水泥-磷渣-膨胀剂复合胶凝材料灌浆砂浆的配制

通过正交试验对水泥—磷渣—膨胀剂复合胶凝材料灌浆砂浆的配合比进行了优化研究。试验结果表明:磷渣掺量为25%所得灌浆砂浆的各项性能不仅符合《水泥基灌浆材料》(JC/T 986-2005)规定的技术要求,而且可以有效降低灌浆砂浆的生产成本。     

污泥-稻壳-木屑混烧灰胶凝性能及重金属浸出特性研究

利用污泥-稻壳-木屑混烧灰、钢渣粉以及水泥等材料制备复合胶凝材料,研究了该胶凝材料胶砂的工作性能、物理力学性能、水化热、水化产物以及重金属毒性浸出特性。结果表明,混烧灰与钢渣粉的掺入改变了水泥胶砂的工作性能,与纯水泥试件相比,复合胶凝材料胶砂的抗压、抗折强度均有所降低,混烧灰掺量不宜超过50%。替代材料的掺入使得水化的诱导期延长,主放热峰向右偏移,推迟胶凝材料的水化过程。由于火山灰效应的存在,使复合胶凝材料体系的累积水化放热量增大。XRD分析表明,复合胶凝材料的水化产物主要为无定形相,复合胶凝材料的自胶凝固化作用抑制了混烧灰中主要重金属元素的迁移性,浸出浓度指标均符合GB 8978—1996《污水综合排放标准》要求。     

磷石膏激发磷渣-矿渣-水泥复合胶凝材料体系的性能研究

实现高固废利用率及探明磷石膏激发的效果,主要研究了不同掺量磷石膏对磷渣-矿渣-水泥复合胶凝材料体系抗压强度的影响规律,并采用XRD、TG和SEM分析了体系的水化产物。结果表明:适量的磷石膏对磷渣-矿渣-水泥复合胶凝材料体系3 d的水化具有促进作用,当磷石膏掺量达到5%时,其含有的磷、氟等杂质会延缓胶凝材料的水化进程,导致3 d强度降低;磷石膏的掺入对体系7、28、90 d的强度都有一定激发效果,并且随着磷石膏的掺量增加,其主要水化产物C-S-H和钙矾石生成量逐渐增多,当磷石膏的掺量为5%时,水化至28 d后,体系中仍含有石膏,但当磷石膏掺量超过8%时,硬化浆体中残余大量石膏,反而会降低体系的机械强度。     

水泥-膨胀剂-粉煤灰复合胶凝材料膨胀与强度发展的协调性研究

研究了水泥-膨胀剂二元复合胶凝材料和水泥-膨胀剂-粉煤灰三元复合胶凝材料,这两种胶凝材料可以用于制备具有良好体积稳定性的高性能膨胀混凝土。研究表明:存在一个最优辅助胶凝材料掺量组合,在此条件下胶凝材料具有良好的膨胀与强度的协调性,在水泥-膨胀剂体系中,膨胀剂掺量范围在6%~12%,其中掺6%~8%适用于配制补偿收缩混凝土,掺8%~12%适用于填充性混凝土。在水泥-膨胀剂-低钙粉煤灰体系中,CSA合理掺量范围为8%~12%;在水泥-膨胀剂-高钙粉煤灰体系中,合理掺量范围是6%~8%。粉煤灰的掺入可以削减由于膨胀剂过量而导致过高的限制膨胀率,从而避免由此造成的膨胀破坏现象,低钙粉煤灰的作用优于高钙粉煤灰。     

镁渣胶凝材料强度影响因素的研究

以镁渣、矿渣、水泥熟料配制镁渣胶凝材料,探讨了镁渣掺量、水泥熟料掺量、物料粉磨工艺、辅助激发剂复掺对镁渣胶凝材料强度(抗压和抗折强度)的影响,分析了镁渣胶凝材料水化产物的矿物组成.结果表明:当镁渣与矿渣掺量相等时,镁渣胶凝材料有较好的强度;镁渣胶凝材料水化较慢,28d后强度还有大幅度的增长;水泥熟料掺量越大,镁渣胶凝材料强度越高;相比先磨后混工艺,先混后磨工艺所制备的镁渣胶凝材料有更好的强度;复掺3种辅助激发剂(水玻璃、硫酸钠、石膏)后,镁渣胶凝材料强度性能达到32.5强度等级复合水泥标准要求.镁渣胶凝材料水化产物主要由C-S-H,Ca(OH)_2和AFt等组成.     

磷渣粉水泥基复合胶凝体系的水化特性

结合扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),差热-热重分析(DSC-TG)以及微量热仪等微观测试手段,研究了磷渣粉水泥基复合胶凝体系的水化特性.结果表明:磷渣粉的掺入只会影响水泥基材料的水化产物类型和数量,但不会改变水化产物的种类,水化产物中没有观察到羟基磷灰石的存在.磷渣粉的掺入不会影响C3A的水化,但会延缓水泥熟料中C3S和C2S的水化,磷渣粉主要通过延缓水化诱导期来实现水泥胶凝体系的缓凝.掺磷渣粉复合胶凝体系诱导期后各阶段的水化反应阻力减小、水化反应速率增加,但整个复合胶凝体系的总体水化程度降低,降低幅度随着龄期增长不断减小.     

补偿收缩复合胶凝材料的水化与膨胀性能

研究了补偿收缩复合胶凝材料的膨胀性能以及水化过程、水化产物及微观结构等.结果表明:硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂早期膨胀量大、膨胀速度快,更适用于配制高强度等级的补偿收缩混凝土;用水量充足时,该类膨胀剂与水泥在水化早期相互促进,用水量不足时,两者的水化转变为相互抑制;膨胀剂的水化速度快于水泥,在低水胶比情况下也能生成大量膨胀性产物钙矾石,产生理想的膨胀量;在膨胀剂掺量一定的情况下,膨胀剂膨胀效能的发挥与材料内部微观结构的致密程度密切相关.     

高掺量粉煤灰矿渣水泥水化进程及水化热的研究

掺加适当比例的自制复合活性激发剂，配制了高掺量粉煤灰矿渣水泥胶凝材料，运用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和差热分析（DTA）等手段研究了胶凝材料不同龄期的水化物相，测量了水化物早期水化热，结果表明，高掺量粉煤灰矿渣水泥具有较好的胶凝性，早期水化放热较低。     

胶凝材料组成对高强混凝土早期温升的影响

分别在25、50℃条件下测定了水泥、水泥-矿渣、水泥-粉煤灰-硅灰三种不同胶凝材料的水化放热特性,并测定了分别用三种胶凝材料配制的相同强度等级的混凝土的绝热温升。试验结果表明:无论在常温还是高温条件下,水泥-粉煤灰-硅灰体系的水化放热速率始终低于纯水泥体系;水泥-矿渣体系的水化放热速率在水化减速期的后阶段超过纯水泥体系,使其与纯水泥体系的放热量差距缩小;提高水化温度对水泥-矿渣体系的水化促进作用非常明显。混凝土的初期绝热温升与其胶凝材料在常温条件下的水化放热特性相关性强,随着内部温度的增大,绝热温升与其胶凝材料在高温条件下的水化特性具有更好的相关性。     

复合胶材制备多孔锰渣保温砂浆的试验研究

将锰渣作为多孔骨料与玻化微珠复合制备保温砂浆,研究其掺量对保温砂浆性能的影响,并对复合胶凝材料水化产物的微观结构进行了SEM分析.试验研究表明,固定玻化微珠与胶凝材料的质量比为8∶10,外掺50％多孔锰渣,在由50％水泥、20％粉煤灰、20％矿渣粉、10％石灰石粉组成的复合胶凝体系中可分散乳胶粉掺量为胶凝材料质量的2％,羟丙基甲基纤维素掺量为0.6％,聚丙烯纤维掺量为0.75％,在水料比为1时,可制备出28 d抗压强度为0.46 MPa、干密度为398 kg/m3、导热系数为0.079 W/(m·K)的保温砂浆,符合GB/T 20473-2006《建筑保温砂浆》的Ⅱ型标准,且复合胶材的水化产物微观结构非常密实.     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

添加剂对矿渣性能的影响及作用机理

选择多元醇类阴离子表面活性剂分别与碱性激发剂和高效磺酸盐减水剂进行复合,研究了复合添加剂对矿渣粉体和矿渣-水泥浆体的物理化学性质的影响。结果表明,与单组分添加剂相比,复合添加剂比单组分添加剂具有更加明显的助磨和增强效果,不仅能提高矿渣细度、改善颗粒粒径分布,还能提高矿渣-水泥体系3 d、28 d强度,促进浆体结构进一步致密化。复合添加剂的作用机理是在激发矿渣活性的同时,吸附在颗粒表面屏蔽表面剩余电荷,防止粉体聚结,减少团聚,从而提高粉磨效率,提高矿渣的细度,改善颗粒级配,使矿渣活性提高,参与水化的速度加快,促进水泥浆体结构致密化。     

钢渣微粉水化性能研究

将钢渣微粉以不同的掺量掺入水泥中进行砂浆实验与水化热实验,研究钢渣微粉潜在胶凝性的发展。结果表明:钢渣微粉的掺入会降低水泥的胶凝性能,但钢渣微粉水化后期的潜在胶凝性比水泥高。钢渣微粉可以提高砂浆的流动度、折压比,大幅降低水泥的水化热。     

激发剂对钢渣胶凝材料性能的影响

以钢渣、矿渣、水泥熟料为主要原料,并掺入少量激发剂,成功制备了高强、高钢渣掺量的钢渣胶凝材料.探讨了激发剂、熟料掺量、钢渣掺量对钢渣胶凝材料性能的影响,并通过SEM,XRD分析了激发剂对钢渣胶凝材料浆体水化产物及水泥石微观结构的作用.结果表明:激发剂显著提高了钢渣的活性,从而大幅度提高了钢渣胶凝材料的早期性能;掺加激发剂后,钢渣胶凝材料3 d抗压强度可增加119.7%;激发荆对钢渣胶凝材料浆体水化产物种类的影响不大;与硅酸盐水泥浆体相比,钢渣胶凝材料浆体中C-S-H凝胶和Aft晶体含量明显增多,Ca(OH)2晶体含量显著降低.     

铜渣粉-水泥复合胶凝体系的水化热及动力学研究

采用等温量热法,分别测定了铜渣粉磨时间为30、60min,掺量为0%、20%、30%和40%的铜渣粉水泥复合胶凝体系的水化放热速率和放热量,分析了铜渣粉细度和掺量对复合胶凝体系水化反应历程的影响,并且基于Kstulovic Dabic模型计算得到了水化动力学参数.结果表明：铜渣粉推迟了复合胶凝体系的诱导期结束时间、加速期开始时间以及第2放热峰出现时间,降低了复合胶凝体系水化放热量及水化速率;水化12h前,铜渣粉对复合胶凝体系水化热呈抑制作用;水化12h后,铜渣粉活性逐渐被激发,水化速率加快;铜渣粉水泥复合胶凝体系的水化反应经历结晶成核与晶体生长相边界反应扩散作用（NG I D）过程,由Kstulovic Dabic水化动力学模型计算得到的铜渣粉水泥复合胶凝体系水化反应速率曲线,能够较好地分段模拟由量热试验得到的水化速率曲线;复合胶凝体系的结晶成核与晶体生长（NG）过程随铜渣粉掺量的增加和细度的降低而延长,相边界反应（I）过程随铜渣粉掺量的增加而缩短.     

脱硫石膏泡沫凝土砌块的性能研究

以脱硫石膏为主要材料,通过添加水泥、矿渣粉、自制添加剂改性,外掺少量CaO、促凝剂和发泡剂制备出了不同密度等级的脱硫石膏泡沫混凝土砌块。研究了不同外加剂掺量对胶凝材料初终凝时间和力学性能的影响;利用导热系数测定仪测试了石膏泡沫混凝土的导热系数;对脱硫石膏基胶凝材料水化产物机理进行了分析。研究表明：脱硫石膏泡沫混凝土砌块与其他类型砌块相比具有强度高、耐抽陛好、导热系数低等优良性能。     

掺矿粉混凝土耐久性研究

本文介绍了掺矿粉混凝土的耐久性,重点研究了掺加矿粉对混凝土水化热、抗水渗透性能、抗氯离子渗透性能、抗碳化性能以及抗冻性能的影响。研究结果表明：混凝土中掺加矿粉,可降低浆体水化热;大幅提高混凝土的抗水渗透性能;显著提高混凝土抗氯离子渗透性能,尤其是采用矿粉和粉煤灰复配技术并结合引气剂的使用;在同强度的条件下掺矿粉混凝土和普通混凝土具有相同的抗碳化作用能力;在强度和含气量相同的条件下掺矿粉混凝土和普通混凝土具有相同的抗冻融能力。     

钢渣矿粉复合掺合料对砂浆性能的影响研究

通过试验,研究了不同掺量钢渣矿粉复合掺合料对砂浆基本性能的影响,对试验原料及方法进行了介绍,结果表明,当复合掺合料中钢渣掺量为50%,复合掺合料替代水泥掺量为30%时,制备的砂浆各项性能与空白基准砂浆接近,且后期力学性能、抗收缩性能有所提高。