高掺量矿物掺合料对水泥基材料固化氯离子能力的影响

本文研究了高掺量矿物掺合料对水泥基材料固化氯离子能力的影响,并借助XRD、DTG等进行了分析,研究结果表明:在水泥掺量为20％情况下,随着矿粉和NaCl的掺量的增加,提高了水泥基材料的强度.高掺量的矿粉促进了水泥基材料中的F盐和镁铝水滑石的生成提高了其对氯离子的固化能力,增加浆体的水灰比对氯离子的固化也起到了促进作用.     

不同龄期和硫酸盐作用下大理石粉对水泥固化氯离子性能影响研究

研究了硫酸盐作用下大理石粉对水泥固化氯离子性能的影响规律及作用机理.试验结果表明:水泥-大理石粉硬化浆体氯离子固化率,1d龄期之前快速增长,1～3d龄期增长变缓,3～7d龄期进一步减缓,7～28 d龄期时增加缓慢,1d、3d和7d龄期的分别达到28 d的50％、70％和95％.随着大理石粉掺量的增加,水泥浆体的氯离子固化率,6h、12 h、1d龄期增大,3d、7d、28 d龄期降低;随着硫酸盐浓度增加,其氯离子固化率降低.XRD分析表明大理石粉对水泥浆体28 d龄期的Freidel's盐生成量影响不大,硫酸盐抑制水泥-大理石粉浆体Freidel's盐生成.     

铜离子掺杂对高铁低钙水泥熟料性能的影响

基于C4AF可以提高水泥基材料的抗蚀性,以高铁低钙水泥熟料为研究对象,掺入不同含量的CuO,通过对熟料及其水化产物进行X射线衍射(XRD)、水化热、抗压强度、非蒸发水含量和固化氯离子能力等测试,探究Cu2+对高铁低钙水泥熟料水化性能与氯离子吸附固化能力的影响.结果发现,适量CuO的掺入促进了高铁低钙水泥熟料中C4AF的生成,降低了熟料液相的粘度,有利于C3S的晶粒生长,有利于提高高铁低钙水泥熟料的水化活性和固化氯离子能力,最佳掺量为0.2 wt％.     

基于不同阳离子条件下硅酸盐水泥氯离子固化性能研究

研究了不同阳离子对硅酸盐水泥氯离子固化性能的影响,采用水溶法测定了净浆试样中自由氯离子的含量并计算出其氯离子固化率,对试样进行了XRD物相分析以及其水溶液的pH值测定。研究得出,随水化龄期的增长,水泥浆体的氯离子固化率增大,其6 h、12 h、1 d和3 d的氯离子固化率分别达到其28 d的50％、70％、80％和90％以上,F盐的生成及氯离子的固化主要发生在水化早期,水化后期氯离子固化主要来自C-S-H凝胶,其氯离子固化量较小。不同阳离子导致了水泥浆体中F盐生成量的差异,其影响硅酸盐水泥氯离子固化率由大到小排列为Ca2＋＞Mg2＋＞K＋＞Na＋,其与对pH值的影响成负相关系,Ca2＋和Mg2＋降低了水泥浆体的pH值,有助于氯离子的固化;K＋和Na＋提高了水泥浆体的pH值而降低了氯离子固化。氯离子浓度一定时,Na＋浓度的增加对水泥浆体中F盐的生成量及氯离子固化率影响不大;而Mg2＋浓度的增加提高了水泥浆体中F盐的生成量及氯离子固化率。     

矿渣微粉对水泥净浆性能及氯离子固化作用的影响

为解决钢筋混凝土氯离子侵蚀难题，研究了不同掺量矿渣微粉对水泥净浆工作性能、力学性能和氯离子固化性能的影响，并通过物相分析、热重分析、孔结构分布和热力学模拟等方法对氯离子固化机理进行表征分析。结果表明：矿渣微粉能够改善水泥基材料的工作性能，有效提升水泥净浆后期抗压强度和氯离子固化能力，掺量为30%(质量分数)时综合性能最佳；矿渣微粉能够化学结合氯离子，促进体系生成Friedel盐和Kuzel盐，并且能够发生火山灰效应提升C-S-H凝胶含量，细化硬化浆体孔隙结构，提升密实度；水泥净浆氯离子固化能力受氯离子化学结合、物理吸附和阻迁能力共同作用，随着矿渣微粉掺量增加，水泥净浆氯离子化学结合和物理吸附能力逐渐增强，而阻迁能力存在最优掺量。本研究为矿渣微粉水泥基材料在远海岛礁工程建设中的应用提供技术支持和理论支撑。     

高铁低钙硅酸盐水泥体系的抗氯离子侵蚀性能研究

为了改善水泥基材料的抗氯离子侵蚀性能,提出高铁低钙硅酸盐水泥体系[C4 AF≥18％,C3 S≤50％,层状双氢氧化物材料(LDHs)].分别制备了矿相组成为(18％C4 AF,50％C3 S)及(20％C4 AF,48％C3 S)的高铁低钙水泥熟料,探讨了高铁低钙水泥熟料的烧成制度和材料特性;测试了硬化高铁低钙水泥浆体的3、7、28 d抗压强度及28 d氯离子扩散系数,研究了0％～8％掺量的LDHs对高铁低钙水泥体系的力学性能及抗氯离子侵蚀能力的影响.结果表明,C4 AF含量为20％的高铁低钙水泥熟料比C4 AF含量为18％的高铁低钙水泥熟料的结晶度高;掺LDHs的高铁低钙水泥基材料的3d和7d强度有所提高,当掺量为2％时强度达到最大;高铁低钙水泥体系通过提高水泥熟料中的铁相含量、降低硅酸三钙含量、引入具有离子固化能力的LDHs,显著改善了其抗氯离子侵蚀性能,当LDHs掺量为4％时,高铁低钙水泥基材料抗氯离子侵蚀能力最强.     

粉煤灰水泥基材料交流阻抗谱的弥散效应研究

为了研究掺粉煤灰水泥基材料的交流阻抗弥散效应,测试并解析了粉煤灰掺量分别为0％、10％、20％及30％,水胶比为0.4的水泥基材料试件在14 d、28 d、56 d、70 d及91d龄期时的交流阻抗谱.结果表明:基体CPE1值随水化时间呈指数式降低,CPE1的弥散指数n1随着水化时间呈对数式增大.掺0％和10％粉煤灰试件不连通孔的CPE2值远大于掺20％和30％粉煤灰试件CPE2值.无论粉煤灰掺量多少,CPE2值均随水化时间先增大,后减小.对于不同粉煤灰掺量的CPE2弥散指数n2值随水化时间呈幂函数降低.粉煤灰的掺入较大地改变了水泥基材料的弥散效应,因此,考虑弥散效应解析掺粉煤灰水泥基材料交流阻抗谱是十分必要的.     

苯丙乳液改性高强水泥基材料性能及机理

苯丙乳液作为聚合物改性材料已经在水泥基材料中得到应用,而对其改性机理尚不清楚.本文测试了苯丙乳液改性高强水泥基材料的工作性、凝结时间及力学性能,利用微量热仪法与X射线衍射(XRD)分析了苯丙乳液对水泥基材料水化的影响,通过扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)研究了其微观结构.研究结果表明,苯丙乳液延缓了水泥基材料的水化与二次水化反应,苯丙乳液能有效改善高强水泥基材料界面结构与水泥石结构.苯丙乳液与水泥或其水化产物间存在化学反应的可能性.     

不同养护龄期和水灰比下纳米石墨烯片水泥基复合材料力学性能研究

研究了在不同水灰比和不同养护龄期下,纳米石墨烯片(GnPs)的加入对水泥基复合材料力学性能的影响,并利用SEM分析了GnPs对水泥基体的增强作用.结果 表明,在7d养护龄期下,GnPs的加入会降低水泥净浆的力学性能,但随着养护龄期的增加,水泥基复合材料的力学性能不断增强,同一掺量下,水灰比越大,抗折、抗压强度越低.28 d时,GnPs掺量为0.3wt％,水灰比为0.35下,材料抗折、抗压强度达到最大值,分别为12.47 MPa、102.11 MPa,较空白组分别提高29.8％、22.7％.微观分析表明,GnPs能够通过改变水泥水化产物的形貌及提高材料的密实度来提高其力学性能.     

硅烷偶联剂改性苯丙乳液水泥复合材料的力学性能及孔隙结构

采用不同掺量的硅烷偶联剂制备了硅烷偶联剂改性苯丙乳液水泥复合材料,测试了其定伸粘结性能、拉伸力学性能、剪切力学性能,并对其孔隙结构进行了测定,结果表明:硅烷偶联剂的掺入对苯丙乳液水泥复合材料的定伸粘结性影响不大,但当掺量超过1％时,材料的弹性恢复率显著下降,掺量达到3％时,弹性恢复率降至60％以下;硅烷偶联剂能有效改善苯丙乳液水泥复合材料的拉伸力学性能和剪切力学性能;掺入硅烷偶联剂可以降低苯丙乳液水泥复合材料中孔隙形成的概率,并细化其孔隙结构;硅烷偶联剂的掺量为粉料质量的2％时,苯丙乳液水泥复合材料的力学性能相对较好.