偏硅酸钠激发胶凝材料性能及微观结构

以粉煤灰、矿渣为原料,研究了偏硅酸纳激发胶凝材料的力学性能及工作性能,通过XRD和SEM对水化产物进行表征,并采用量热试验对水化历程进行分析.结果表明:对于粉煤灰-矿渣体系,采用偏硅酸钠作激发剂时,碱当量为8％时,砂浆抗压强度最高;随着激发剂掺量的增加,砂浆流动度增加,凝结时间缩短,砂浆收缩率降低;体系主要水化产物为C-S-H凝胶,且随着碱当量的提高,粉煤灰和矿渣的反应程度变大,水化产物中凝胶的量增加.     

-20℃条件下碱矿渣水泥性能研究

本文研究了碱矿渣水泥对温度的适用性,确定碱矿渣水泥-20℃条件下临界受冻强度,并选用无机盐类防冻剂对其负温下性能进行改性.试验结果表明:-10℃时,碱矿渣水泥已经不能正常水化硬化;-20℃条件下,碱矿渣水泥的临界受冻强度为3 MPa;采用三种无机盐防冻剂对碱矿渣水泥负温性能进行改性,对其负温下强度有着明显提高作用,以NaNO3提高强度最高.     

环氧树脂乳液对改性水泥砂浆的强度、黏结性能及抗冻性的影响

水泥砂浆可用于水泥混凝土的修补,修补时要求水泥砂浆应具有较好的抗开裂性能和耐久性,而环氧树脂乳液具有很好的黏结性能与力学性能,因此本文采用环氧树脂乳液来改性水泥砂浆性能,研究了新拌水泥砂浆的性能(流动性、凝结时间、密度与含气量等)、改性水泥砂浆的强度、黏结性能及抗冻性。结果表明新拌砂浆的流动性变好,即环氧树脂乳液具有减水效果。环氧树脂乳液的掺入使改性水泥砂浆的密度降低,凝结时间延缓。改性砂浆的3 d、7 d及28 d的抗折强度和抗压强度较基准砂浆降低,在6%聚灰比时,强度提高,出现极大值。黏结性能测试结果表明环氧树脂乳液能提升改性水泥砂浆与老砂浆的界面黏结抗折强度。环氧树脂乳液使改性水泥砂浆的抗冻性提高,但双掺环氧树脂乳液及粉煤灰时,抗冻性下降明显。     

晶体源对碱矿渣水泥力学性能的影响

为改善碱矿渣水泥基材料的脆性,以水玻璃为碱组分的碱矿渣砂浆为对象,研究掺入晶体源Al2 O3、A1(OH)3、Ca(OH)2以及引气剂后碱矿渣砂浆的力学性能.结果表明:掺入Al2O3与Al(OH)3,没有改善碱矿渣砂浆的脆性;掺入Ca(OH)2的碱矿渣砂浆3d折压比有较大提高,随龄期延长,折压比有所降低,但仍高于基准碱矿渣砂浆;引气剂与Ca(OH)2复掺时,对碱矿渣砂浆脆性改善明显,随龄期延长,韧性增加更多;单掺Al(OH)3与Ca(OH)2,以及复掺引气剂可以提高碱矿渣水泥水化产物的结晶程度.     

防腐阻锈剂和矿物掺合料对复合胶凝材料性能与水化特性的影响

通过水泥胶砂强度和水化热试验对不同替代水泥量的防腐阻锈成分、粉煤灰、矿渣粉三种活性掺合料进行了SEM、XRD衍射分析,观察其水化形貌及特性。试验结果表明:单掺防腐阻锈剂、双掺矿物掺合料都有利于提高水泥胶砂的抗压强度、降低水泥水化速率,但后者因早期水化慢会降低砂浆早期强度;三者复合后,进一步降低了水泥早期水化放热速率,避免了胶凝材料水化的集中放热,使胶砂56 d抗压强度高于基准组8 MPa。通过SEM水化产物结构形貌分析和XRD衍射图谱可知:防腐阻锈成分的掺入对矿物掺合料实现了碱改性,促进了矿物掺合料的二次水化,提高了砂浆或混凝土的强度及耐久性。     

新型碱矿渣性能与结构研究

研究新型碱矿渣粘结剂的力学性能,耐久性等,并对该材料水化产物组成、水泥石孔结构等进行研究,结果表明,新型碱矿渣粘结剂具有早强、高强、高粘结强度和高耐久性等优良性能.此外,作者提出了碱矿渣粘结剂的结构特征.     

消泡剂对水性环氧树脂改性水泥砂浆的性能影响

针对水性环氧树脂改性水泥砂浆存在含气量高、气孔多且大的问题,研究了消泡剂掺量对水性环氧树脂改性砂浆力学强度的影响并分析了水性环氧树脂改性砂浆孔结构与力学性能的关系.结果表明:磷酸三丁酯与有机硅消泡剂均能改善水性环氧树脂改性水泥砂浆的力学强度,且两种消泡剂具有协同增强作用;分析孔结构数据可知掺入消泡剂不仅能降低水性环氧树脂改性砂浆的孔隙率与孔径,还能优化孔径分布,减少有害孔、多害孔的数量.     

矿渣在不同胶凝体系中的水化特性

矿渣具有潜在活性,可用于制备不同类型的水泥.介绍了矿渣的形成与材料特性,在此基础上,将其用于矿渣硅酸盐水泥、超硫酸盐水泥及碱激发矿渣水泥,并分析其在不同胶凝体系中的水化特性.在三种胶凝体系中,矿渣在碱和硫酸盐激发下,形成大量水化硅酸钙和钙矾石等水化产物;随着水化反应的不断发展,使得硬化浆体更加致密,进而提高水泥的强度.     

石膏掺量对碱激发矿渣水泥砂浆性能的影响

研究了石膏掺量对碱矿渣水泥砂浆流动性、力学性能、干缩及水化性能的影响。结果表明,掺入1%～5%的石膏,碱激发矿渣水泥砂浆的流动度下降;石膏掺量在2%以内时,可提高砂浆的强度,但当掺量超过2%后,强度开始下降;石膏掺量在1%～5%范围内递增时,砂浆的干缩率随之降低。交流阻抗谱分析表明,在碱矿渣砂浆中掺入1%～5%的石膏时,Nyquist图形从30 min～1 d的非Randles图形逐渐过渡到3～28 d的准Randles曲线,表明砂浆内部的电化学反应与其水化反应相匹配,交流阻抗参数R_1、R_2在3 d后随着石膏掺量增大而增大,表明石膏在一定程度上促进了砂浆的水化。     

碱矿渣水泥基胶凝材料的碳化特征研究

抗碳化性能是混凝土耐久性的重要方面.以水玻璃与氢氧化钠(NaOH)为碱组分,粒化高炉矿渣为胶凝材料,研究了碱矿渣水泥的抗碳化性能,并分析了碱矿渣水泥易于发生碳化的主要原因.结果表明:与硅酸盐水泥相比,碱矿渣砂浆的碳化程度较大,碳化未引起碱矿渣水泥石干燥收缩的增加.碱矿渣水泥基胶凝材料硬化体碳化程度较大的主要原因是其水化产物不存在Ca(OH)2、硬化体孔溶液的高碱性及较大的干燥收缩.