辅助胶凝材料

掺入富SiO2的辅助胶凝材料会影响其水化产物的数量和种类,也会影响这类材料的体积、孔隙率及耐久性。在常用的替代水平下,水化产物的主要变化是C-S-H凝胶中Ca/Si比的下降和大量氢氧化钙的消耗减少。而掺入富Al2O3的辅助胶凝材料则会提高C-S-H凝胶对铝的吸收,并且会增加铝酸盐水化产物的数量。目前,尽管对C-S-H凝胶的认识还不是很透彻,但这些在矿相组成中的变化还是能够通过热力学模型试验发现的。在早期,"填充效应"促使熟料相的反应增加。辅助胶凝材料的反应随后进行,并随着pH值和温度的升高而加快,同时其组成、细度和玻璃相数量也发挥重要作用。由于辅助胶凝材料涵盖范围广和多样性的特点,因此探讨其组成、颗粒大小、暴露的外在环境条件(比如温度或相对湿度)之间的一般规律关系变得更加重要。     

矿渣碱激发胶凝材料固化盐渍土试验研究

为解决盐渍土路基铺设存在的溶陷、变形等问题,采用矿渣碱激发胶凝材料固化的方法对盐渍土的综合性能进行优化。通过击实试验和无侧限抗压强度试验研究了矿渣碱激发胶凝材料对盐渍土抗压强度的影响,并利用XRD和SEM分析了试样的物相组成和微观形貌。结果表明,矿渣碱激发胶凝材料固化盐渍土效果显著,掺入适量矿渣碱激发胶凝材料盐渍土的抗压强度和水稳定性显著改善,反应产物中C-S-H凝胶相含量明显增多,形成了结构稳定的胶凝-网状混合结构。水化反应生成了新的水化产物片状晶体和针棒状晶体,形成了C-S-H凝胶相和钙矾石的结构。     

矿物掺料对超高强水泥浆体水化程度与水化物组成的影响

通过XRD衍射图谱和SEM扫描图片的分析,认为高效活性矿物掺和料能够提高超高强水泥浆体的水化程度,改善C-S-H凝胶的质量,增加C-S-H凝胶的数量,削弱CH的负面影响,从而提高混凝土的强度和耐久性。通过比较不同胶凝材料体系的水化物组成,认为掺入含活性SiO2较多的掺和料以及复合掺入粒径相差较大、彼此有填充作用的几种掺和料时的增强效果更好。     

激发剂对钢渣胶凝材料性能的影响

以钢渣、矿渣、水泥熟料为主要原料,并掺入少量激发剂,成功制备了高强、高钢渣掺量的钢渣胶凝材料.探讨了激发剂、熟料掺量、钢渣掺量对钢渣胶凝材料性能的影响,并通过SEM,XRD分析了激发剂对钢渣胶凝材料浆体水化产物及水泥石微观结构的作用.结果表明:激发剂显著提高了钢渣的活性,从而大幅度提高了钢渣胶凝材料的早期性能;掺加激发剂后,钢渣胶凝材料3 d抗压强度可增加119.7%;激发荆对钢渣胶凝材料浆体水化产物种类的影响不大;与硅酸盐水泥浆体相比,钢渣胶凝材料浆体中C-S-H凝胶和Aft晶体含量明显增多,Ca(OH)2晶体含量显著降低.     

养护温度对赤泥-矿渣碱激发胶凝材料强度和水化产物的影响

以赤泥、矿渣为主要原料,通过掺入激发剂制备得到赤泥-矿渣胶凝材料,研究了不同养护温度对该胶凝材料强度的影响,并通过XRD、FTIR、SEM分析了养护温度对其水化产物组成及微观结构的影响。结果表明:在20~60℃内,提高养护温度,赤泥-矿渣胶凝材料的早期强度大幅度提高,经40℃和60℃养护的试样3 d抗压强度较20℃养护的分别提高54.9%和100.2%;养护温度对反应产物种类没有影响,仍为非晶态凝胶。     

掺钢渣粉尾矿高性能混凝土的制备

研究了钢渣粉掺量和养护方式对全固废混凝土抗压强度的影响,并通过SEM分析了掺钢渣胶凝材料水化产物微观形貌。研究结果表明,钢渣粉掺量对混凝土的抗压强度有较大影响,湿热养护能够有效激发钢渣的活性,提高胶凝材料早期强度。掺入20%钢渣粉,采用56℃湿热养护,可以制备出28d抗压强度达77.26MPa的混凝土。掺入钢渣粉对水化产物种类不会造成影响,在反应的中后期,体系中C-S-H凝胶和钙矾石的协同生成能够促进体系强度的增长。     

磷渣粉水泥基复合胶凝体系的水化特性

结合扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),差热-热重分析(DSC-TG)以及微量热仪等微观测试手段,研究了磷渣粉水泥基复合胶凝体系的水化特性.结果表明:磷渣粉的掺入只会影响水泥基材料的水化产物类型和数量,但不会改变水化产物的种类,水化产物中没有观察到羟基磷灰石的存在.磷渣粉的掺入不会影响C3A的水化,但会延缓水泥熟料中C3S和C2S的水化,磷渣粉主要通过延缓水化诱导期来实现水泥胶凝体系的缓凝.掺磷渣粉复合胶凝体系诱导期后各阶段的水化反应阻力减小、水化反应速率增加,但整个复合胶凝体系的总体水化程度降低,降低幅度随着龄期增长不断减小.     

掺合料对混凝土胶空比及其抗压强度的影响

为研究混凝土抗压强度变化,以掺入不同掺合料为变量来研究混凝土胶空比和抗压强度的变化。通过试验得出:复合胶凝体系的抗压强度在胶空比相同时,还受相应孔隙率的限制。高磷粉掺量体系C-2PP在相同胶空比条件下,其抗压强度有低于C-PP甚至低于C体系的趋势。这是因为高掺量导致的相对高孔隙率,而且孔隙率则又可归因于磷粉反应程度的严重下降;相对于水泥水化形成的C-S-H凝胶,矿粉火山灰反应生成C-S-H凝胶吸附了更多原本可被水化利用的自由水,因此减少了可测得的非蒸发水量,进而降低了水泥的水化程度,从而扰动了该体系胶空比与孔隙率的关系;随着磷粉掺量的增加,其磷粉反应程度的显著降低,将导致该体系孔隙率的升高和胶空比的降低。     

激发剂对钢渣-矿粉胶凝材料力学性能的影响及机理分析

研究了氢氧化钙、石膏、硫酸钠三种激发剂对钢渣-矿粉胶凝材料力学性能的影响,并结合XRD图谱分析了激发剂对钢渣-矿粉胶凝材料水化产物的影响机理。试验结果表明,三类激发剂中,硫酸钠能更好的激发钢渣-矿粉的活性,当硫酸钠的掺量为1.5%时,3d强度为18.0MPa,7d强度达到22.5MPa,28d强度达到25.8 MPa。XRD分析表明,掺入硫酸钠后,钢渣-矿粉胶凝材料的水化产物主要为C-S-H凝胶、棒柱状AFt晶体及少量的Ca(OH)2晶体,激发剂掺量的不同,水化产物数量不同,合适掺量的激发剂有助于激发体系的水化活性,提高体系的力学性能。     

电解锰渣激发钢渣活性研究

选用电解锰渣激发钢渣,研究电解锰渣的掺量对钢渣活性的影响及钢渣活性激发机理。借助XRD和SEM对钢渣胶凝材料水化产物进行矿物相分析和微观形貌分析;比较不同龄期的钢渣活性指数。研究结果表明当钢渣与电解锰渣复合取代50%水泥时,电解锰渣掺量为14%激发效果最佳,该比例下钢渣胶凝材料7 d的活性指数从54%提高到84%,28 d的活性指数从70%提高到92%,可达到425~#强度等级要求。电解锰渣掺入能够加速钢渣水化产物中C-S-H凝胶、AFt晶体的形成,反应生成的水化产物吸收了、熟料水化过程中释放的Ca(OH)_2,增大了钢渣水化浆体的密实度,从而提高了钢渣的活性。