信息

文章通过电镜扫描(SEM)、X射线荧光分析(XRF)、红外光谱试验分析钢渣粉、石灰岩矿粉的微观特性,并开展钢渣粉沥青胶浆流变特性研究和钢渣粉沥青混合料路用性能试验,得出结论如下:钢渣粉相比石灰岩矿粉微观形貌具备更丰富的纹理特征,有利于提升粘附性能,改善沥青胶浆的性能,钢渣粉掺入沥青后以物理共融为主,有少量的化学反应发生;粉胶比增大,有利于钢渣粉沥青胶浆的高温性能,但低温性能有先增大后减小的过程;钢渣粉替代率在75%时,高低温流变特性综合较佳,100%钢渣粉替代率下沥青胶浆低温性能有所降低:钢渣粉沥青混合料路用性能试验表明75%钢渣粉替代率是较佳水平,验证了沥青胶浆试验结果的正确性。

关键词：道路工程钢渣粉微观沥青胶浆流变性能沥青混合料路用性能

水泥和钢渣粉协同固化高含水率疏浚泥的力学性能研究

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混凝土与水泥制品 2024年第6期 115-119页

作者：张丹邱成春王俊炜曹冬惠姚达盐城工学院土木工程学院江苏盐城224051 盐城市建筑设计研究院有限公司江苏盐城224007 江苏鸿基水源科技股份有限公司江苏扬州225100

研究了钢渣粉的掺入方式(内掺、外掺)和掺量(0、5%、10%、15%)对水泥固化高含水率疏浚泥力学性能的影响。结果表明:当水泥掺量一定时,随着钢渣粉外掺量的增加,固化疏浚泥的3、7、14、28、90 d无侧限抗压强度均先增大后减小,14 d峰值应... 详细信息

研究了钢渣粉的掺入方式(内掺、外掺)和掺量(0、5%、10%、15%)对水泥固化高含水率疏浚泥力学性能的影响。结果表明:当水泥掺量一定时,随着钢渣粉外掺量的增加,固化疏浚泥的3、7、14、28、90 d无侧限抗压强度均先增大后减小,14 d峰值应力和峰值应变也呈先增大后减小的趋势,钢渣粉的最佳外掺量为10%;对于纯水泥固化疏浚泥,其变形系数随着水泥掺量的增加而增大,抵抗变形的能力降低;外掺适量钢渣粉降低了固化疏浚泥的变形系数,提高了固化疏浚泥抵抗变形的能力;钢渣粉内掺取代部分水泥降低了固化疏浚泥的无侧限抗压强度,建议钢渣粉采用外掺方式。

关键词：水泥钢渣粉疏浚泥协同固化无侧限抗压强度变形系数

磨细钢渣粉和矿渣粉复掺对C60高性能混凝土性能的影响

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材料化学前沿 2024年第1期12卷 29-33页

作者：杜少博徐晓雨济南路捷新型建材有限公司山东济南海阳市兆国商砼有限公司山东烟台

使用磨细钢渣粉和矿渣粉复掺制备C60高性能混凝土,研究磨细钢渣粉和矿渣粉两者复掺或单掺对C60高性能混凝土抗压强度和抗渗性能的影响。试验结果:与单掺磨细钢渣粉相比、与单掺矿渣粉相比,磨细钢渣粉和矿渣粉两者复掺时,其C60高性能混... 详细信息

使用磨细钢渣粉和矿渣粉复掺制备C60高性能混凝土,研究磨细钢渣粉和矿渣粉两者复掺或单掺对C60高性能混凝土抗压强度和抗渗性能的影响。试验结果:与单掺磨细钢渣粉相比、与单掺矿渣粉相比,磨细钢渣粉和矿渣粉两者复掺时,其C60高性能混凝土的抗压强度和抗渗性能最佳,单掺矿渣粉的次之,单掺磨细钢渣粉的最差。

关键词：钢渣粉矿渣粉高性能混凝土抗压强度抗渗性能

磷酸改性钢渣粉复合氢氧化钙浆体早期水化与微观结构

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材料导报 2023年第15期37卷 116-120页

作者：霍彬彬陈春张亚梅东南大学材料科学与工程学院江苏省土木工程材料重点实验室南京211189 中国矿业大学矿业工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116

为探究磷酸改性钢渣粉在碱性水泥环境中早期水化能力的变化,对比研究了未改性与磷酸改性钢渣粉复合氢氧化钙浆体的水化热、水化产物与微观结构变化。结果表明:相比未改性钢渣粉复合氢氧化钙浆体,磷酸改性钢渣粉复合氢氧化钙浆体的水化... 详细信息

为探究磷酸改性钢渣粉在碱性水泥环境中早期水化能力的变化,对比研究了未改性与磷酸改性钢渣粉复合氢氧化钙浆体的水化热、水化产物与微观结构变化。结果表明:相比未改性钢渣粉复合氢氧化钙浆体,磷酸改性钢渣粉复合氢氧化钙浆体的水化放热峰前移并且放热速率升高,72 h水化放热量提升了16.8%;其在3 d、7 d和28 d时消耗更多的氢氧化钙,产生更多水化产物,导致浆体孔隙率下降。但由于磷酸根对活性硅酸盐矿物水化的延缓作用,磷酸改性钢渣复合氢氧化钙浆体的孔隙率由3 d水化至28 d时的下降程度弱于未改性组。

关键词：钢渣粉磷酸改性氢氧化钙水化微观结构

钢渣粉-偏高岭土再生混凝土力学性能及微观结构的研究

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工业建筑 2022年第2期52卷 133-138,157页

作者：刘业金周长顺绍兴职业技术学院建筑与设计艺术学院浙江绍兴312000 绍兴文理学院元培学院浙江绍兴312000 中南大学土木工程学院长沙430100

为了提高钢渣粉(SSP)作为矿物添加剂在水泥基材料中的利用率,以及增强再生混凝土(RAC)的力学性能,探究了SSP和偏高岭土(MK)复掺对RAC力学性能和微观结构的影响。试验结果表明:当MK占矿物添加剂30%的质量分数时,试样第28、90天的抗压强... 详细信息

为了提高钢渣粉(SSP)作为矿物添加剂在水泥基材料中的利用率,以及增强再生混凝土(RAC)的力学性能,探究了SSP和偏高岭土(MK)复掺对RAC力学性能和微观结构的影响。试验结果表明:当MK占矿物添加剂30%的质量分数时,试样第28、90天的抗压强度较基准组分别提高了13.3%和18%,弹性模量的变化趋势与抗压强度相似。微观测试表明,SSP和MK复掺降低了Ca(OH)_(2)的峰值强度,并且生成更多额外的C-S-H凝胶以及提高了高密度C-S-H在C-S-H中的百分比,使RAC后期的微观结构和界面过渡区得到显著改善,这归因于SSP和MK复掺表现出更好的火山灰活性和微集料填充效应。

关键词：再生混凝土偏高岭土钢渣粉力学性能微观结构

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钢渣粉基沥青混合料的性能评价与提升机理

山东大学学报（工学版） 2023年第1期53卷 32-38,48页

作者：刘澔山西交通科学研究院集团有限公司山西太原030006 黄土地区公路建设与养护技术交通运输行业重点实验室山西太原030006

针对沥青混合料在服役阶段的水损害和疲劳开裂等病害,采用钢渣粉和钢渣集料分别替代矿粉和天然集料制备性能优异的沥青混合料,评价静水和水敏感性测试仪(moisture induced stress tester, MIST)模拟动水环境下的水敏感性、疲劳耐久性能... 详细信息

针对沥青混合料在服役阶段的水损害和疲劳开裂等病害,采用钢渣粉和钢渣集料分别替代矿粉和天然集料制备性能优异的沥青混合料,评价静水和水敏感性测试仪(moisture induced stress tester, MIST)模拟动水环境下的水敏感性、疲劳耐久性能和高低温性能。分析钢渣粉的化学组成、矿物组分、微观形貌和粒径分布并揭示对混合料性能提升机理。结果表明:与矿粉对照组相比,钢渣粉沥青混合料具有更优的抗动水损害性能和长期抗冻融损害能力。钢渣粉的加入可增大沥青混合料的动稳定度、弯拉应变和疲劳寿命,改善高温稳定性、低温抗裂性和疲劳抵抗能力。钢渣粉和钢渣集料均可提升混合料的性能指标,且两者复掺时提升效果更显著。钢渣粉中含有的碱性和弱水化活性的硅酸二钙矿物组分能有效提升与沥青的吸附性和化学键结合力,增强集料和沥青间的黏结强度。钢渣粉颗粒表面的微米级孔隙和絮状结构是沥青混合料的高温抗变形性能和耐久性增强的重要因素。

关键词：钢渣粉沥青混合料水敏感性耐久性提升机理

钢渣粉与硅灰复掺水泥基材料的流变、早期水化热与强度研究

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长江科学院院报 2023年

作者：马超姚兆龙杨钊王新龙蒋道东交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心中交第二航务工程局长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室

为缓解大量存在且利用率很低的钢渣处理难题，将其研磨成微粉置换水泥，并掺入硅灰形成一种兼顾力学性能、绿色低碳水泥基材料。基于不同配比的复掺水泥基材料体系的流变行为、早期水化热、强度与吸水率试验研究，主要结果如下：钢渣粉... 详细信息

为缓解大量存在且利用率很低的钢渣处理难题，将其研磨成微粉置换水泥，并掺入硅灰形成一种兼顾力学性能、绿色低碳水泥基材料。基于不同配比的复掺水泥基材料体系的流变行为、早期水化热、强度与吸水率试验研究，主要结果如下：钢渣粉颗粒微形貌棱角与片状较少，替代15%水泥时可有效改善基体稠度，略微降低强度，并显著降低早期水化放热（降幅8.8%），有利于控制早期温度裂缝。复掺硅灰可有效降低材料塑性粘度与泵送压力，对需要长距离泵送的大体积混凝土或高性能混凝土，硅灰掺量可控制在5%以内。且硅灰空间填充效应与火山灰反应会增强材料密实性，显著提高强度。综上，复掺15%钢渣粉和5%硅灰的水泥基材料，不仅可以改善泵送性能，提升强度和耐久性，还能降低早期水化放热量，具有良好的工程应用前景。

关键词：钢渣粉硅灰流变早期水化热强度吸水率