黏土及石灰石粉对水泥浆体性能的影响

通过不同掺量的黏土及石灰石粉对水泥浆体性能的影响研究,探讨石灰石粉对掺入黏土的水泥浆体性能的改善效应。结果表明:随着黏土掺量的增加水泥净浆流动度明显降低,随着石灰石粉掺量的增加水泥净浆流动度明显增加。当黏土与石灰石粉复掺时,掺入石灰石粉能够改善黏土对水泥净浆流动性不利的影响,提高水泥净浆流动度。当黏土等质量替代机制砂时,黏土掺量小于4%时,水泥胶砂3、28d的抗折、抗压强度并没有降低,当黏土掺量大于4%时,水泥胶砂3、28d的抗折、抗压强度随着黏土掺量的增加明显降低。当石灰石粉等质量替代机制砂时,水泥胶砂各龄期的抗折、抗压强度随着石灰石粉掺量的增加而降低。当掺入2%黏土,石灰石粉的掺量对于水泥胶砂3、28d抗折强度影响较小,水泥胶砂3、28d抗压强度随着石灰石粉掺量的增加而降低。综合水泥净浆流动度和水泥胶砂强度的变化规律,当有黏土存在时,石灰石粉的掺量小于12%时水泥净浆流动度和胶砂强度综合效果较好。     

矿物掺合料对水泥与减水剂相容性的影响

减水剂与水泥容易出现相容性不良的问题,而添加适量矿物掺合料有助于改善水泥与减水剂的相容性。该文研究了三种减水剂和粉煤灰、硅灰和矿渣粉与水泥的相容性,通过测定相应时间的水泥净浆流动度表征相容性。通过改变减水剂的种类和掺量,确定了减水剂的最佳掺量(饱和点掺量),改变矿物掺合料的掺量,确定了粉煤灰、硅灰和矿渣粉的最佳掺量。采用TOC法测试了矿物掺合料对聚羧酸减水剂吸附量的影响;采用电声法测定了水泥-聚羧酸减水剂体系浆体的zeta电位,分析了矿物掺合料影响聚羧酸减水剂与水泥相容性的机理。结果表明:两种聚羧酸系高性能减水剂与水泥和粉煤灰、硅灰和矿渣粉的相容性比萘系减水剂效果好,在一定掺量范围内,粉煤灰和矿渣粉能够明显增加水泥浆体的流动度,硅灰显著降低了水泥浆体的流动性,复掺效果较好,矿物掺合料的最佳掺量为:粉煤灰15%,硅灰5%,矿渣粉10%,粉煤灰与矿渣粉有利于增加聚羧酸减水剂的有效吸附量,降低水泥-聚羧酸减水剂浆体的zeta电位,改善水泥浆体的和易性。     

石灰石粉对水泥-粉煤灰胶凝体系与减水剂相容性的影响

针对掺入石灰石粉后粉煤灰混凝土中减水剂与胶凝体系的相容性问题,采用考查浆体饱和点和流动度的方法比较了不同类型减水剂与胶凝体系的适应性,研究了石灰石粉的掺量和细度变化对胶凝体系与减水剂相容性的影响规律。研究结果表明:不同类型减水剂与复掺石灰石粉和粉煤灰胶凝材料的相容性存在着显著的差异,其中聚羧酸系高效减水剂与其相容性最好,且相容性与石灰石粉掺量及细度的关系非单调增加的关系,而是存在最佳掺量和最佳细度,该成果对石灰石粉在粉煤灰混凝土中的有效利用有一定参考价值和指导意义。     

掺矿物料对水泥与酚基改性醚类聚羧酸减水剂相容性的影响

研究了单掺粉煤灰、矿渣粉和微硅粉对水泥与酚基改性醚类聚羧酸系减水剂聚(RCS/APEG/AMPS)相容性的影响。结果表明:当粉煤灰掺量小于60%或矿渣粉掺量为30%～70%时,提高了水泥净浆的初始流动度,且60 min内无损失;而掺量小于10%的微硅粉只提高水泥净浆的初始流动度;单掺粉煤灰60%、矿渣粉30%、微硅粉10%的水泥对减水剂的饱和吸附量分别为1.00、1.55、2.44 mg/g;粉煤灰和矿渣粉可促进水泥早期水化,改善水泥与减水剂的相容性,但三者的掺入并不影响水化结果和产物种类。     

聚羧酸减水剂与胶凝材料的相容性研究

通过水泥净浆扩展度实验,研究了普通型聚羧酸减水剂和缓释型聚羧酸减水剂与不同胶凝体系的相容性,试验结果表明:普通型聚羧酸减水剂和缓释型聚羧酸减水剂与不同的胶凝体系形相容性较好,净浆扩展度均无经时损失;在水泥-粉煤灰体系中,达到饱和掺量之前,相比较普通型减水剂,缓释型减水剂有更好的工作性保持能力,达到饱和掺量之后,普通型减水剂和缓释型减水剂有一定的工作性保持能力;在水泥-矿渣粉体系中,缓释型聚羧酸减水剂超掺时,混凝土拌合物易出现离析。     

粉煤灰对水泥-石灰石粉胶凝材料开裂性能的改善研究

研究了水泥-石灰石粉胶凝材料干缩和开裂性能以及粉煤灰对其干缩和开裂性能的改善作用。研究得到水泥-石灰石粉胶凝材料的干缩随石灰石粉掺量增加出现先增大后减小的规律,石灰石粉掺量为10%时,硬化浆体的干缩达到最大值。随粉煤灰掺量增加,水泥-石灰石粉硬化浆体的干缩随之减少。随石灰石粉掺量增加,水泥-石灰石粉胶凝材料的开裂呈现先增大后减小的规律,掺量为10%时的开裂最大;随粉煤灰掺量增加,粉煤灰对水泥-石灰石粉胶凝材料开裂性能的改善逐渐增强。水泥-石灰石粉胶凝材料的开裂性能与其干缩性能有着较大的相关性,干缩减少,其开裂指数逐渐降低,抗开裂性能提高。     

外源性石灰石粉对水泥基材料抗碳硫硅钙石侵蚀性能的影响

为研究外掺石灰石粉对水泥基材料抗碳硫硅钙石侵蚀性能的影响,本文采用电场加速侵蚀技术,对不同石灰石粉掺量水泥净浆试件进行低温硫酸盐侵蚀试验,并利用形貌变化、XRD及FTIR测试等手段分析其侵蚀过程。结果表明:外掺石灰石粉掺量越大,水泥基材料发生硫酸盐侵蚀的时间越早、侵蚀进程越快且侵蚀等级越高;外掺石灰石粉掺量不大于15%时,低温硫酸盐侵蚀条件下水泥基材料的侵蚀类型以钙矾石型与石膏型为主;当掺量不小于20%时,将同时发生钙矾石型、石膏型及碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀;为避免水泥基材料在低温硫酸盐侵蚀环境下发生TSA侵蚀,建议外掺石灰石粉量控制在5%以内为宜。     

一种聚醚型聚羧酸减水剂对石灰石粉复合胶凝材料的适应性研究

针对石灰石粉在掺合料混凝土中的应用所产生的外加剂与胶凝体系的适应性问题,采用减水剂掺量饱和点和净浆流动度的方法研究了聚醚型聚羧酸减水剂与不同复合胶凝材料体系的适应性影响规律。此试验结果表明:聚醚型聚羧酸减水剂对不同复合胶凝材料组成的体系适应性存在显著差异,石灰石粉的掺入能够降低聚羧酸高效减水剂的饱和点;粉煤灰和矿渣的掺入使得胶凝材料体系中的水泥含量减少,对改善聚羧酸高效减水剂与石灰石粉—水泥胶凝体系的适应性有利;硅灰由于其比表面积大,会吸附大量的减水剂与游离水,使得聚羧酸高效减水剂与石灰石粉—水泥胶凝体系的适应性变差。     

温度对石灰石粉在新拌水泥浆体结构建立中作用的影响

采用RHEOLAB QC型旋转黏度计,以剪切速率恒定的方式测试了水泥-石灰石粉浆体的静态屈服应力、结构建立速率与塑性应变能,研究了不同温度下石灰石粉对新拌水泥浆体结构建立的影响.结果表明:当剪切速率为0.1s~(-1)时,水泥-石灰石粉浆体表现为黏弹性流体,石灰石粉对水泥浆体结构建立的影响与温度有关,浆体静态屈服应力在20℃时随石灰石粉掺量增加而增大,在5,10,30℃时则受石灰石粉掺量的影响较小;浆体结构建立速率在20,30℃时随石灰石粉掺量增加而先增大后减小,并在石灰石粉掺量为10%时达到最大值,在5,10℃时则基本不受石灰石粉掺量的影响;浆体的塑性应变能在5,10,20℃时随石灰石粉掺量增加而增大,但在30℃时基本不变;而当石灰石粉掺量相同时,浆体塑性应变能随温度的升高先增大后降低,并在10℃时达到峰值.     

石灰石粉基生态型超高性能混凝土设计和性能研究

本文采用Modified Andreasen&Andersen颗粒最密集堆积模型,设计制备了环境友好型石灰石粉基超高性能混凝土,并对其性能进行研究。结果表明:随着石灰石粉掺量的增加,UHPC浆体的剪切、应变和塑性粘度先减小后增大,对应浆体流动度先增大后减少,随着石灰石粉掺量增加,同一龄期UHPC强度逐渐下降,石灰石粉取代60%,水泥28d强度下降率为23.8%,石灰石粉的加入能明显降低放热总量和延迟水化放热最大峰值的时间,且电阻率突变时间与水化放热突变时间规律基本一致。随着石灰石粉掺量增加,环境成本逐渐降低,所需的绿化面积或树木逐渐减少。     

残余碳对掺萘系减水剂水泥浆体流变性的影响

以木炭模拟研究了残余碳对掺萘系减水剂水泥浆体流变性的影响,测试了水泥颗粒对萘系减水剂的吸附量以及浆体的流动度、Marsh时间、饱和掺量、表观黏度及剪切应力,同时观察了浆体絮凝情况.结果表明：随着残余碳含量的增加,萘系减水剂的表观吸附量逐渐增大;掺萘系减水剂水泥浆体的流动性随着残余碳含量的增加而下降,表现为浆体流动度下降、Marsh时间增大、饱和掺量增大、分散性下降、浆体絮凝结构数量及强度增大、剪切应力及表观黏度增大;浆体流动性与萘系减水剂的表观吸附量存在反向对应关系.     

减水剂饱和点与水泥浆体流动性及硬化性能关系的研究

选用了两个系列的减水剂进行了减水剂饱和点与水泥净浆流动性、砂浆强度及收缩性能关系的研究.研究表明,减水剂的饱和点掺量是水泥浆体获得最大流动性时的最小掺量.饱和点不但对水泥浆的流动性能有意义,对水泥的胶砂强度和收缩也同样有意义.一般而言,当减水剂掺量在饱和点附近时水泥胶砂强度达到最大值,掺量超过饱和点后,强度会明显下降;随着减水剂掺量的增大,水泥砂浆的干燥收缩随之增大.     

石灰石粉对砂浆耐磨性能的影响及作用机理

运用宾汉姆模型试验研究了不同超塑化剂掺量下石灰石粉等量取代水泥对水泥净浆流变性能的影响.结果表明：石灰石粉较大比表面积和较小表观密度带来的对水较强吸附作用和使水粉比（体积比）有所降低劣化了水泥净浆的流变性能,而其良好的颗粒级配和形貌,以及促进水泥颗粒吸附超塑化剂的作用则对水泥净浆的流变性能有改善效果.这2方面因素相互制约,使得超塑化剂掺量出现明显的临界点.     

石灰石粉对水泥浆体流变性能的影响及作用机理

研究了相同流动度下石灰石粉对水泥浆体流变性能的影响规律,并采用Zeta电位仪和偏光显微镜测试了浆体Zeta电位及显微结构,通过最小需水量法分析了水泥浆体中颗粒湿堆积密实度和颗粒表面的水膜层厚度,探讨了石灰石粉对水泥浆体流变性能的作用机理.结果表明:流动度相同时,浆体的屈服应力基本相同;随着石灰石粉细度的减小以及掺量的增加,水泥浆体的黏度逐渐降低;石灰石粉在水溶液中的Zeta电位显著高于水泥,因此可大幅度减少水泥浆体中的絮凝结构,增大水泥浆体中颗粒湿堆积密实度,从而释放出更多自由水,增加颗粒表面的水膜层厚度,进而降低颗粒间相互作用力,导致水泥浆体黏度显著降低.     

水泥-石灰石粉浆体流变和结构建立相关性研究

通过RHEOLAB QC型旋转黏度计测试水泥-石灰石粉浆体动、静态屈服应力,探究了水泥-石灰石粉浆体流变和结构建立之间的相关性.结果表明:水泥浆体的流变与其结构建立紧密相关,流变是特定时间点的动态结构建立特征,其衰减速率反映结构建立性能,水泥浆体流变性能发展呈现Roussel线性增长;随石灰石粉掺量增加,水泥浆体流变性能的衰减速率先增加后减小;动态过程会弱化水泥-石灰石粉浆体的结构建立,相较于动态结构建立,石灰石粉对水泥浆体静态结构建立的促进作用更加明显;水泥-石灰石粉浆体静态结构建立呈Perrot指数增长,随动态过程的增加,其后的水泥-石灰石粉浆体静态结构建立速率先增加后减小;动态过程较长且石灰石粉掺量小于20%时,有利于水泥浆体的流变和结构建立;动态过程较短且石灰石粉掺量达30%时,有利于水泥浆体的流变和结构建立.     

Effects of fineness of cement on polynaphthalene sulfonate based superplasticizer–cement interaction

The effects of fineness of portland cement procured from six different Turkish cement plants, on superplasticizer/cement interaction were investigated. CEM I 42.5 type portland cements (PC) were ground into different finenesses ranging from 280 to 550 m²/kg Blaine values. The effects of PC fineness on initial fluidity and fluidity loss of superplasticized cement paste were evaluated. It was found that increasing the Blaine fineness of incompatible cement up to a certain level reduced the viscosity of cement pastes but had no marked effect on the yield stress of the paste mixtures. Nevertheless, flow loss and also saturation point at 60 min increased with increasing the cement fineness. In other words, pastes with lower viscosity can be produced by using finer cement and more superplasticizer.     

Experimental investigation on related properties of asphalt mastic containing recycled red brick powder

Some properties of asphalt mastic containing recycled red brick powder (RBP) were investigated in this paper. RBP was used as filler in asphalt mastic. The investigated mastic consisted of asphalt and filler at a mass ratio of 1:1. Penetration, softening point and high-temperature viscosity were tested. Dynamic Shear Rheometer (DSR) was used to conduct frequency sweep test of asphalt mastic. The introduction of RBP resulted in reduced penetration, increased softening point, apparent activation energy, complex shear modulus in the low frequency area and high-temperature viscosity. It indicates that RBP may have some positive effect on high-temperature properties but some negative effect on low-temperature properties of asphalt mastic. It is also believed that the average compacting temperature of asphalt mixture containing RBP is 6.5 °C higher than that containing limestone mineral filler (LMF).     

Combined effect of mineral admixtures with superplasticizers on the fluidity of the blended cement paste

The new concrete often incorporates several organic and mineral admixtures which interact with the various constituents of the cements and cause some problems of hardness and workability. In the present study, limestone cement (C1) and pozzolanic cement (C2) were used to make cement paste with two types of superplasticizer; SP1 based on polynaphthalene sulphonate (PNS); and SP2 based on resins melamines (PRM). Marsh cone test was adopted to check the combined effects of the following factors on the fluidity namely the type of cement, the type and the dosage of the superplasticizer, the type and the replacement rate of the mineral admixture and the water–cement ratio (W/C). The results of this work show that limestone cement presents a high fluidity with low loss after 1 h relatively to the pozzolanic cement within the saturation proportioning. Superplasticizer SP1 constitutes an incompatibility case when it is mixed with cement containing high C₃A or alkali content such as C2 cement. Also, limestone powder is found to be the best mineral admixture when it replaces a part of cement, where more fluidity is exhibited caused by the dilution effect.     

两性羧酸类接枝共聚物混凝土超塑化剂的性能研究

从羧酸类接枝共聚物外加剂吸附作用机理和两性聚电解质溶液理论着手,设计和合成了一种掺量低、饱和点高、减水率高、增强效果好的两性羧酸类接枝共聚物超塑化剂。当掺量为0.2%时,减水率达到30%;掺量为0.40%时,减水率高达40%;增大掺量,减水率可以进一步提高。混凝土强度增长比较稳定,而且该共聚物能够有效改善水泥硬化产物的孔结构和大大降低水化热和温度,有利于提高混凝土的耐久性。     

石灰石粉在水泥浆体结构建立中的作用机理

采用Zeta电位仪、微量热仪、维卡仪、旋转黏度计和静态称重仪测试了新拌水泥-石灰石粉浆体Zeta电位、水化放热速率、凝结时间、结构新建能和动态屈服应力、静态屈服应力,研究了石灰石粉在新拌水泥浆体静置和非静置状态下结构建立中的作用机理.结果表明:石灰石粉在新拌水泥浆体中的主要作用与浆体是否处于静置状态有关;静置状态下,随石灰石粉掺量(质量分数,下同)增加,水泥浆体Zeta电位绝对值减小,凝结时间减少,诱导期缩短、加速期提前和放热量增加,静态屈服应力增大,石灰石粉在水泥浆体中的微晶成核作用占主导;非静置状态下,随石灰石粉掺量增加,新拌水泥浆Zeta电位绝对值减小,动态屈服应力、结构新建能减小,石灰石粉在水泥浆体中的级配和稀释作用占主导;非静置状态下,若新拌水泥浆体只受微动的影响,随石灰石粉掺量增加,水泥浆体剪切应力增加速率先增大后减小,在石灰石粉掺量为20%时达到最大值.