单掺及复掺胶凝体系中石灰石粉的作用机理

对石灰石粉、粉煤灰、石灰石粉-粉煤灰水泥胶凝材料体系进行了胶砂强度试验,并采用XRD、DSC-TG和MIP微观测试技术。结果表明,相同掺量条件下,掺石灰石粉的胶砂强度低于掺粉煤灰的胶砂强度,尤其是在后期,表明粉煤灰的活性高于石灰石的活性;单掺石灰石粉、复掺石灰石粉和粉煤灰的水泥浆体水化产物成分基本相同,主要为Ca(OH)_2、水化硅酸钙和钙矾石;水化反应早期,粉煤灰参与二次水化反应程度较低,后期则有大量粉煤灰与Ca(OH)_2发生了二次水化反应,而石灰石灰石粉在水化后期也几乎没有参与二次水化反应;石灰石灰石粉掺量越大,水泥浆体平均孔径和孔隙率越高;石灰石粉在水化体系中主要起惰性填充作用。     

蒸养条件下大掺量粉煤灰水泥浆体性能研究

采用SEM、MIP、XRD、TG-DSC等方法研究了蒸养条件下大掺量粉煤灰水泥浆体的结构及水化产物。结果表明:蒸养可以促进浆体早期强度提高,且随着粉煤灰掺量的增加促进效果增强,但对28 d龄期强度影响不明显;粉煤灰的加入使得浆体的孔隙率增大,但同时小孔占比也增加,优化了孔结构;蒸养条件对掺加粉煤灰的浆体的孔隙率无明显影响,但降低了浆体的最可几孔径,同时增加了直径小于20μm的气孔含量;粉煤灰消耗了部分水化产物Ca(OH)_2,且蒸养加速了Ca(OH)_2的消耗;合适的粉煤灰掺量及蒸养条件不会引起Ca(OH)_2的过度消耗产生"贫钙"问题而导致结构失稳。     

高掺量粉煤灰水泥浆体长期水化碱环境的变化

通过测试2组水胶比和5种粉煤灰掺量水泥浆体不同龄期的粉煤灰水化反应程度、Ca(OH)2含量、孔隙液的pH值和碱金属离子的变化,探讨了高掺量粉煤灰水泥浆体长期水化碱环境的稳定性.结果显示:粉煤灰长龄期的水化反应程度较低,其掺量(质量分数)小于60%时,不能完全消耗水泥水化所产生的Ca(OH)2,而Ca(OH)2对水泥浆体孔隙液碱度起维持作用,在整个碱环境稳定时,水泥浆体中未溶解的Ca(OH)2对碱环境无直接影响.     

超细粉煤灰对混凝土强度及水化产物的影响

对超细粉煤灰掺量为0~30%之间的混凝土抗压强度、硬化浆体水化产物中化学结合水和Ca(OH)_2量的变化情况进行了分析。结果表明,超细粉煤灰掺入后能够充分发挥填充效应和火山灰活性,消耗水泥水化产物中的Ca(OH)_2,降低水化产物中Ca(OH)_2含量,且随水化龄期的延长,参与水化程度提高,能够提高混凝土的后期强度。     

粉煤灰粒度分布对其胶砂性能的影响

用Malvern MS2000激光粒度仪测定了几种不同细度粉煤灰的粒度分布,以灰色关联方法分析了粉煤灰粒度分布与相应粉煤灰-水泥胶砂力学性能之间的相关性,并分析了不同细度粉煤灰对其胶砂的强度、流动度等技术性能的影响。研究表明:粉煤灰粒度分布明显影响其胶砂力学性能;分布在0～20μm粒径范围内的颗粒对胶砂力学性能有积极贡献,其中,尤以10～20μm的颗粒贡献最大,而大于20μm的颗粒对胶砂力学性能起削弱作用;当比表面积不超过600m2/kg时,增加粉煤灰的细度可以提高胶凝材料体系的流动性;在胶凝材料体系中掺粉煤灰时应使用高效减水剂,且随水胶比的减小,减水剂用量也要增大以满足流动性的要求;掺粉煤灰的胶砂可在减少减水剂掺量的情况下,达到与基准胶砂相同的流动度;随水胶比的降低,胶砂强度呈增高趋势。     

组成及龄期对复合粉煤灰/水泥浆Cl~-结合性能的影响

研究了组成和龄期对粉煤灰/水泥浆体系硬化水泥浆Cl~-结合能力的影响。首先研究了组成和龄期对粉煤灰和水泥二组分体系硬化水泥浆Cl~-结合性能的影响,并且确定了Cl~-结合量最大的组成比。在该硬化水泥浆Cl~-结合量的组成比例下继续以钠钙硅玻璃粉和Ca(OH)_2混合组成取代水泥,并采用正交试验设计,探讨了玻璃粉掺量、细度和Ca(OH)_2掺量对Cl~-结合性能的影响。结果表明,14d和28d龄期时,粉煤灰对水泥取代量为50wt%的硬化水泥浆Cl~-结合能力达到极大值。正交试验结果表明,在10wt%、20wt%、30wt%的三个水平中,玻璃粉的掺量对硬化水泥浆的Cl~-结合量的影响最大,有使硬化水泥浆Cl~-结合能力降低的作用,而Ca(OH)_2具有使Cl~-结合能力增大的作用。但掺加了玻璃粉和Ca(OH)_2的粉煤灰-水泥浆体系硬化水泥浆Cl~-结合量随龄期的延长而下降。从正交试验的结果来看,少量玻璃粉的掺入并配合使用Ca(OH)_2,有望对掺粉煤灰硬化水泥浆的氯离子结合起到促进作用。     

聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能的研究

研究了聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能影响。测试了不同掺量的聚羧酸减水剂对于标准稠度用水量及凝结时间、胶砂强度、水泥胶砂干缩率、水化放热的影响,并利用XRD(X射线衍射仪)和SEM(扫描电子显微镜)进行微观结构的观察和分析。随着聚羧酸减水剂掺量的增加准稠度用水量逐渐减降低,凝结时间先减小后增大;胶砂强度胶砂的1、3、28 d抗折、抗压强度均先增大再减小;水泥胶砂干缩率随着聚羧酸减水剂的掺入,很大幅度的减小了水泥胶砂试件的干缩率;聚羧酸减水剂的掺入使普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的水化放热峰出现时间延后,且使初期的水化放热峰值提高。掺入减水剂会使水化产物增多,钙矾石结晶变粗壮,结构更加密实。     

水泥中不同粒度区间组分的粒度分布特征与胶凝活性

为了获得水泥中不同粒度区间组分力学强度的变化规律,以充分发挥每个粒度组分在提高水泥胶凝活性方面的作用,研究通过气流分级机对硅酸盐水泥进行分级,获得不同粒度区间的六个组分,分别测定其粒度分布特征,并对其胶凝活性进行了评价。实验结果表明:通过分级获得的水泥粉体基本符合Rosin-Rammler-Bennet方程分布模型。水泥各粒度区间组分的胶砂流动度随组分细度的改变而变化不明显;不同粒度区间组分细度越大,胶砂试验早期强度越高,但是随着养护龄期的增长,强度增幅并不明显;由三个较细粒度区间组分混合而得的试样,其早期胶砂抗压强度最高,后期强度增长平稳。     

白云岩石粉-水泥胶凝体系水化特性研究(Ⅰ)——水化产物的XRD分析

采用X射线衍射测试方法,对7d、28d、90d三个水化龄期的白云岩石粉-水泥胶凝体系水化产物的晶体相进行了研究分析,并研究了粉煤灰对白云岩石粉-水泥胶凝体系水化的影响。结果表明:随着龄期的发展,白云岩石粉-水泥胶凝体系水化产物中CaMg(CO3)2晶体相的衍射峰强度有变化,且在90d龄期Ca(OH)2晶体相的衍射峰强度减弱,说明白云岩石粉在水化后期一定程度上参与了反应;但与粉煤灰相比,其活性较低。     

超细粉煤灰对水泥性能的影响及在混凝土中的应用研究

研究了超细粉煤灰的粒径分布和颗粒形态,以及粉煤灰-水泥复合胶凝材料的力学性能及微观结构,并对超细粉煤灰在混凝土中的实际应用进行了研究。结果表明,超细化处置20、40、60 min后的粉煤灰中值粒径分别可降至8.2、4.5、2.4μm。掺入超细粉煤灰的水泥复合胶凝材料强度明显提高,PCFA4的28 d抗压强度为68.5 MPa,与纯水泥抗压强度相同;掺加超细粉煤灰可降低硬化浆体的孔隙率和中值孔径;随粉煤灰粒径的减小,Ca(OH)2含量从16.53%下降至10.28%;掺加超细粉煤灰的混凝土60 d抗压强度与空白混凝土相差不大。     

氯离子对无机聚合物和硅酸盐水泥水化特性和硬化浆体性能的影响

研究了内掺氯离子对无机聚合物和硅酸盐水泥基本性能的影响,以及其硬化浆体对氯离子的固化特性及机理分析。结果表明:氯离子引入对无机聚合物及硅酸盐水泥的标准稠度用水量影响不大,对无机聚合物有缓凝作用,对硅酸盐水泥有促凝作用;氯离子对无机聚合物胶砂的抗压强度影响不明显,能提高硅酸盐水泥胶砂的早期抗压强度,但都能降低两种胶凝材料的抗折强度;内掺氯离子不改变无机聚合物和硅酸盐水泥的水化特性,但会改变放热峰的峰值及出峰时间;当水胶比一定时,无机聚合物与硅酸盐水泥硬化浆体对氯离子的固化能力总体的变化趋势表现为随龄期的增加而提高,随NaCl掺量的增加而下降,无机聚合物对氯离子的固化率低于硅酸盐水泥硬化浆体的原因是没有形成Friedel′s盐,仅仅由水化形成的C-S-H凝胶吸附氯离子。     

用热重法定量分析水泥硬化浆体中Ca(OH)_2的含量

一、引言 Ca(OH)_2是硅酸盐水泥及多种水硬性和气硬性胶凝材料的主要水化产物。不同品种的水泥、或同一种水泥在不同水/灰比条件下的水化,其硬化浆体中Ca(OH)_2含量各不相同。比如,某些胶凝材料是通过控制Ca(OH)_2含     

粉煤灰、矿渣对水泥水化热的影响

研究了不同水灰比硅酸盐水泥净浆的水化放热过程,以及用粉煤灰、矿渣粉配制成的混合水泥的水化放热过程,并研究了硅酸盐水泥和混合水泥的强度发展规律.试验结果表明:用粉煤灰、矿渣粉等量取代部分水泥,胶凝材料的水化热比硅酸盐水泥的水化热要低,但降低的幅度不完全与粉煤灰、矿渣粉的掺量成比例.单从降低胶凝材料水化热的角度看.掺粉煤灰的效果最好,掺矿渣粉的效果次之.强度试验结果表明,用粉煤灰和矿渣取代部分水泥的试件比同水灰比的水泥净浆试件的早期抗压强度小,但是后期强度增加快,从28 d强度看还是不及纯水泥净浆的强度.     

粉煤灰在混凝土和砂浆中的作用及其掺量标准

1粉煤灰的性质及其在混凝土、砂浆中的作用1.1粉煤灰的活性效应是指混凝土(砂浆)中粉煤灰的活性成分(如SiO2、Al2O3等)所产生的化学反应,也称火山灰效应。粉煤灰的活性主要的指火山灰物质参与石灰,水泥矿物以及硅酸盐水泥之间水化反应的能力,即粉煤灰中的活性SiO2、Al2O3成分与石灰CaO、水泥与水拌和后析出的石灰Ca(OH)2之间进行化学反应的能力。粉煤灰的活性效应有利于吸纳水泥浆体一集料界面区富集的Ca(OH)2,同时活性反应物CSH凝胶还可以填充界面区孔隙,从而改善了水泥浆体一集料界面结构。由于在常温下,粉煤灰的水化反应比水泥慢…     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

MgO对水泥-粉煤灰胶凝材料膨胀及微观性能的影响

采用中热硅酸盐水泥、粉煤灰、氧化镁膨胀剂制备水泥-粉煤灰微膨胀胶凝材料，研究MgO膨胀剂对浆体初始流动度、膨胀效能、孔结构和微观结构的影响。结果表明：浆体初始流动度随膨胀剂掺量增加而减小；在相同养护龄期下，膨胀率随膨胀剂掺量增加而增大；在相同掺量下，膨胀率随着养护龄期的延长而增大；加入粉煤灰后会抑制MgO膨胀剂的微膨胀性能。MgO膨胀剂掺量为7%时，孔径及孔隙率最小，且随着MgO水化的进行，孔隙中的Mg(OH)2数量不断增多，结构更加致密。     

粉煤灰组成与胶砂活性灰色关联分析

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。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。     

增强剂对粉煤灰-矿渣-水泥系统强度影响的研究

研究了增强剂A、C及两者复合组成的A+C对粉煤灰-矿渣-水泥系统强度的影响.结果表明:在粉煤灰和矿渣总掺量为50%、30%、10%的水泥系统中,A、C及A+C对3、28、60d胶砂强度均有明显提高,其中A对胶砂强度的提高幅度随着粉煤灰和矿渣总量的增大而增大,C对胶砂强度的增幅随着两者总量的减少而增大.同时A、C及A+C对C25混凝土3、7 d和28 d抗压强度均有7%～19%的提高作用.化学结合水分析结果表明:A、C、A+C使粉煤灰-矿渣-水泥系统各龄期水化速率增加,生成更多的水化产物.DTA-TG结果表明:增强剂促进了粉煤灰和矿渣对系统中Ca(OH)2的吸收.     

磨细粉煤灰制备粉煤灰水泥的强度分析

试验通过对掺有不同细度及不同掺量粉煤灰的水泥胶砂进行力学性能试验及分析,研究磨细粉煤灰对水泥胶砂强度的影响规律。研究结果表明:粉煤灰的细度对水泥胶砂的抗压强度影响显著;细度不变时,掺10%粉煤灰能有效提升水泥胶砂强度,但掺超20%以上粉煤灰的水泥胶砂强度明显下降,且粉煤灰掺量越大其强度越小;另外随着龄期的增加,掺入磨细粉煤灰的水泥胶砂强度可超过纯水泥的胶砂强度。     

几种化学物质对粉煤灰水泥活性激发效果

借助于水泥砂浆试样的抗压强度跟踪测试,考察了几种无机化学物质对粉煤灰水泥的活性激发效果,同时借助于对水泥硬化体样品的XRD测试和SEM观察,深入通探讨了添加激发剂的粉煤灰水泥硬化体的水化产物和微观结构特征。试验结果表明:激发剂显著促进了粉煤灰水泥的活性激发,尤其是早期活性,水泥强度显著提高;XRD测试和SEM观察也表明,与空白样品相比,掺加激发剂的粉煤灰水泥硬化体明显表现出致密化的结构特征,粉煤灰颗粒表面趋向于粗糙化;Ca(OH)2衍射峰和石英衍射峰明显减弱,表明在激发剂作用下粉煤灰中的活性成分与水泥水化放出的Ca(OH)2之间化学反应得到了加剧。