粉煤灰对水泥水化与强度的影响

采用测定化学结合水含量的方法反映水泥浆体的水化程度,并通过对水泥硬化浆体强度的分析,评价粉煤灰对水泥水化和力学性能的影响。结果表明,粉煤灰加速了水泥熟料的水化反应,却减缓了水泥-粉煤灰体系的水化进程。掺加粉煤灰虽然降低了水泥浆体的早期强度,但对水泥浆体后期强度的发展有利。     

再生粉体对水泥浆体水化特性的影响

通过测定掺有再生粉体浆体的化学结合水含量、粉煤灰反应程度和Ca(OH)2含量,研究以不同比例单掺再生粉体以及复掺再生粉体和粉煤灰对水泥浆体水化特性的影响.试验结果表明,单掺再生粉体会降低浆体的化学结合水含量和Ca(OH)2含量,掺量越大,降幅越大.复掺再生粉体和粉煤灰时,浆体的化学结合水含量、粉煤灰反应程度和Ca(OH)2含量均比同掺量单掺粉煤灰浆体高,随着再生粉体复掺比例的增大,浆体的化学结合水含量先增大后减少,过多掺入再生粉体会对浆体的水化产生不利影响.基于试验结果,提出“再生粉体对水泥水化的综合效应系数β”,结合系数β,阐述了水化特性与宏观力学性能之间的关系,并给出单掺和复掺再生粉体的建议掺量.     

高炉镍铁渣粉在水泥基复合胶凝材料中的水化特性研究

通过对不同高炉镍铁渣掺量的水泥-高炉镍铁渣粉复合胶凝材料水化放热速率、高炉镍铁渣粉的反应程度、硬化浆体化学结合水含量以及水化产物中C-S-H凝胶Ca/Si的测定,分别研究了水泥-高炉镍铁渣粉复合胶凝材料的早期、中长期水化进程、浆体微观形貌以及水化产物特点等水化特性.研究结果表明:高炉镍铁渣的掺入会降低水化放热速率,并推迟水化加速期放热峰的出现时间;在复合胶凝体系中,随着高炉镍铁渣粉掺量的增大,其反应程度和硬化浆体中化学结合水含量将降低.复合胶凝材料水化生成的C-S-H凝胶的Ca/Si低于水泥,且随着水化的进行呈降低趋势;高炉镍铁渣粉中的Al,在水化过程中会取代部分Si进入C-S-H凝胶中,形成C-A-S-H凝胶.     

蒸养条件下掺矿物掺合料水泥复合浆体的水化特性研究

为掌握矿物掺合料在蒸养水泥基材料中的作用效应,采用热重分析(TG-DSC)和抗压强度等测试方法,调查了60℃蒸养和标养两种养护条件下,分别掺粉煤灰、矿渣、硅灰及石灰石粉水泥复合浆体的化学结合水含量、Ca(OH)2含量、抗压强度随龄期的变化,并采用结合水含量影响系数、Ca(OH)2含量影响系数和温度影响系数3个参数,分析了蒸养条件下矿物掺合料对浆体水化进程的影响规律.结果表明:蒸养条件下不同矿物掺合料复合浆体的水化进程存在显著的不同.相对于基准水泥浆体,矿渣、硅灰的掺入增强了蒸养浆体早期的水化进程,但随龄期的延长这种促进作用减弱;而粉煤灰、石灰石粉对蒸养浆体的水化进程影响不显著.蒸养提高了矿渣和硅灰早龄期的水化反应进程.蒸养浆体抗压强度与化学结合水含量之间存在显著的线性相关性,但其抗压强度随化学结合水含量的变化率小于标养浆体.     

预养时间对水泥粉煤灰浆体物理力学性能的影响研究

通过改变预养时间,测试了浆体试件在蒸养前和蒸养后的自由水含量、结合水含量,以及蒸养后试件的抗压强度,研究了蒸养前自由水含量、结合水含量对蒸养后浆体试件强度的影响.研究表明:蒸养前浆体自由含量、结合水含量与蒸养后浆体的抗压强度存在密切的关系.预养时间短,蒸养前自由水含量大,结合水含量小,蒸养过程产生的蒸养肿胀破坏作用大,蒸养后试件的抗压强度降低.     

不同离子对水泥水化性能的影响

本文研究了不同离子对水泥水化历程、浆体力学性能和物理性能的影响.通过测定各拌合水成型得到的水泥硬化浆体的强度,探讨了水泥水化时不同掺杂离子对水泥浆体性能的影响规律,发现在拌合水中掺入A13+、Ba2+、Ca2+、Fe3+(以硝酸盐形式添加),水泥硬化浆体试样的抗压强度比普通拌合水成型试样的抗压强度显著提高,且呈现出一定的规律.     

活化煤矸石对硬化水化浆体性能的影响

采用化学结合水、SEM、XRD对掺有活化煤矸石的硬化水泥浆体的性能和微观结构进行了研究.研究发现,煅烧后的煤矸石具有火山灰活性,掺有煤矸石的水泥浆体的结合水量低于不掺煤矸石的硅酸盐水泥,但后期增长较快;掺有煤矸石的水泥浆体结构较疏松,孔隙较多;煤矸石掺量的增加促进了水泥熟料矿物的水化,而且掺量越大,越有利于熟料矿物的水化.     

等28d抗压强度条件下粉煤灰和矿渣对C50混凝土后期性能的影响

在28 d抗压强度相近的前提下,制备了纯水泥混凝土、大掺量粉煤灰混凝土、大掺量矿渣混凝土,测定了不同混凝土的后期抗压强度、抗氯离子渗透性,以及胶凝材料的化学结合水、硬化浆体中的Ca(OH)2含量.结果表明:含大掺量矿物掺合料的混凝土的后期强度和抗氯离子渗透性均明显高于纯水泥混凝土;大掺量矿渣混凝土的后期强度高于同掺量的大掺量粉煤灰混凝土;复合胶凝材料的后期水化程度增长率明显高于纯水泥;复合胶凝材料硬化浆体中后期Ca(OH)2含量明显低于纯水泥硬化浆体.     

锂渣-石灰石粉-水泥复合胶凝材料的性能

通过测试不同龄期硬化净浆抗压强度、化学结合水和扫面电镜(SEM)微观形貌,研究了双掺锂渣和石灰石粉对复合胶凝材料水化性能的影响.结果表明,双掺锂渣和石灰石粉降低了硬化净浆的早期抗压强度,双掺15％锂渣和15％石灰石粉的试件后期强度超过了基准试件;双掺锂渣和石灰石粉对不同龄期硬化净浆化学结合水和抗压强度的影响相近,两者具有较好的对应关系;双掺锂渣和石灰石粉劣化了硬化净浆早期内部结构,但两者适量的掺量比例有助于改善其后期内部结构.     

钢渣-水泥硬化浆体体积稳定性的改性研究

在研究钢渣-硅酸盐水泥硬化浆体体积稳定性的基础上,研究了矿渣、粉煤灰等辅助性胶凝材料及不同化学激发剂对钢渣-水泥硬化浆体的体积稳定性的影响。试验表明,单掺钢渣的硬化水泥浆体膨胀较大,复合掺入矿渣后,可以抑制硬化水泥浆体14d以后的膨胀。在钢渣-水泥体系中加入一定量的低钙粉煤灰,可以很好地抑制硬化水泥浆体的膨胀。Na2S2O3对钢渣-水泥硬化浆体的体积膨胀有良好的抑制作用。     

基于X-CT的非饱和水泥基材料水分传输与渗透系数计算

利用X射线计算机断层扫描(X-CT)联合Cs离子增强技术连续监测水分在非饱和水泥基材料中的动态传输过程,建立水分传输距离与时间的关系,获得水分传输的毛细吸水系数,在此基础上提出了计算水泥基材料渗透系数的理论模型。系统研究了水灰比、粉煤灰掺量、矿渣掺量和砂体积掺量对水泥基材料毛细吸水系数和渗透系数的影响,结果表明:当水灰比从0.35增大到0.55时,硬化水泥浆体的毛细吸水系数从2.07×10^-4 m/s^1/2增大到3.22×10^-4 m/s^1/2,而固有渗透系数增大1个数量级;粉煤灰的掺入能有效降低浆体的水分传输性能,且粉煤灰的最佳掺量为30%(质量分数),当矿渣掺量为30%(质量分数)时,硬化浆体的固有渗透系数比掺同等质量粉煤灰的高1个数量级;当砂体积掺量从0%增加到40%时,砂浆的毛细吸水系数和固有渗透系数均下降,当砂体积掺量大于42.4%时,砂浆的界面过渡区(ITZ)连通,砂浆的毛细吸水系数增大。     

高性能水泥-煤矸石体系水化反应程度的测定

采用化学结合水的方法测定了高性能水泥-煤矸石体系硬化浆体的水化程度，用盐酸选择性溶解的办法测定了体系中煤矸石的反应程度，同时用差示扫描量热法测定了煤矸石的活性反应对体系中Ca（OH）2含量的影响。试验结果表明，水泥水化程度和煤矸石的活性反应程度在水化早期增长较快，水化后期增长速率减缓。     

掺化学外加剂水泥净浆的含气量稳定性与流变性能的关系(英文)

混凝土中的含气量是影响其新拌与硬化性能的关键因素之一。然而一些混凝土,特别是自密实混凝土(SCC),通常具有较高的含气量,含气量稳定性对混凝土的抗冻性能和混凝土表面外观有重要影响。通过测定水泥净浆中含气量随时间的演化规律,研究水泥浆中含气量的稳定性。相应地,测试了水泥浆体流变性能的变化规律;研究了超塑化剂、消泡剂、无机和有机增粘剂(VEA)等外加剂对水泥净浆含气量稳定性和流变性能的影响。结果表明:含气量、气泡的大小及其表面特性共同影响着水泥浆体的含气量稳定性;3×10~(–4)聚氧亚烷基醚型消泡剂与2×10~(–4)羟丙基甲基纤维素的复掺可达到最高的含气量稳定性和最低的含气量。     

高原地区抗冻引气混凝土含气量设计方法研究

对高原与平原地区不同水胶比引气混凝土的含气量、气泡间距系数及抗冻耐久性指数进行测试,同时搜集整理国内外相关研究成果,研究分析了高原低气压环境对引气混凝土含气量损失、气泡间距系数变化及临界抗冻耐久性指数的影响。结果表明:相较于平原地区,高原低气压环境下引气混凝土含气量损失增大,硬化后混凝土含气量损失约1.0%~1.5%;硬化混凝土含气量与气泡间距系数的对数间存在良好的线性关系,但高原低气压环境可能劣化引气混凝土的气孔结构;硬化混凝土气泡间距系数与抗冻耐久性指数间也具有良好的线性关系,且不受环境气压影响;以引气混凝土气泡间距系数为桥梁,提出一种基于混凝土抗冻耐久性要求的高原地区引气混凝土含气量设计方法。     

硫酸盐侵蚀下硬化水泥浆体微结构演变及膨胀过程的数值模拟

根据硫酸盐侵蚀机理,利用改进的CEMHYD3D水化模型和随机概率方法,建立了硫酸盐侵蚀下硬化水泥浆体的微结构演变模型。在微观层次上,模拟了浆体孔溶液中硫酸根离子的自由扩散、随机碰撞和转化反应,分析了膨胀性侵蚀产物生长导致的微结构损伤和体积膨胀,计算了侵蚀过程中石膏和钙矾石的生成量及浆体的膨胀应变,并与已有试验结果对比分析验证了模型的合理性。在此基础上,数值模拟了硫酸盐侵蚀下不同水灰比水泥浆体的微结构演变及膨胀过程。结果表明:同一硫酸盐浓度下,硬化水泥浆体中氢氧化钙和含铝物相与孔隙的接触面积越小,浆体的膨胀应变越低;水灰比为0.25、0.30和0.35的硬化水泥浆体的孔隙填充程度分别达到9.09%、9.27%和9.41%时,浆体膨胀应变开始快速增大;硫酸盐侵蚀溶液浓度增大,浆体体积快速膨胀的时间提前。     

煤矸石对硬化水泥浆体早期自收缩的影响

研究了煤矸石对硬化水泥浆体早期收缩的影响。结果表明:在实验温度为20℃的封闭环境中,硬化水泥净浆的自收缩主要发生在消化初期,3D后试样的收缩趋于稳定;掺煤矸石后,硬化水泥浆体试样的自收缩显著增加。     

不同养护条件下掺循环流化床固硫灰硬化水泥浆的膨胀性能

为探讨掺循环流化床固硫灰(简称固硫灰)硬化水泥浆的体积变化规律,将固硫灰以不同质量取代水泥制备水泥浆试件,结合扫描电子显微镜、压汞仪、X射线衍射仪及TG-DSC同步热分析仪分析了固硫灰及试件的微观形貌、矿物组成和热效应,对三种养护条件下试件的体积膨胀性能进行了试验研究。结果表明:固硫灰的掺入能显著提高浆体标稠用水量,固硫灰掺量80%(质量分数,下同)的浆体标稠用水量是基准组的1.6倍;封闭养护时,硬化浆体体积随固硫灰掺量的增加由收缩(掺量低于40%)变为膨胀(掺量高于60%),且收缩率高于基准组;相较于封闭养护,标准养护使硬化浆体内部水化更充分,大毛细孔含量减少,微观结构更密实,硬化浆体体积膨胀,固硫灰掺量80%的试件28 d膨胀率最高达0.42%;空气养护的试件体积均呈收缩趋势,80%固硫灰掺量的试件水灰比较大,但干燥引起的收缩变形高于膨胀产物产生的膨胀变形。     

水泥-粉煤灰浆体吸水率与强度的相关性研究

通过对水泥-粉煤灰体系硬化浆体的吸水率、抗压强度的测定,研究了粉煤灰对水泥硬化浆体吸水率和强度的影响,以及水泥-粉煤灰浆体吸水率与强度的相关性。结果表明,水泥-粉煤灰浆体吸水率与强度之间具有一定的相关性。粉煤灰掺量越大．水泥浆体成分越多,成分之间的相互影响越复杂,吸水率与强度的相关性越差,对单纯组分的水泥浆体各项指标进行相关性的评价具有较好的效果。     

掺石灰石粉水泥的水化过程及微观结构

用微量热仪测定了含石灰石粉水泥浆体的水化放热。用扫描电镜观察了掺石灰石粉水泥硬化浆体的微观结构。试验结果表明:一定细度的石灰石粉可加速水泥的水化,掺石灰石粉水泥的水化放热量低于不掺石灰石粉水泥的水化放热量。水泥硬化浆体中沿着石灰石粉片状方解石晶体的边缘容易形成平整断面。     

偏高岭土对硅酸盐水泥浆体干燥收缩行为的影响及机理

为探究偏高岭土（metakaolin，MK）影响水泥基材料干燥收缩（干缩）机理，研究了不同MK掺量（0、5％、10％、15％）、不同成熟度（水中分别预养护3d和28d）硅酸盐水泥浆体在20℃、55％相对湿度下的干缩和质量损失行为，并采用综合热分析和压汞法研究了不同成熟度水泥浆体的组成和微观结构。结果表明：MK对浆体干燥...