粉煤灰与磷矿渣对水泥水化热及胶砂强度的影响

试验研究了单掺粉煤灰和复掺磷矿渣与粉煤灰(PF料)对水泥水化热及水泥胶砂强度的影响,结果表明:水泥水化热随粉煤灰和PF料掺量的增大而降低;与纯水泥相比,掺粉煤灰或PF料的水泥7 d水化热降低百分率均低于掺合料(粉煤灰、PF料)替代水泥的百分率;复掺PF料的胶砂抗压强度比单掺粉煤灰高,且PF料对延迟放热峰值出现时间比粉煤灰好。     

低热水泥胶凝体系水化热计算研究

为了评价几种传统水化热计算方法对低热水泥的适用性,进而提出低热水泥胶凝体系水化热的计算公式,采用直接法测定了不同掺量粉煤灰、矿渣条件下的低热水泥胶凝体系7 d水化热,对比应用矿物成分法、折算公式法、数值拟合法算得相应结果,调整各模型参数并对其计算精度进行评价分析。研究结果表明:矿物成分法仅能计算特征龄期下水泥水化热,算得结果与试验数值差距较大;折算公式法用于计算单一掺合料下胶凝材料7 d水化热时所得结果准确度较高;数值拟合法适用于单掺、复掺不同掺量矿物掺合料的低热水泥胶凝体系,该体系下粉煤灰、矿渣的最终水化热分别为126.6 J/g和172.4 J/g。研究成果可为大体积混凝土的绝热温升计算提供基础数据参考。     

磷渣对水泥水化及强度的影响研究

为合理利用磷渣作为大体积混凝土掺合料,采用差示扫描热量分析、电镜扫描、孔结构分析等一系列微观手段研究了磷渣细度及掺量对磷渣水泥浆水化程度、水化热和力学性能的影响。试验结果表明,掺磷渣的水泥石孔隙明显减少,结构密实;浆体中的Ca(OH)2量随龄期的增长而增加并随磷渣掺量的增加而降低;水化热随磷渣掺量的增加而降低,磷渣比表面积越大,水化放热越多;磷渣细度对胶砂早期强度影响较大,对后期强度影响不明显。     

洞庭湖区掺粉煤灰水泥土性能试验研究

采用粉煤灰代替部分水泥作为胶凝材料的水泥土桩法,近年来逐渐在软弱地基的加固处理中得到应用。针对洞庭湖区湖泊相淤泥质软弱地基加固处理问题,结合该区域某分洪闸地基处理工程,在室内开展了不同粉煤灰掺量的水泥土试件的无侧限抗压强度、含水率以及中心部位土样溶液pH值的测定试验,然后探讨建立了不同粉煤灰掺量的水泥土无侧限抗压强度的组合指数式模型。研究结果表明:水泥土试件无侧限抗压强度在60 d龄期前随着粉煤灰掺量的增加而降低,但在90 d龄期时,不同粉煤灰掺量的4组试件强度值较为接近;水泥土试件含水率在28 d龄期之后随着粉煤灰掺量的增加而增加;水泥土试件中心部位土样溶液的pH值始终随着粉煤灰掺量的增加而降低;采用组合指数式强度模型能较好地描述粉煤灰掺量和龄期对水泥土无侧限抗压强度增长规律的影响;通过对不同粉煤灰掺量水泥土桩方案进行比选,建议洞庭湖区水泥土中粉煤灰掺量应在20%左右为宜。     

叶巴滩水电站混凝土可替代掺和料研究综述

综合分析了磷渣和火山灰在其他工程的应用情况,结果表明,与掺粉煤灰混凝土相比,掺磷渣和火山灰混凝土的早期强度有所降低,而且随着掺量的增加,降幅也随之增大;但后期强度却与之相当,掺磷渣混凝土的后期强度甚至超过掺粉煤灰混凝土。对混凝土极限拉伸值、轴拉强度、耐久性能影响较小,但火山灰替代粉煤灰后,混凝土干缩有增大的趋势。磷渣和火山灰在混凝土中的作用机理类似,都是其与水泥水化生成的氢氧化钙发生火山灰反应,只是生成的水化产物不同。     

磷渣粉替代粉煤灰对外掺MgO碾压混凝土性能的影响

为寻求碾压混凝土中粉煤灰的替代掺合料,使用贵州磷渣粉部分或全部替代粉煤灰制备外掺MgO碾压混凝土,研究了采用不同掺合料的外掺MgO碾压混凝土的自生体积变形和力学性能,并采用X射线衍射、差热热重分析、背散射电子成像、能谱分析、压汞分析等方法研究碾压混凝土的微观结构。结果表明:与单掺粉煤灰碾压混凝土比较,复掺磷渣粉和粉煤灰碾压混凝土的自生体积变形值变大,且随着磷渣粉掺量的增大而减小,而单掺磷渣粉碾压混凝土的自生体积变形值变小;在相同条件下,磷渣粉比粉煤灰对混凝土中MgO水化膨胀的抑制作用更强;用磷渣粉替代粉煤灰配制的碾压混凝土的孔隙结构得到优化,力学性能更高,且MgO水化产生的膨胀不会对其微观结构造成破坏;磷渣粉适宜替代粉煤灰配制外掺MgO碾压混凝土。     

硅酸盐水泥基胶凝材料体系水化热计算研究

基于传统水化热模型计算水泥水化热,建立矿物掺合料水化热计算公式;采用直接法测定掺粉煤灰、矿渣条件下普通硅酸盐水泥和低热水泥基胶凝材料体系1~7 d水化热。计算结果与实测结果对比表明:矿物掺和料水化热双指数计算公式可表征普通硅酸盐水泥和低热水泥基胶凝材料体系下粉煤灰和矿渣1~7 d水化热,可采用此法结合水泥水化热计算方法进行以水化热作为目标函数的胶凝材料体系优化设计。     

复掺粉煤灰、磷渣和硅粉对砂浆脆性的影响

根据正交设计法,利用L9(34)正交表安排试验,研究复掺粉煤灰、磷渣和硅粉时,掺和料种类和掺量对砂浆脆性的影响.结果表明:当采用硅粉掺入水泥胶砂等量替代磷渣粉和粉煤灰时,可以降低脆性系数,并且提高抗压强度;粉煤灰和磷渣混掺入水泥胶砂时,两者最佳掺量为35%和20%,可使脆性系数变得很小,而强度值却没有变小;当磷渣、粉煤灰分别和硅粉双掺入水泥胶砂等量替代水泥时,其脆性降低,90 d抗压强度值却没有降低,且在相同脆性系数条件下其抗压强度增大.     

水泥-凝灰岩-粉煤灰复合胶凝材料硬化浆体微观结构特征

利用X射线衍射(XRD)、热重(TG)、压汞法(MIP)、扫描电镜分析(SEM)等现代测试技术与方法对水泥-凝灰岩-粉煤灰复合胶凝材料硬化浆体微观结构特征进行测定和分析。结果显示:凝灰岩的掺入使得硬化浆体中引入了长石、水云母及低温型石英(α-SiO₂)等晶相物质,其余水化产物与纯水泥样品基本相同;含有凝灰岩的水泥硬化浆体中Ca(OH)₂含量降低幅度明显小于水泥-粉煤灰二元胶凝体系;随着养护龄期的延长,复合胶凝材料硬化浆体孔隙率逐渐降低,孔径逐步得到细化,到水化180 d时,各样品中最可几孔径的分布主要集中在4.5~50 nm,浆体结构朝着对耐久性有利的方向发展;凝灰岩颗粒特殊形貌引起的形态效应和微集料填充作用在水化初期显得较为明显;相比于同掺量情况下的单掺粉煤灰体系和单掺凝灰岩体系,水泥-凝灰岩-粉煤灰三元胶凝体系的水化产物较多,越来越多的凝灰岩和水泥的水化产物包裹粉煤灰球形颗粒,并逐渐形成整体,整个浆体微观结构结合紧密。     

掺砂板岩石粉多元胶凝体系宏微观性能研究

在中国西部部分地区的水电工程建设中,传统矿物掺合料短缺,开展混凝土新型材料(如石粉)的工作性能研究很有必要。以掺砂板岩石粉多元胶凝体系为研究对象,研究了掺砂板岩石粉对胶凝体系热学、力学及收缩性能的影响,结合扫描电镜(SEM)和综合热分析仪(TG-DSC)分析了掺砂板岩石粉胶凝体系的水化产物及反应程度。试验结果表明:(1)掺入15%～55%砂板岩石粉的胶凝体系其水化热和强度小于纯水泥胶凝体系,且掺量越高,水化热和强度降幅越大;(2) 3～28 d掺砂板岩石粉的水泥胶砂强度增长明显,90～180 d强度增长缓慢;(3)掺砂板岩石粉的胶凝体系其自收缩变形可分为快速增长段(0～8.5 h)和缓慢增长段(8.5～60.0 h),适宜掺量砂板岩石粉的掺入有助于降低胶凝体系的自收缩变形,单掺35%砂板岩石粉的净浆体系自收缩减小17.6%;(4)砂板岩石粉对水泥熟料早期水化的加速效应明显,砂板岩石粉与硅粉复掺时,水泥熟料早期水化加速效应最为显著,且强度与水化热均高于单掺砂板岩石粉或复掺砂板岩石粉和粉煤灰的胶凝体系,可作为混凝土新型掺和料替代方案。     

三峡三期围堰碾压混凝土中粉煤灰水化热计算研究

三峡三期围堰碾压混凝土实测温升高,最高温度出现和维持时间长,除其他因素外,还与粉煤灰的水化发热有关。采用分离法计算出碾压混凝土中粉煤灰的水化热,粉煤灰的水化热 28d 龄期时约为中热水泥的 1/3 , 150 d 时约为 1/2 。试验研究成果表明：对散热条件较差的大体积碾压混凝土,不容忽视粉煤灰的水化热特别是后期的水化热。     

砂质粉土水泥土无侧限抗压强度试验

通过对36组水泥土室内配方试验的归纳与分析,进行了室内4种因素影响下水泥土的无侧限抗压强度试验,定量分析了水泥掺量、养护龄期、水泥品种和养护方式对水泥土无侧限抗压强度的影响,揭示了各种因素对水泥土无侧限抗压强度的影响规律。试验结果表明:水泥土无侧限抗压强度随着龄期的增长而提高;水泥掺量、水泥品种和养护龄期是影响水泥土无侧限抗压强度的主要因素;对于水泥掺量小于10%的水泥土,养护方式对水泥土强度影响较大。试验结果还表明:无侧限抗压强度试验中的应力应变关系随水泥掺量的变化以及龄期都有较明显的变化趋势,水泥土试样随龄期的增长和水泥掺量的增加均变得越硬越脆,龄期越长、水泥掺量越大,应力应变关系曲线在上升段越陡峭。最后,从扫描电镜(SEM)试验照片中可以直观的看出水泥土随着水泥掺量的增加强度的变化规律。     

大掺量矿物掺和料普通硅酸盐水泥基胶凝材料体系水化放热分析

胶凝材料水化放热是造成大体积混凝土温度裂缝的主要原因之一,工程中多采用低热水泥或掺加矿物掺和料的普通水泥基胶凝材料的方法降低水化热,而目前关于二者水化放热规律的对比研究较少。为此,采用电阻率测定仪对普通硅酸盐水泥与低热水泥的电阻率进行测量,对比分析两者在水化进程、水化速率、水化放热量、水化加速期与减速期持续时间方面的规律;同时,采用直接法,对不同掺量粉煤灰、矿渣条件下,普通硅酸盐水泥基胶凝材料与低热硅酸盐水泥的水化热进行了测试和对比分析。     

钢渣粉-水泥复合体系水化热及动力学研究

为了研究钢渣粉对水泥水化的影响,通过水化热和水化动力学模拟,研究了钢渣粉掺量及细度对水泥早期水化进程及反应机理的影响。结果表明:与纯水泥相比,细钢渣粉缩短诱导期,粗钢渣粉延长诱导期;细钢渣掺量为15%时,加速期缩短,细钢渣掺量超过15%时,加速期延长;钢渣比表面积增大或掺量增加,第3放热峰提前;总放热量随钢渣掺量增加而降低,随比表面积增大而提高;结晶成核与晶体生长控制加速期,钢渣粉掺入会降低反应阻力,且反应阻力随着钢渣粉掺量的增加,先降低后略微增大;粗钢渣粉-水泥复合体系的反应阻力大于细钢渣粉-水泥复合体系;稳定期反应进程受扩散控制,扩散阻力随着掺量增加先增大后降低;钢渣粉比表面积增大,扩散阻力增大。研究成果为钢渣粉-水泥复合体系水化动力学进一步的研究提供了基础。     

基于离心机法研究固化淤泥的土水特征曲线

为了研究疏浚淤泥固化处理后作为土工材料时保持水分的能力,利用离心机法快速量测了不同水泥掺量及龄期下固化淤泥的土水特征曲线,提出了修正后的吸力计算公式,试验结果表明:水泥的掺入使得淤泥中低势能的自由水转化到水泥水化产物中,随水泥掺量的增大,固化淤泥的持水能力不断增强;养护龄期越长,水泥水化反应越充分,固化淤泥进气值增大,土水特征曲线排水阶段的斜率减小,28 d与56 d的进气值差别不大,说明龄期对固化淤泥土水特征曲线的影响逐渐趋于稳定。     

磷渣掺和料对混凝土水化热和抗裂性能影响的试验研究

本文通过磷渣掺和料对水泥水化热性能影响的试验研究，得出了磷渣对混凝土水化热和绝热温升的影响规律，并分析了磷渣对水化热的影响机理。认为在水工大体积混凝土中采用磷渣掺和料是减少水化热从而减少温度裂缝的有效措施，提出了推广磷渣掺和料的建议。     

固化淤泥持水特性试验

为了研究固化淤泥的持水特性,采用离心试验获得土水特征曲线,分析水泥掺量和龄期对固化淤泥持水特性的影响。试验结果表明:固化淤泥的进气值随着水泥掺量和龄期的增加而增大;干燥率随着水泥掺量和龄期的增大而减小;水化产物的胶结与填充作用改变了淤泥孔隙结构,增强了固化淤泥的持水特性,减小了渗透系数,能够有效地阻止重金属的迁移,从而避免对环境造成二次污染。     

大坝混凝土防裂措施优化之原材料选择

大坝的大体积混凝土水化热高、收缩率大等问题一直是设计和施工面临的技术难点。以混凝土原材料包括水泥品种、粉煤灰掺量为研究对象研究其对水化热和混凝土性能的影响,以控制和延缓混凝土水化热的发展过程为目标进行试验,得到了一些结论,并最终提出了以中热水泥和掺35% I级粉煤灰控制大体积混凝土温度裂缝产生的方法。     

掺矿渣微粉和粉煤灰的水泥胶砂性能试验研究

 根据正交设计法,利用L24(61×41×23)正交表安排试验,探讨了混合材掺 量、矿渣微粉与粉煤灰的比例、矿渣微粉细度、粉煤灰品种对水泥胶砂流动度、7,28,90 d 龄期的抗压强度的影响,初步确定水泥熟料、矿渣微粉、粉煤灰三元体系的较优组合。结果 表明,粉煤灰与矿渣微粉双掺比单掺矿渣微粉或单掺粉煤灰的水泥胶砂,具有一定的优势。     

不同养护方式对水泥-锂渣浆体水化程度影响

为了分析水泥-锂渣浆体的水化程度, 采用高温煅烧法测试各龄期的化学结合水, 结果发现:水泥-锂渣浆体的化学结合水量随龄期的延长而增加, 水化3 d和7 d时能达到水化90 d时的60%和80%。高温养护、碱激发、高温和碱激发均能提高锂渣复合水泥基材料早期的化学结合水量, 最高可达3~4倍, 提高的幅度依次为碱激发和高温养护＞碱激发＞高温养护＞标准养护。高温和复合环境养护也能提高水泥的水化程度, 1~28 d内, 锂渣掺量在40%以内时, 水泥水化程度相对指数(ψ值)均大于1;掺量为60%时, ψ值均小于1。综上, 高温养护、碱激发、高温和碱激发均能提高锂渣和水泥的水化程度, 高温和碱激发复合作用时较为显著。