矿渣-水泥胶凝体系颗粒群匹配与其活性的关系研究

将矿渣粉磨后,以不同的比例与一定细度的水泥混合,配成一系列的矿渣-水泥胶凝粉体。以Fuller曲线得到的粉体颗粒群分布作为矿渣-水泥胶凝粉体的最佳紧密堆积颗粒群分布。利用水泥与矿渣激光粒度检测结果来计算矿渣-水泥胶凝粉体的颗粒群分布,运用灰色关联分析方法计算矿渣-水泥胶凝粉体与最紧密颗粒群堆积颗粒群分布的关联度,同时测定不同矿渣掺量下矿渣-水泥胶凝体系的不同龄期的活性指数。结果表明:矿渣-水泥胶凝粉体的实际颗粒群分布与最紧密堆积颗粒群分布关联度最高时,该胶凝体系的28d矿渣活性指数最为理想。     

不同颗粒群匹配时粉煤灰-水泥复合体系的强度预测模型

用一系列不同细度的粉煤灰与纯硅酸盐水泥按4：6比例组成各个复合胶凝体系试样．以各试样的早期水化结合水指标作为化学活性匹配参数、各试样实测堆积密度与计算堆积密度之比作为颗粒群堆积密实程度参数，将各试样28d胶砂活性分别与化学活性匹配参数、颗粒群匹配密实程度参数进行灰色关联分析。结果表明：（1）复合体系颗粒群的化学活性匹配以及颗粒群堆积密实程度与28d胶砂活性的关联度较为相近，对强度影响的权值也较为相近；（2）由权值可以获得归一化的复合体系28d活性预测值Hi，并以Hi为立面指标，水泥与粉煤灰颗粒群的匹配为平面指标，运用Origin软件能进行复合体系活性与颗粒群匹配分布趋势的预测分析.     

水泥-粉煤灰的颗粒群匹配与其胶砂性能的关系研究

本文将某低钙灰试样经粉磨处理,以不同比例与一定细度的纯硅酸盐水泥进行匹配,制成一系列粉煤灰水泥试样。根据Dinger-Funk的数学模型可得出粉体最佳颗粒群分布(即堆积密度达最大时的分布),并通过水泥与粉煤灰激光粒度检测结果计算各粉煤灰水泥的实际颗粒群分布。运用灰色关联分析原理,考察各粉煤灰水泥试样的颗粒群分布与Dinger-Funk最紧密堆积颗粒群分布的相关性。同时,对各粉煤灰水泥进行标准稠度用水量以及胶砂强度测定。结果证明:当粉煤灰与水泥的匹配后的颗粒群分布与最紧密堆积的关联度较高时,相应的粉煤灰水泥标准稠度用水量较少,胶砂强度则较高。     

粉煤灰和矿粉双掺的胶砂和混凝土试验研究

采用正交试验方法进行胶砂试验,研究粉煤灰和矿粉总掺量、粉煤灰与矿粉比例和水胶比三个影响因素对水泥-粉煤灰-矿粉三元胶凝体系胶砂流动度和强度影响,分析三元胶凝材料体系的水化特点和强度发展规律。并在此基础上配制粉谋灰和矿渣双掺的高性能混凝土,研究表明粉谋灰和矿粉双掺的高性能混凝土早期强度低,后期强度高,混凝土耐久性能好。     

磷酸盐对矿粉-水泥体系的影响

通过不同种类不同掺量磷酸盐对矿粉-水泥体系的强度、工作性能影响进行了研究,结果表明:随磷酸钠掺量增大,矿粉-水泥体系的胶砂流动度增大,流动度经时损失有改善;初终凝时间延长。掺入磷酸钠后,7d强度提高达10%,28d强度最大提高9%,矿粉激活效果显著;化学结合水含量7d后开始高于基准组。掺加磷酸钠的胶砂试样长期泡水210d后未出现裂纹,安定性良好。     

矿渣-钢渣复合水泥的性能研究

试验利用矿渣和钢渣作为配制复合水泥的辅助性胶凝材料,研究了矿渣、钢渣细度和复合比例对复合水泥强度的影响,并从颗粒堆积和复合胶凝效应的角度探讨了矿渣-钢渣在复合水泥中的作用机理。试验结果表明：在矿渣与钢渣组成的复合体系中,矿渣细度决定了复合水泥的强度,矿渣越细,复合水泥强度越高;在辅助性胶凝材料掺量一定的情况下,矿渣占的比例越高,复合水泥的强度越高;在适宜的复合比例下,用矿渣和钢渣混合配制的复合水泥28d抗压强度高于纯水泥的28d抗压强度。     

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.     

矿物掺合料与硅酸盐水泥复合胶凝体系性能初探

对掺加不同矿物掺合料（石粉、矿粉、粉煤灰）与水泥复合胶凝体系的性能（强度、收缩、裂缝）及其浆体的PH进行测试，经分析得出结论：复合胶凝体系浆体的pH值与其胶砂强度有对应关系；石粉掺量较少时，有早强作用；单掺时，矿物掺合料的活性由高到低的顺序为：矿粉→石粉→粉煤灰；从强度、收缩、裂缝三方面总体考虑，双掺效果比单掺好，其中，以矿粉和粉煤灰复掺效果最好。     

生物质灰对水泥硬化浆体抗压强度影响的试验研究

对比研究了生物质灰与普通粉煤灰在粒度分布、颗粒形态、化学组成、活性指数等方面的不同,并开展了不同掺量生物质灰对水泥硬化浆体抗压强度的影响研究.结果表明:生物质灰颗粒形状不规则、平均粒径及粒径分布范围较大,具有特有的细长纤维状颗粒,且其活性组分Al2O3不足普通粉煤灰的三分之一;生物质灰的火山灰活性小于普通粉煤灰;相同掺量下,生物质灰-水泥复合胶砂各龄期的抗压强度均小于普通粉煤灰-水泥复合胶砂,生物质灰掺量越大,复合胶砂的强度相比纯水泥组下降程度越大;与普通粉煤灰相比,掺加生物质灰的硬化水泥浆体微观结构更为疏松多孔,特别是其特有的细长纤维状颗粒的存在.     

粉煤灰组成与其胶砂活性的灰色关联分析

采用不同化学成分的粉煤灰试样,通过遴选试样及粉磨,使它们的细度及颗粒群分布基本一致,以50％的比例掺入纯硅酸盐水泥中,制成粉煤灰硅酸盐水泥。参照水泥标准测其各龄期的胶砂强度。采用灰色关联分析的方法,以粉煤灰水泥各龄期胶砂抗压强度为母序列,以相应的粉煤灰各组分含量为子序列,分析了粉煤灰各组分与其水泥胶砂宏观强度的关联度。本文进一步以XRD物相鉴定、酸溶解法等测试手段研究了粉煤灰矿物成分以及玻璃体含量与化学成分的关系,证实了灰色关联的分析结果。     

化学驱动与热力学驱动下复合胶凝体系的水化特性研究

为了解复合胶凝材料体系水化放热特性,以及化学驱动与热力学驱动对复合胶凝材料体系的水化放热影响,研究了不同掺量的粉煤灰/矿粉-水泥二元复合胶凝体系的水化热发展,同时探究了不同早强剂掺量以及不同温度对粉煤灰-水泥二元复合胶凝体系水化放热的影响。结果表明:粉煤灰、矿粉均会降低二元复合胶凝体系水化放热速率,但矿粉活性比粉煤灰高,对水化放热速率以及最终累计放热量影响较小;化学驱动可以显著提高体系水化放热速率,促进早期水化发展,但不改变最终累计放热量;热力学驱动作用效果更显著,可以大幅提高体系放热曲率以及累计放热量。以化学反应速率为判据构建两种驱动的联系能有效地设计混合驱动模式。     

高性能水泥基灌浆料配合比设计的实践与验证

使用Alfred模型进行高性能水泥基灌浆料配合比设计,研究并优化了其堆积曲线公式系数q.同时利用制备超高性能混凝土理论与中心质假说,通过在普通水泥中加入超细矿粉、硅灰、膨胀剂等矿物掺和料,寻求适当的砂胶比与混合物颗粒粒径分布,提高胶凝体系的密实度,增强胶凝体系的流动度与稳定性.进而制备出一种无泌水、流动度佳、早强高强的高性能水泥基灌浆料.总结了一种具有普遍适用性的、快速准确的高性能水泥基灌浆料配合比设计思路.     

水泥-煤矸石体系颗粒群特征及其性能研究

将不同细度的煤矸石和不同细度的水泥混合，得到具有不同颗粒群分布的水泥—煤矸石试样。通过激光粒度分析和胶砂强度试验，考察它们的强度及相关性能，研究水泥—煤矸石体系的颗粒群分布与强度等性能之间的相互关系，并探讨煤矸石与水泥的最佳细度匹配方案。     

高钙灰-水泥颗粒群匹配与强度关系研究

本文将不同颗粒群分布的高钙灰、水泥按5:5比例混合,制成高钙灰水泥,测其3d、28d胶砂抗折、抗压强度。用激光粒度仪分别检测高钙灰、硅酸盐水泥的颗粒群分布。运用Rosin-Rammler公式对高钙灰、硅酸盐水泥及高钙灰水泥进行拟合。应用Origin软件,以宏观性能指标为z轴,水泥与高钙灰特征粒径之差为x轴,水泥与高钙灰复合胶凝粉体的特征粒径De 为y轴,进行三维区域图分析。给出强度发展趋势与水泥、高钙灰的相对位置以及复合胶凝体系总体细度的相互关系。     

煤矸石颗粒群分布与煤矸石水泥活性的关系研究

本文将纯硅酸盐水泥、煤矸石按不同的粉磨时间序列处理成若干个不同颗粒群分布的试样,配制成一系列煤矸石硅酸盐水泥(煤矸石掺量均为30％),进行胶砂强度检验。采用灰色关联分析方法研究了煤矸石各粒径范围颗粒含量与煤矸石水泥强度的相互关系。结果表明:(1)煤矸石粒径在10μm以下的颗粒体积百分数与煤矸石水泥的强度均为正关联,而大于10μm的颗粒与煤矸石水泥的强度均为负关联,说明小于10μm的颗粒对强度增长有积极贡献;而大于10μm的颗粒对强度增长不利。(2)R-R分布表明:在煤矸石达到一定细度的条件下,宽分布试样有较多的小于10μm颗粒。     

玄武岩粉对海工胶凝材料性能及水化的影响

利用玄武岩粉、矿粉及脱硫石膏大掺量取代硅酸盐水泥制备海工胶凝材料,研究了玄武岩粉对海工胶凝材料抗压强度及抗氯离子渗透性能的影响,并通过红外光谱、X射线衍射、压汞等手段研究了其水化机理.结果表明,当玄武岩粉掺量小于24％ 时,56 d龄期的海工胶凝材料具有良好的性能,与普通硅酸盐水泥相比,尽管抗压强度有所降低,但抗氯离子渗透性能提高了76％.适量玄武岩粉能优化水泥-矿粉胶凝体系的级配,在掺量从6％ 增加到30％ 时,28 d龄期的浆体孔隙率提高了2.3％,但浆体的孔径分布得到了优化.     

石膏对粉煤灰-石灰石粉-熟料复合胶凝材料强度的影响

研究了石膏品种和掺量对粉煤灰-石灰石粉-熟料复合胶凝材料胶砂强度的影响。研究发现,在石膏掺量相同的情况下,掺SO3含量较高石膏的试样2抗折强度和抗压强度均大于试样1(所掺石膏中SO3含量较低)。当采用同一品种石膏时,复合胶凝材料强度随石膏掺量增加而提高。试验显示在配制混合材料掺量较大的复合胶凝材料时,适当增加SO3含量可以促进复合胶凝材料强度的发展。     

钢渣-粉煤灰复合胶凝材料的试验研究

以钢渣、粉煤灰等固体废物,掺加少量的普通硅酸盐水泥、脱硫石膏,辅以适量化学激发剂,研制开发新型复合胶凝材料。试验表明,少量水泥能够有效地激发出钢渣-粉煤灰体系潜在的活性,单掺水泥的钢渣-粉煤灰体系最优配比为:钢渣/粉煤灰=6:4,水泥掺量为15%;对于复掺水泥和脱硫石膏的钢渣-粉煤灰体系来说,最优配比为钢渣/粉煤灰=6:4,水泥掺量为15%,脱硫石膏掺量为10%。合适的化学激发剂可以较好地提高复合胶凝材料的性能,复合胶凝材料在自然养护的条件下比标准养护条件下强度增长更快。     

石灰石粉-粉煤灰细度变化对水泥基胶凝材料体系水化动力学的影响

为研究混磨不同细度石灰石粉-粉煤灰对水泥基胶凝材料水化进程和早期力学性能的影响规律,本文采用等温量热法测定了不同细度复合胶凝体系在水化温度为20 ℃时的水化放热速率和放热量,根据Krstulovic-Dabic提出的水化动力学模型计算了复合胶凝体系水化反应各阶段的动力学参数。结果表明:增加石灰石粉和粉煤灰的细度可促进复合胶凝体系水化产物的结晶成核与晶体生长,缩短水化诱导期结束时间和达到最大放热速率时间,加速水泥的水化反应速率。石灰石粉和粉煤灰细化会缩短相边界反应过程时间,使复合胶凝体系在水化程度更高时发生反应控制机制转变。抗压强度试验表明增加细度可明显提高胶砂试件的早期强度,其后期强度保持稳定。     

水泥-矿渣体系颗粒群配伍与其胶砂性能的关系研究

将不同颗粒群分布的矿渣，水泥按50%比例混合，测其胶砂流动度比和7d、28d抗折，抗压活性系数，应用Origin软件，以宏观性能指标为Z轴，水泥与矿渣D50差为X轴，水泥与矿渣混合样的粉体D50为Y轴，进行三维区域图分析。给出各项性能指标发展趋势与水泥，矿渣的相对位置以及混合体系总体细度的相互关系，并给出了最佳的水泥-矿渣颗粒群配伍建议。