碱式硫酸镁水泥胶砂流动性及强度试验研究

为了研究碱式硫酸镁水泥胶砂的流动性及强度性能,对不同材料配比的碱式硫酸镁水泥胶砂的流动度及硬化体的抗压、抗折强度进行了测试,讨论了材料配比对碱式硫酸镁水泥胶砂的流动性及强度性能的影响.结果表明,适当配比的碱式硫酸镁水泥胶砂在不掺入高效减水剂时就能够获得较好的流动性.FDN萘系高效减水剂对碱式硫酸镁水泥胶砂流动性具有更好的改善效果,而聚羧酸高效减水剂对碱式硫酸镁水泥胶砂流动性无明显改善作用.与复合硅酸盐水泥胶砂(32.5级)相比,碱式硫酸镁水泥胶砂3d前抗压和抗折强度发展非常快速,能达到28 d时强度的50％以上,28 d时抗压和抗折强度远高于复合硅酸盐水泥胶砂强度.     

减水剂的种类和掺量对水泥胶砂性能的影响

本文研究了减水剂的种类和掺量对水泥胶砂扩展度、凝结时间以及强度的影响。结果表明,随着聚羧酸系和奈系减水剂掺量的增加,水泥胶砂的扩展度逐渐增大。聚羧酸系和奈系减水剂均对水泥有缓凝作用。适量聚羧酸系和奈系减水剂的加入均可提高水泥胶砂的抗折和抗压强度。综合考虑,掺入适量聚羧酸系系减水剂的水泥胶砂比掺入奈系减水剂的水泥胶砂性能更好。     

偏高岭土-矿渣-磷渣地聚合物配比性能的研究

通过正交实验的方法，以地聚合物稠度、凝结时间、胶砂强度为研究依据，以偏高岭土、矿渣、磷渣、碱激发剂用量为研究对象，每个因素取3个水平，分析4个因素在各自水平上对地聚合物性能的影响。试验结果表明，偏高岭土用量是地聚合物稠度的最主要影响因素；偏高岭土和碱激发剂用量是初凝时间的主要影响因素，磷渣和偏高岭土用量是终凝时间的主要影响因素；偏高岭土用量是3 d 抗压强度的主要影响因素，矿渣用量是28 d 抗压强度的主要影响因素。按30%偏高岭土-40%矿渣-30%磷渣-10%碱激发剂制备的地聚合物具有良好的抗碳化性能，但收缩率较普通硅酸盐水泥高。     

碱—粉煤灰—矿渣基胶凝材料的研究

在碱－矿渣系统中加入酸性粉煤灰，构成碱－粉煤灰－矿渣系统。实验室条件下，研究了水玻璃模数和掺量，硅酸盐水泥熟料、沸石、减水剂对酸性粉煤灰掺量为５０％的碱－粉煤灰－矿渣胶凝材料强度的影响规律，同时在试验参数下，对该系统的凝结时间进行了测定。结果表明，以上各加入物对碱－粉煤灰－矿渣胶凝材料的强度均有较大影响；实验参数下，该材料并不发生急凝，凝结时间可以满足施工要求。     

利用工业固体废弃物制备全固废无熟料水泥的试验研究

采用钢渣、矿渣、三级粉煤灰、脱硫石膏和碱渣为原料制备全固废无熟料水泥,通过调整各个物料之间的比例,研究其凝结时间和抗压强度。研究发现：当钢渣掺入质量为30%时,28 d胶砂强度可达39.2 MPa;用10%的粉煤灰替代矿渣,28 d胶砂强度有少量降低,其值为36.1 MPa。加入Na₂SiO₃对全固废无熟料水泥凝结时间具有较好的调节效果,当Na₂SiO₃掺入质量为0.6%时,全固废无熟料水泥的初凝时间为145 min,终凝时间为239 min,与普通硅酸盐水泥相近。同时,Na₂SiO₃对全固废无熟料水泥的强度具有较好的激发效果,当Na₂SiO₃掺入质量为0.6%时,其28 d胶砂强度增大到49.5 MPa。     

超细矿渣在水泥砂浆中的应用研究

在普通硅酸盐水泥砂浆中加入济钢产超细矿渣,研究不同掺量的超细矿渣对水泥浆体凝结时间及胶砂流动度、强度的影响.实验结果表明:随着掺量的提高,水泥浆体的初凝时间延长,终凝时间缩短;胶砂流动度随超细矿渣掺量的增大而减小;随超细矿渣掺量的增大,水泥胶砂的3d和28 d强度提高,当质量分数掺量为30％时,水泥砂浆28 d的抗折、抗压强度达到最大,分别达到9.65 MPa和68.44 MPa.     

高镁微膨胀中热硅酸盐水泥的工业化制备及其性能研究

在2 000t/d生产线实现了高镁微膨胀中热硅酸盐水泥的工业化制备。制备过程工艺控制参数多,熟料煅烧时窑况的变化、矿物组成含量的差别将影响整个熟料的早、后期强度等性能;制备的高镁微膨胀中热硅酸盐水泥的凝结时间、胶砂强度、水化热等性能指标均能满足GB200—2003的要求;后期能产生一定的膨胀,可有效补偿大坝混凝土后期温降收缩;当Mg O含量≤7.03%时,工业化制备的高镁微膨胀中热硅酸盐水泥压蒸安定性合格,而过高的Mg O含量容易产生过大的膨胀性,对水泥的安定性产生不良影响。     

高炉矿渣粉的粒度分布对其性能的影响

为了探索矿渣粉掺合料性能优化的途径。选用Rosin—Rammler—Bennett方程作为粒度分布模型,对立磨制备的矿渣粉,用分级组合的手段,配制出22种具有不同特征粒径De=(8-20)μm和不同均匀性系数n=0．9～1．4的矿渣粉体。在掺与未掺高效减水剂两种情况下,进行了矿渣活性指数(胶砂强度)和胶砂流动度的测定,并分别绘制了以矿渣粉的De和n为平面的胶砂流动度和强度等高线图。研究发现不掺减水剂时,矿渣粉的团聚对胶砂流动度和硬化体强度有很大的负面影响。掺加高效减水剂后,胶砂强度主要取决于2个因素：一是矿渣粉的比表面积;二是矿渣粉与硅酸盐水泥在粒度特征值n和De的差异大小。     

普通硅酸盐水泥基矿物掺合料对硫铝酸盐水泥性能的影响

本文研究了普通硅酸盐水泥掺量及不同种类和掺量的矿物掺合料对硫铝酸盐水泥性能的影响.结果表明普通硅酸盐水泥掺量小于60％时,普硅水泥-硫铝酸盐水泥体系(OPC-SAC体系)的胶砂强度随着普通硅酸水泥掺量的增加而降低,普通硅酸盐水泥掺量大于60％时,OPC-SAC体系的胶砂强度随着普通硅酸水泥掺量的增加而增大.并且对早期强度的影响较大.在硫铝酸盐水泥体系中掺入矿渣、粉煤灰和硅灰时,其胶砂强度随着掺量的增加而降低,在相同掺量下,矿物掺合料对强度的贡献率为:硅灰＞矿粉＞粉煤灰,对凝结时间的影响强弱为:硅灰＞矿粉＞粉煤灰.     

矿渣掺量对胶砂和混凝土强度的影响

本文研究了矿渣掺量对胶砂强度、混凝土强度和混凝土与钢筋的粘结强度的影响.在水泥胶砂或粉煤灰-水泥胶砂中,用矿渣取代部分水泥后,胶砂3d强度会降低,且随取代量增加,胶砂3d强度逐渐降低.在水泥胶砂或粉煤灰-水泥胶砂中,当矿渣取代水泥量≤55％时胶砂28 d强度会增加,但矿渣取代水泥量至60％时胶砂28 d强度会下降.在水泥混凝土或粉煤灰-水泥混凝土中,当矿渣取代水泥量≦50％时混凝土28 d强度及其与钢筋的粘结强度会提高,但矿渣取代水泥量≥60％时混凝士强度和粘结强度会降低.     

Property improvement of Portland cement by incorporating with metakaolin and slag

The physical and mechanical properties of Portland cement (PC) containing metakaolin (MK) or combination of MK and slag and the compatibility between such materials and superplasticizers were investigated in present study. After MK was incorporated into PC, the compressive strength of the blended cement was enhanced. However, the fluidity of MK blended cement became poorer than that of PC at the same dosage of superplasticizer and the same water/binder ratio. When both MK (10%) and ultra-fine slag (20% or 30%) were incorporated into PC together, not only the compressive strength of the blended cement was increased, but also the fluidity of the blended cement paste was improved comparing to MK blended cement. This indicates that ultra-fine slag can improve the physical and mechanical properties of MK blended cement. The physical and chemical effects of two mineral admixtures were also discussed.     

废弃砂浆粉对水泥物理力学性能的影响

研究了废弃砂浆粉对水泥物理力学性能的影响,测试了标准稠度需水量、凝结时间、流动度和强度.结果表明:废弃砂浆粉的掺加导致水泥的标准稠度需水量增加,水泥的凝结时间总体降低,水泥净浆的流动度及流动度损失均呈降低趋势,而减水剂与水灰比对水泥净浆的流动度及流动度损失有较大影响.废弃砂浆粉掺加量的多少将直接影响到水泥砂浆的强度,掺量越大,水泥砂浆强度损失越严重,而掺量低于10%时,水泥砂浆仍具有较高的抗压强度和抗折强度.微观结构特征表明,废弃砂浆粉掺量在一定范围时,水泥砂浆体系中产生钙矾石与C-S-H凝胶较多,体系结构密实性好.     

矿渣粉细度对其物理性能影响研究

试验研究了不同粉磨时间对矿渣粉细度及颗粒分布的影响以及不同细度矿渣粉对其物理性能的影响。结果表明:使用球磨机磨制矿渣粉时,如果粉磨时间过长,会因范德华力造成细颗粒相互粘连,粗颗粒增多,比表面积也不会无限提高;随着矿渣粉比表面积的提高,其早期活性(3d、7d)逐步提高,但后期活性(28d、90d)均在达到峰值(28d活性指数达到117%,90d活性指数达到110%)后有所下降;矿渣粉流动度比在比表面积处于350~700m2/kg之间时变化不大,在110%左右,但比表面积超出此范围时,无论升高还是降低,胶砂流动度均迅速下降。     

钛矿渣粉对水泥砂浆性能的影响

研究了不同TiO2含量的钛矿渣粉对水泥砂浆强度和流动性能的影响。结果表明，钛矿渣活性随TiO2含量升高而减小；掺钛矿渣的水泥抗压强度总体随钛矿渣掺量增大而明显降低，而抗折强度较抗压强度下降幅度低，特别是后期抗折强度下降趋势明显趋缓。掺钛矿渣的水泥砂浆的流动度随掺量增大而增大，最高可提高约40％。综合来讲，钛矿渣中TiO2含量在20％以下，掺量在30％-50％，可以较好地应用于水泥中。     

Analysis of geometric characteristics of GGBS particles and their influences on cement properties

This paper presents an investigation into the geometric characteristics of different ground granulated blast furnace slag (GGBS), including particle size distribution (PSD), shape and their influences on cement properties. Samples of GGBS with different PSDs are prepared using in three processing approaches, a ball mill, an airflow mill and a vibromill. The morphology of GGBS and the PSD is studied, respectively, with scanning electron microscope (SEM) and laser particle analyzer (LPA). The results indicate that the PSD of GGBS processed by an airflow mill is concentrated on a narrow range, whereas the size of GGBS made by a ball mill are distributed in a large range. The morphology of GGBS processed by a vibromill is mostly spherical and its surface is very smooth. The results also show that when GGBS has a similar surface area, the strengths of cement mortar, in which 50% cement is replaced by GGBS, are related to PSD of the GGBS. The early strength of sample containing GGBS processed by a ball mill is higher than that by an airflow mill, whereas the long-term strength of this mix is lower. When 0.05% ZS grinding assistant agent is added into the ball mill, the output of the ball mill increases by 18%, the fluidity of mortar containing GGBS is greatly improved and the fluidity ratio reaches to 106. Strengths of the mortars, consisting of 50% cement and 50% GGBS with and without grinding assistant agent, are similar.     

偏高岭土对水泥基胶凝材料耐久性能的影响

以粉煤灰、矿粉和硅灰为混合材,与硅酸盐水泥熟料和石膏复合制备一种水泥基胶凝材料,通过内掺法研究偏高岭土对水泥基胶凝材料力学性能和耐久性能的影响,并利用激光粒度分布曲线、XRD和SEM验结果表明,随偏高岭土掺量的增加,水泥砂浆3d强度逐渐下降,28d强度逐渐增加,然后趋于稳定。当掺量超过9%时,强度的改善效果不显著;同时,偏高岭土的掺入,提高了砂浆的抗渗性能、降低了混凝土的氯离子扩散系数,并在偏高岭土掺量为0%-9%范围内作用效果明显。     

粉煤灰掺量对矿渣-水泥胶砂耐磨性和强度的影响

研究了粉煤灰掺量对矿渣-水泥胶砂28 d、45 d和350 d耐磨性和强度的影响.在矿渣-水泥胶砂中掺入10%的粉煤灰后胶砂28 d、45 d和350 d耐磨性可增大也可减小,但当粉煤灰掺量≥20%时,均降低,且随粉煤灰掺量继续增加,不断降低.在矿渣-水泥胶砂中掺入10%粉煤灰后胶砂28 d、45 d强度减小,且随粉煤灰掺量继续增加,不断减小.在矿渣-水泥胶砂中掺入粉煤灰后,胶砂350 d强度可增加也可降低,取决于粉煤灰掺量和矿渣取代水泥量.随掺粉煤灰的矿渣-水泥胶砂强度增大,胶砂磨损率总体趋势减小,但并不单调减小.     

絮凝剂对硅酸盐水泥砂浆性能的影响

机制砂残留的不同浓度的絮凝剂会对混凝土相关性能产生不利影响。本文研究了三种絮凝剂(阴离子聚丙烯酰胺(APAM)、非离子聚丙烯酰胺(NPAM)和聚合氯化铝(PAC)),四种掺量(0%、0.015%、0.030%、0.050%,质量分数)对硅酸盐水泥流动度、凝结时间及力学性能的影响,并使用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术分析絮凝剂对硅酸盐水泥性能的影响机理,研究了减水剂、缓凝剂和分散剂在改善絮凝剂对砂浆流动度和力学性能产生的不利影响方面的作用。结果表明:APAM对净浆流动度的影响较大,NAPM的影响次之,PAC的影响不明显;APAM和NPAM均能小幅缩短净浆凝结时间,而PAC会小幅延长净浆凝结时间;三种絮凝剂均能小幅降低砂浆强度,且整体上掺量越高,下降幅度越大;三种絮凝剂基本不改变硅酸盐水泥水化产物,但APAM和PAC能促进水泥的水化,而NPAM抑制水泥的水化。共同使用减水剂和缓凝剂能显著提高掺有絮凝剂砂浆的流动度和抗压强度。     

膨胀珍珠岩对矿渣助磨性能的研究

以膨胀珍珠岩掺量变化对矿渣粉磨性能影响来研究其助磨性能。试验表明,膨胀珍珠岩助磨效果为：矿渣＋粉煤灰〉矿渣＋熟料〉矿渣单独粉磨,最佳掺量分别是0.3％、0．4％和0.3％。掺入0.3％膨胀珍珠岩粉磨的水泥,强度随龄期增加逐渐递增,28d抗压强度可提高10MPa。