活化粉煤灰水泥的微观结构研究

研究了不同种类活化剂对粉煤灰水泥的强度激发作用,通过改变活化剂及混合材掺量,对活化粉煤灰水泥进行了研制.使用X射线分析、红外光谱分析和扫描电镜分析等,从微观结构进行了研究.结果表明,活化后的32.5级粉煤灰水泥混合材掺量可高达35%.早强有明显提高.3 d抗折强度提高12.8%,抗压强度提高12.5%;微观结构主要表现为钙钒石,Ca(OH)2等水化产物大量出现和提前进行水化反应,3 d SEM显示结构紧密,为絮状形貌,3 d红外图谱显示波数发生位移.说明水化产物晶体结构发生了改变.     

混合材对高C3S含量水泥水化性能的影响

通过测定不同龄期和掺量的煤矸石-水泥、超细粉煤灰-水泥复合体系力学性能、结合水量及混合材反应程度，并结合XRD研究了低水胶比下超细粉煤灰、活化煤矸石对高C3S含量水泥水化性能的影响。试验结果表明，粉煤灰的化学效应对高C3S含量水泥早期水化的影响与煤矸石相差不大，但是其物理特性对高C3S含量水泥早期强度的影响要高于煤矸石；而活化后的煤矸石对高C3S水泥后期水化的影响优于超细粉煤灰，其抗压强度、结合水量和混合材反应程度均高于粉煤灰-水泥复合体系；活化煤矸石单独与高C3S水泥复合使用时，其掺量可比Ⅱ级粉煤灰提高20％。     

活化复合水泥的研制与早期微观结构研究

通过对活化硅酸盐类水泥的研制，结果表明：活化后的32．5级复合硅酸盐水泥早强有显著提高，助磨效果明显，混合材最高掺量可达60％。其3d抗折强度增长215％，抗压强度增长39．4％；28d抗折强度增长27．8％，抗压强度增长6．4％，通过使用现代测试手段进行的分析，结果表明：主要表现为钙钒石、Ca（OH）2等水化产物大量出现和提前进行水化反应，3dSEM显示结构紧密，为絮状形貌，3d红外图谱显示波数发生位移，说明水化产物晶体结构发生了改变。3dX射线显示，Ca（OH）2水化产物相应发生变化，量热分析显示出反应热增加。     

复合混合材热力活化对水泥净浆强度的影响

煤系固体废弃物煤矸石、粉煤灰以及冶金废弃物矿渣等均含有可利用的SiO2,Fe2O3,CaO,Al2O3等氧化物,但由于其来源不同,组分中氧化物含量及活性差异较大,因此,可通过合理配合、热力活化处理后用作水泥的复合混合材.将煤矸石、粉煤灰及矿渣按一定比例、在不同温度活化烧结后,掺入水泥熟料,进行水泥的净浆性能测试.试验结果表明,掺入活化处理后的复合混合材能明显提高水泥净浆的早期和后期强度;XRD,SEM分析结果显示,煅烧前后的混合材晶体结构有明显的变化,烧结后,复合混合材的水泥水化3 d后水化产物已经较少,水泥石结构致密,说明掺活化复合混合材的水泥水化后强度发挥较快.     

活化煤矸石-矿渣作复合硅酸盐水泥混合材的试验研究

本文对活化煤矸石及矿渣作为复合硅酸盐水泥混合材进行试验研究。通过正交试验寻找煤矸石热活化的最优条件,优化设计活化煤矸石-矿渣作混合材制备复合硅酸盐水泥,探索不同配比混合材、石膏对复合硅酸盐水泥性能影响。结果表明:煤矸石最佳热活化条件为煅烧温度700℃、保温时间1 h、物料粒度0.08 mm;以活化煤矸石为主的混合材掺量为40%,能够制备出强度等级达到32.5的复合硅酸盐水泥。     

高钢渣掺量和高强度钢渣水泥的研制

钢渣的低水化活性而致钢渣掺量小．钢渣水泥强度，特别是早期强度低等一直是困扰其应用于水泥生产的难题。采用各原料预先单独粉磨然后混合的工艺，成功制备了一种新型钢渣水泥。研究结果显示：该水泥3d和28d的抗折强度、抗压强度分别达6．8MPa、35．1MPa和7．8MPa、57．8MPa。各主要原料的配合比为：硼(钢渣)为50％～55％，硼(矿渣)为20％～30％，硼(水泥熟料)为10％～25％，硼(石膏)为3％～5％。还借助XRD和SEM，对其水化及水化产物进行了分析研究。     

粉煤灰复合水泥对改善混凝土性能的试验研究

复合水泥对混凝土性能的影响，尤其是耐久性能的影响，一直是人们普遍关心的问题．通过混凝土抗压强度试验和混凝土耐久性加速试验，对以粉煤灰作为主要混合材的复合水泥配制的混凝土的综合性能进行了研究．研究表明，复合水泥基混凝土3d，28d强度大于粉煤灰混凝土，和同强度等级的普通硅酸盐水泥基混凝土较为接近，而抗氯离子渗透性能则明显优于普通水泥基混凝土和粉煤灰混凝土．用粉煤灰作为主要混合材的高性能复合水泥来配制混凝土，是改善混凝土综合性能的非常有效的方法．     

超缓凝剂对硅酸盐水泥砂浆性能的影响

目的为配制一种新型有机复合超缓凝剂，研究不同掺量及养护条件下其缓凝效果和硬化机理．使之可有效地应用于大体积混凝土及缓黏接预应力混凝土工程中．方法利用XRD和SEM等微观手段，对掺入超缓凝剂水泥砂浆的缓凝性能进行了测试和表征．结果超缓凝剂在不同养护条件下，可使水泥水化“休眠”20～40d，“休眠”结束后能迅速水化而结构不发生变化．XRD图谱表明并未发现异常水化物产生；SEM图像表明，掺超缓凝剂的水泥硬化结构更加致密．结论在标准养护条件下，掺量0．035％的超缓凝剂可使水泥水化“休眠”34d，“休眠”结束后59d可达空白试件28d强度．随养护温度增加和超缓凝剂掺量的降低，水化“休眠”期降低．超缓凝剂并未使水化产物发生本质变化，其耐久性应是可靠的．     

热活化非高岭石质粘土制备水泥混合材的探索研究

以欧洲某国储量丰富的非高岭石质粘土为原料,研究了其煅烧活化制度,并以热活化非高岭石质粘土和石灰石作为混合材制备了复合水泥。研究结果表明：非高岭石质粘土以石英、绿泥石和白云母等矿物为主,其最佳活化制度为850℃煅烧3 h,获得的热活化非高岭石质粘土28 d活性指数为83%,以其与石灰石共同作为混合材可配制熟料含量50%～70%且力学性能等级32.5 MPa及以上的复合水泥。复合水泥水化进程和水化产物与石灰石煅烧粘土水泥相类似,均含有碳铝酸盐、Ca(OH)₂等水化产物。     

煤矸石,炉渣复合水泥的水化机理研究

采用正交实验法制备了高强度，高混合材掺量的煤矸石、炉渣复合水泥试样，运用现代测试手段对水泥净浆的水化产物进行了实验研究，分析了水化进程中各阶段的主要水化产物，实验证明，快速形成的早期水化物改善了水泥的早期性能。     

矿粉对水泥和混凝土性能的影响

为了探寻矿粉细度及掺入量对水泥和混凝土性能的影响,通过试验测试方法,分析了矿粉和水泥的基本性质,研究了超细矿粉和普通矿粉的掺量对水泥基材料标准稠度、凝结时间、流动度和力学性能的影响.结果表明：普通矿粉使水泥净浆标准稠度需水量下降,而超细矿粉则增加标准稠度需水量,两种矿粉都使水泥净浆凝结时间略微延长.普通矿粉可以改善水泥净浆的流动度,超细矿粉的加入则降低了水泥净浆的流动度.普通矿粉和超细矿粉降低水泥净浆早期（7 d）抗压强度,提高后期（28 d）抗压强度,掺10％～50％的普通矿粉的水泥净浆28 d抗压强度提高2.9％～9.7％,掺入超细矿粉28 d抗压强度提高3.9％～20.1％,普通矿粉和超细矿粉的最佳掺量为10％～30％;两种矿粉替代10％～50％水泥所配制的混凝土的强度得到了明显的提高.     

Effects of carbon nanotubes on mechanical and 2D-3D microstructure properties of cement mortar

To study the influence of multi-wall carbon nanotubes （MWCNTs） on the mechanical and microstructural properties of cementitious composites, 0.00, 0.02, 0.08, 0.10, and 0.20 wt% of multi-wall carbon nanotubes were added into cement mortar, in which the cement-sand ratio was 1：1.5. The flexural and compressive strengths of cement mortar at the age of 3, 7, 28 and 90 d and the fracture performance at the age of 28 d were determined, its 2D micrograph was tested by means of SEM, and the 3D defects distribution was firstly determined with or without CNTs by means of XCT （X-ray computerized tomography）. The results showed that 0.08 wt% of CNTs improved the compressive strength and flexural strength by 18% and 19~A, respectively, and a significant improvement of its fracture property was observed. Moreover lower addition of carbon nanotubes to cement mortars can improve its microstructure and decrease the defects significantly compared to the cement mortar without CNTs. With the increase of the content of CNTs, the mechanical properties of cement mortars presented to be declined largely due to the agglomeration of CNTs.     

超细CaCO3增强硫铝酸盐水泥强度的研究

在硫铝酸盐水泥硬化体中,钙矾石主要以柱状、棒状而存在,这对水泥的性能产生了不利影响。探讨了超细CaCO3对硫铝酸盐水泥进行改性的研究。试验结果表明,超细CaCO3掺量为3%时,明显改善了硫铝酸盐水泥的强度,其28 d净浆与砂浆抗压强度分别达到100.6 MPa和94.1 MPa,且水泥的28 d砂浆抗折强度高达12.5 MPa。SEM显示掺超细CaCO3硫铝酸盐水泥硬化体中难以发现大颗粒状的水化硫铝酸钙晶体,结构较致密、均匀。     

大掺量粉煤灰水泥研究及其在工程中的应用

利用正交试验和作图方法．分析不同因素对大掺量粉煤灰水泥强度的影响．找出大掺量粉煤灰水泥的优化配合比．结果表明，在42．5普通硅酸盐水泥中掺入≥50％粉煤灰，化学外加剂和矿物掺合料分别为1％和596时。水泥各项技术性能都达到GB1344—1999标准32．5强度等级的要求．本文还介绍了该水泥在土木工程中的应用情况。     

Microstructure and Properties of Activated Slag Cement

Activation of the slag cement was performed using a composite activator. Experimental results show that the performance of the cement is remarkably improved. The fineness and specific surface area of the cement are increased by 23.7% and 1.4% , and 3d flexural strength and compressive strength are enhanced by 20.9% and 22.9%, respectitely. Microstructure and phase composition of the hydrates were analysed by X-ray diffraction( XRD ) and scanning electron microscopy( SEM ). The results indicate that Ca(OH)2 in the hydrates decrease obvioasly. The morphology of the other hydrates appears to be flocculent, with a dense structure. The improvements of the properties is related to the microstructural changes.     

Effects of clinker contents of different C3A and C4AF on the performance of PSC cement

Phosphogypsum-slag-clink (PSC) cement were prepared by original phosphogypsum(PG), which was grinded after dried at 60 °C combined with different contents of phosphogypsum (15%, 20%, 30%), and a small amount of different C₃A, C₄AF contents of finely ground cement clinker, and ground granulated blast furnace slag (GGBFS). Physical mechanical and sugaring properties were studied. The results show that compressive strength of PSC cement with 20% phosphogypsum at 3 d ages would be higher than 17 MPa and even 50 MPa at 28 days. Compressive strength at longer curing stage and sugaring properties of PSC with lower content of C₃A higher C₄AF clinker were improved. pH value of PSC cement system at early stage was relatively low, and pH gradually increased with the addition of clinker. pH increased firstly and then decreased with the hydration stage. SEM analyses showed that the amount of ettringite, which was influenced by pH and content of Al, must be controlled in PSC cement system, which may cause damage to microstructure or even expansive cracks if large amount of ettringite formed in hardened paste.     

大掺量粉煤灰路面基层专用水泥的制备与性能

研究了一种大掺量的具有缓凝微膨胀性的路面基层稳定专用水泥,分析了石膏掺量、粉煤灰掺量对该种水泥的强度和凝结时间的影响。研究表明:这种水泥具有凝结时间长的特点,随着石膏掺量的增加,水泥的凝结时间和强度都有一个最大值,石膏的用量控制在SO3含量4.0%左右为宜,粉煤灰掺量增加,水泥的凝结间延长,强度逐渐降低,当掺量大于50%后,水泥的水化过程明显延缓。这种水泥的胶砂强度比32.5级水泥略低,但采用这种水泥稳定粒料的强度比采用通用水泥稳定粒料的强度有明显提高,达到相同的设计强度可以节省水泥用量15%左右。     

垃圾焚烧炉渣活性激发及对水泥性能的影响

通过外掺法研究了城市生活垃圾焚烧炉渣用作水泥混合材对水泥性能的影响,同时考察了炉渣活性激发和炉渣水泥的环境安全性。实验结果表明:炉渣具有较弱的火山灰活性,随着其掺入量的增加,水泥标准稠度用水量增加,凝结时间延长,水泥强度下降,当PO 42.5水泥中炉渣掺量达到25%时仍能达到PO 32.5水泥生产要求。在炉渣活性激发方面,钙系列激发剂能够提高炉渣水泥的早期和后期强度(CaCl2会使后期强度倒缩),钠系列激发剂均会降低其强度。炉渣的掺入能够降低水泥净浆化学收缩率。在炉渣掺量35%时,砂浆试块的重金属极限溶出含量远低于国家标准最高允许浓度,不会对环境带来二次污染。     

废弃混凝土再生水泥熟料的配制与性能

以完全不用天然石灰石、粘土、页岩和砂岩,废弃混凝土在生料中的质量百分含量高达95％～99％和普通煅烧工艺制备出了水泥熟料(以下简称再生熟料).将再生熟料与用天然石灰石和砂岩制备的水泥熟料进行了对比试验与分析,结果表明:2种熟料具有完全相同的XRD特征峰位,再生熟料的熟料矿物形成正常;2种熟料化学成分相近,再生熟料的率值设计中更倾向于高钙低硅;再生熟料的f-CaO含量满足安定性要求;再生熟料制备的水泥的3d强度达到42.5级硅酸盐水泥的要求,28 d强度达到52.5级硅酸盐水泥的要求.