矿渣-水泥复合胶凝材料体系水化反应特性的研究

研究矿渣掺量对矿渣-水泥复合胶凝材料体系水化反应动力学过程的影响.结果表明:复合胶凝材料体系的水化放热速率随矿渣掺量增加和水化温度的降低而下降;非蒸发水含量随矿渣掺量的增加呈现先增大后降低的趋势,当矿渣掺量为30％时,非蒸发水含量达到最大值;复合胶凝材料体系的抗压强度随矿渣掺量的增加而降低,且复合胶凝材料体系抗压强度在28 d前增幅较大,在28 d后增长趋于平缓.从SEM照片上可以看出,矿渣掺量不超过30％的复合胶凝材料体系中,部分凝胶与晶体紧密结合在一起,试样微观界面结构较为致密.     

掺合料对胶凝体系早期水化放热和力学特性的影响

胶凝材料水化热是水工大体积混凝土的关键热学参数,直接影响水工混凝土的温控设计。本文采用热导式等温量热仪试验研究水泥基胶凝材料体系中各种掺合料对水泥水化放热过程的影响,结合其早期强度发展,探讨不同掺合料对水泥基胶凝材料体系早期放热过程和强度的影响规律,为大体积混凝土中掺合料的应用提供技术支撑。研究结果表明,选用的掺合料方案其早龄期水化放热量与对应的早期抗压强度有较好的线性相关,根据早期强度设计要求和水化热控制需要,优先考虑粉煤灰、矿渣粉单掺或者复掺方案。     

锂渣复合矿物掺合料对胶凝材料强度的影响

研究锂渣与其他矿物掺合料复掺对胶凝材料强度的影响,通过不同锂渣粉与不同矿物掺合料分别复合,测试胶凝材料早期和后期抗折和抗压强度。试验结果表明:与单掺锂渣粉的胶凝材料相比,锂渣粉分别与粉煤灰、矿渣粉和硅灰三种矿物掺合料复合,可以提高胶凝材料早期和后期强度;而锂渣粉与矿渣粉复掺时,其复合叠加效应优于锂渣粉与粉煤灰或硅灰复掺。     

不同水化热测试方法对复合胶凝体系测试结果的分析研究

选用溶解热法和TAM AIR热导式等温量热仪测试法对粉煤灰、矿渣粉不同掺量的复合胶凝体系进行了水泥水化热测试试验。试验结果表明,较溶解热法而言,TAM AIR测试法测试精度高、试验误差小,能精确测量水泥基胶凝材料水化放热,适用于复合胶凝体系水化放热测试试验。     

粉煤灰-矿渣-水泥复合胶凝材料强度和水化性能

研究了不同细度和不同掺量的矿渣和粉煤灰对粉煤灰-矿渣-水泥(FSC)复合胶凝材料强度的影响.借助激光衍射粒度仪测定了矿渣和粉煤灰的粒径.测定了FSC复合胶凝材料的水化热,分析了其水化进程.结果表明:矿渣细度对FSC复合胶凝材料强度影响较大,矿渣越细,FSC复合胶凝材料强度越高;通过优化矿渣、粉煤灰的颗粒级配,可发挥出它们的"叠加效应";当粉煤灰和矿渣总掺量(质量分数)为50%,而矿渣掺量在33%以上时,可配置出52.5R复合水泥.     

复合胶凝材料胶砂强度性能研究

本文通过对不同比例的水泥、矿渣微粉和粉煤灰组成的复合胶凝材料的胶砂强度的测定,分析了水泥品种、不同比例的复合胶凝材料组成对复合胶凝材料胶砂强度的影响.通过试验,证明了水泥基复合胶凝材料的胶砂强度并不是简单的与几种掺合料活性指数线性相关,由于存在“诱导激活”等效应其作用明显优于单一的掺合料,反应了效应叠加的优点,存在着优化的掺量搭配.     

大掺量矿渣-水泥复合胶凝材料反应动力学研究

研究了大掺量矿渣对水泥基复合胶凝材料体系反应动力学的影响。采用微量热仪及非接触式电阻率分别分析了不同矿渣细度及掺量条件下,复合胶凝材料水化热及电阻率经时演变规律;同时采用XRD分析了复合胶凝材料水化产物,并对其力学性能进行了评价。结果表明:50%～70%范围内,随矿渣掺量增大矿渣反应效率降低,但矿渣中值粒径达到8.9μm及以下时,矿渣水化速率加快,并且细度越细,速率提升效果越显著;当矿渣中值粒径达到6.2μm时,矿渣可替代水泥进行水化反应并保障足够的强度。     

水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化程度的研究

通过化学结合水量和粉煤灰反应程度的测定,研究了水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化程度.结果表明:粉煤灰的掺入降低了复合胶凝材料的总水化程度,但促进了复合胶凝材料中水泥的水化程度;粉煤灰掺量越大,粉煤灰自身的反应程度越低,水泥水化的程度越高;高温养护对早期复合胶凝材料总水化程度以及粉煤灰的反应程度均有显著的提高作用,但却阻碍了后期复合胶凝材料总水化程度的进一步提升;水胶比对各水化程度趋势的影响较小;90 d粉煤灰反应程度的突增降低了复合胶凝材料中水泥水化程度相对指数,水泥水化对于复合胶凝材料化学结合水量的贡献更多体现在水化早期(28 d前),而粉煤灰的贡献则体现在水化后期(28 d后).     

低掺量高性能矿物掺合料对水泥基材料性能的影响

研究一种低掺量高性能矿物掺合料对水泥基材料性能的影响,包括混凝土工作性、力学性能和电通量,胶凝材料水化程度和水化产物微观结构,结果表明高性能矿物掺合料对混凝土工作性无显著影响,在增加混凝土抗压强度的同时可显著降低混凝土电通量;高性能矿物掺合料水化活性高于矿粉和粉煤灰;高性能矿物掺合料可显著细化硬化水泥浆体孔结构,提高硬化水泥浆体的密实度。     

石膏基复合胶凝材料的配比优化试验

以煅烧工业副产石膏为基材,混掺矿物掺合料和改性外加剂,通过设计正交试验研究石膏基复合材料中胶凝材料各组分掺比及水胶比对其力学性能和耐水性的影响,试验结果表明,固废胶结材与活性胶结材质量比是影响石膏基复合胶凝材料吸水率最主要因素,水胶比是影响其干密度和强度的最主要因素;当脱硫石膏、粉煤灰、矿粉、水泥、生石灰的配比为1:0.53:0.13:0.5:0.05时综合性能良好;建筑脱硫石膏水化形成的二水石膏晶体结构,与水泥、粉煤灰等水化形成的钙矾石和C-S-H凝胶等水硬性产物相互搭接成密实结构,显著提升了石膏基复合胶凝材料的强度和耐水性能。     

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。     

利用正交设计方法分析矿物掺合料对混凝土渗透性的影响

通过L(934)正交设计,以电通量为考核指标,分析胶凝材料总量、矿物掺合料(粉煤灰和矿渣粉)总掺比和掺合料双掺比例(粉煤灰占掺合料的比例)三个因素对混凝土电通量的影响程度。研究结果表明:矿物掺合料总掺比是影响混凝土电通量最显著的因素,其次为胶凝材料总量和掺合料双掺比例。     

低碳矿物掺合料用于瓷砖胶的影响研究

用矿物掺合料粉煤灰和矿渣取代部分水泥,研究对瓷砖胶性能以及碳排放值的影响。试验结果表明:在瓷砖胶配方中,粉煤灰和矿渣均具有一定的水化活性,可大掺量替代水泥,其性能符合GB/T 25181-2010《预拌砂浆》6.2.5干混陶瓷砖粘结砂浆Ⅰ型(室内)的性能指标要求。采用矿物掺合料50%掺量取代水泥时,可以降低瓷砖胶碳排放40%以上。     

蒸养条件下水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化性能研究

通过测定不同龄期净浆的化学结合水量和抗压强度,并结合SEM,研究在蒸养条件下粉煤灰掺量、细度对水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化性能的影响。试验结果表明:蒸养条件提高了水泥粉煤灰复合胶凝材料的水化速度,同时也提高了粉煤灰的活性;蒸养条件下,粉煤灰的细度对水泥粉煤灰复合胶凝材料的早期水化没有显著影响,其后期水化速度随粉煤灰细度的增加而增加;粉煤灰掺量的增加,降低了其早期水化速度,掺入适量的粉煤灰其后期水化程度可以超过纯水泥的水化程度;粉煤灰的掺入有利于水泥的水化,且水泥的水化速度随粉煤灰掺量的增加而增加。     

胶凝材料的水化热研究综述

论文分析了影响胶凝材料水化热的因素,同时提出通过调整水泥熟料的矿物组成、掺入矿物掺合料和外加剂、控制施工温度等方式,能降低水化热及改变水化热释放过程。粉煤灰掺量、水胶比和外加剂均能对碾压混凝土胶凝材料的水化热产生影响。     

粉煤灰、矿渣对水泥水化热的影响

研究了不同水灰比硅酸盐水泥净浆的水化放热过程,以及用粉煤灰、矿渣粉配制成的混合水泥的水化放热过程,并研究了硅酸盐水泥和混合水泥的强度发展规律.试验结果表明:用粉煤灰、矿渣粉等量取代部分水泥,胶凝材料的水化热比硅酸盐水泥的水化热要低,但降低的幅度不完全与粉煤灰、矿渣粉的掺量成比例.单从降低胶凝材料水化热的角度看.掺粉煤灰的效果最好,掺矿渣粉的效果次之.强度试验结果表明,用粉煤灰和矿渣取代部分水泥的试件比同水灰比的水泥净浆试件的早期抗压强度小,但是后期强度增加快,从28 d强度看还是不及纯水泥净浆的强度.     

复合外加剂对少熟料矿渣胶凝材料性能的影响

通过对硅酸盐水泥熟料矿物组成、水化特性,矿渣的化学组成和水化过程的分析,研究了普通矿渣水泥水化产物平衡体系的稳定性,并根据少熟料矿渣胶凝材料系统水化产物稳定存在的条件,研制了适用于高掺量矿渣水泥的复合外加剂,得到了性能较好的胶凝材料。     

矿物掺合料和化学外加剂对胶凝材料浆体的流变参数的影响

基于最优化方法,给出使用同轴双圆柱流变仪来获取胶凝材料浆体的Bingham流变参数的途径;探究五种矿物掺合料(粉煤灰、矿渣粉、硅灰、石英粉、粉煤灰微珠)和两种化学外加剂(减水剂与引气剂)对胶凝材料浆体流变参数的影响。研究结果表明：矿物掺合料等体积替代水泥相对于等质量替代水泥,对降低浆体的屈服应力和塑性黏度有利。粉煤灰可降低浆体的屈服应力和塑性黏度;矿渣粉和石英粉可降低高水胶比浆体的屈服应力和塑性黏度,但增大低水胶比浆体的屈服应力和塑性黏度;硅灰可显著提升浆体的屈服应力;粉煤灰微珠可降低浆体的塑性黏度但增大其屈服应力。减水剂可降低浆体的屈服应力和塑性黏度;引气剂可降低浆体的塑性黏度。矿物掺合料和化学外加剂对胶凝材料浆体的Bingham流变参数的影响,取决于水胶比、矿物掺合料或化学外加剂的掺量、矿物掺合料颗粒粒径、粒形和水化活性等因素,因此使得胶凝材料浆体的流变参数随着矿物掺合料和化学外加剂种类和掺量的变化,表现出非线性特征。     

主塔墩承台C35大体积混凝土配合比设计与性能研究

结合赤壁长江大桥4#主塔墩承台大体积混凝土的温控防裂,测试了大掺量粉煤灰和矿粉复合掺合料与缓凝聚羧酸减水剂对胶凝材料水化热的影响,对比研究了3组大掺量矿物掺合料C35混凝土的工作性、力学性能、绝热温升及耐久性能。结果表明,缓凝型减水剂与大掺量矿物掺合料的复合掺入对胶凝材料水化热的控制具有协同作用;采用32.5%粉煤灰与12.5%～22.5%矿粉复合掺合料与缓凝型聚羧酸减水剂配制的承台C35混凝土具有良好的工作性、较低的水化热温升、较高的后期强度发展和高抗氯离子渗透性等特性。     

大掺量矿渣-水泥复合胶凝材料体系的性能研究

研究了不同细度矿渣对水泥基复合胶凝材料性能的影响,分析了复合胶凝材料体系的力学性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)、压汞法(MIP)、热分析(TG-DTG)测试了矿渣-水泥复合胶凝材料体系的微观结构及水化产物,结果显示:矿渣的掺量对复合胶凝材料体系性能具有较大影响,具体表现为50%～70%矿渣掺量范围内,随掺量的增大,硬化浆体孔渗流程度增大,力学性能降低,且该趋势与细度无关;矿渣细度降低,可细化硬化浆体孔结构,降低孔的渗流程度,水化产物显著增多,微观结构更加密实,从而对力学性能起到正效应。