不同养护条件对净浆微观结构与水化产物的影响

目前水泥制品基本都需要经过高温蒸汽养护和高温高压养护来提高早期强度,但是不同的养护条件对水泥制品的微观结构和水化产物会产生不同影响。本文通过XRD分析、SEM微观分析手段对复合胶凝材料的水化产物进行了研究。实验结果表明:在蒸压养护条件下,Ca(OH)2与硅质材料生成托勃莫来石,能很好地提高强度;在蒸汽养护和标准养护下胶凝材料的水化产物没有明显差别,主要还是无定形凝胶和Ca(OH)2;蒸压养护和蒸汽养护都会对净浆微结构产生不利影响,蒸压养护对净浆的破坏更大。     

微波养护对锂渣水泥水化性能的影响

采用微波养护、常温养护、蒸汽养护等水泥养护条件对锂渣水泥进行养护,通过X射线衍射仪(XRD)研究锂渣水泥水化产物的物相组成。结果表明:微波养护在水泥水化龄期较长时,可以使得锂渣的火山灰活性得到更好地激发,显著提升锂渣的反应活性,Ca(OH)_2含量下降,C_3S及C_2S剩余量较低,水泥水化反应更加充分,增强锂渣水泥的力学性能。     

磷渣粉的火山灰活性激发及分析

分别采用机械与化学活化的方式对磷渣粉进行了活性激发,结合强度比与火山灰效应强度贡献率指标评价了不同细度磷渣粉的火山灰活性程度,基于抗压强度比较了硫酸盐与Ca(OH)2的化学激发效果,结合XRD分析了各激发体系的水化产物。试验结果表明,机械粉磨与掺入Na2SO4、CaSO4、Ca(OH)2均能在一定程度上激发磷渣粉的火山灰活性,机械粉磨时存在一个最佳细度(400 m2/kg左右);化学激发时Ca(OH)的激发效果要优于Na2SO4,且Ca(OH)掺量在5%~10%范围内时激发效果最佳。     

活化方式对CFBC脱硫灰自硬化性能的影响

通过物理粉磨、化学激发和物理-化学联合激发3种方式系统研究了循环流化床锅炉燃烧脱硫灰(CFBC脱硫灰)物理力学性能的变化规律,并采用水化热,FTIR,XRD和SEM测试方法分析了活化方式对CFBC脱硫灰自硬化水化历程及性能的影响机理.结果表明:物理粉磨、化学激发和联合活化均提高了脱硫灰的自硬强度及水化反应程度,且降低了需水量比.与原状CFBC脱硫灰相比,粉磨后试样需水量比降低了13％(质量分数),7,28d抗压强度分别提高了210.0％,25.4％;改性剂A,B加入后混磨试样需水量比降低了19％,7,28 d抗压强度各自提高了337.0％,96.5％.在相同的A掺量下,CFBC脱硫灰与A混合后混磨试样的强度效果优于粉磨后A的外加.CFBC脱硫灰的主要水化产物为AFt,Ca(OH)2,CaSO4·2H2O,C-S-H凝胶.     

纳米SiO_2对钢纤维混凝土高温抗压性能的影响及微观分析北大核心

研究了普通混凝土(NC)、钢纤维增强混凝土(SFRC)、掺纳米SiO_2的普通混凝土(NNC)、掺纳米SiO_2的钢纤维混凝土(NSFC)四种混凝土高温时和高温后抗压性能试验,对不同温度下的微观结构进行了SEM分析,对基体相结构进行了XRD分析。结果表明,四种混凝土的高温后立方体抗压强度在400℃时达到最大值。其中NSFC的抗压强度最高,为88.46 MPa,比同温下的SFRC提高21.68%,比NC提高25.96%。四种混凝土高温时抗压强度在200℃时就达到峰值。200℃时,NSFC的抗压强度为77.45 MPa,分别是同温度时SFRC、NNC、NC的1.13、1.21、1.34倍。纳米SiO_2可与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次水化反应,降低Ca(OH)_2含量和细化Ca(OH)_2晶体,把对强度不利的Ca(OH)_2转化为C-S-H凝胶,提高基体密实度。因此加入纳米SiO_2可明显提高混凝土的高温抗压强度,特别是对提高钢纤维混凝土的抗压强度具有显著作用。     

纳米SiO_2对钢纤维混凝土高温抗压性能的影响及微观分析

研究了普通混凝土(NC)、钢纤维增强混凝土(SFRC)、掺纳米SiO_2的普通混凝土(NNC)、掺纳米SiO_2的钢纤维混凝土(NSFC)四种混凝土高温时和高温后抗压性能试验,对不同温度下的微观结构进行了SEM分析,对基体相结构进行了XRD分析。结果表明,四种混凝土的高温后立方体抗压强度在400℃时达到最大值。其中NSFC的抗压强度最高,为88.46 MPa,比同温下的SFRC提高21.68%,比NC提高25.96%。四种混凝土高温时抗压强度在200℃时就达到峰值。200℃时,NSFC的抗压强度为77.45 MPa,分别是同温度时SFRC、NNC、NC的1.13、1.21、1.34倍。纳米SiO_2可与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次水化反应,降低Ca(OH)_2含量和细化Ca(OH)_2晶体,把对强度不利的Ca(OH)_2转化为C-S-H凝胶,提高基体密实度。因此加入纳米SiO_2可明显提高混凝土的高温抗压强度,特别是对提高钢纤维混凝土的抗压强度具有显著作用。     

养护条件对煤矸石泡沫混凝土力学性能的影响

对比标准养护、低压蒸汽养护和60℃温养对煤矸石泡沫混凝土力学性能的影响,结果表明,3 d龄期时低压蒸汽养护和60℃温养条件下分别比标准养护条件下的强度提高了2倍和1倍;28 d龄期时低压蒸汽养护和60℃温养的强度相近,比标准养护下提高约0.5倍。XRD分析表明,低压蒸汽养护和60℃温养下Aft含量高,Ca(OH)_2含量低,从而强度比标准养护高很多。因此可以根据对煤矸石泡沫混凝土力学性能的需求,选择适当的养护方法,使其应用范围更加广泛。     

纤维对自密实混凝土力学性能影响的研究

研究了不同纤维与不同强度自密实混凝土之间的力学性能。通过对混凝土试块的性能测试得出,纤维能明显降低自密实混凝土养护期间的强度。钢纤维、聚丙烯纤维和聚乙烯纤维能改善自密实混凝土28d抗拉强度;钢纤维能改善自密实混凝土28d抗压强度;而聚丙烯纤维和聚乙烯纤维则会降低其28d抗压强度。     

偏高岭土对瓷砖粘结胶浆性能的影响

通过拉伸粘结强度、抗压强度、XRD和SEM等测试方法研究了偏高岭土对瓷砖粘结胶浆力学性能和微观结构的影响规律,并阐述了其作用机理。结果表明:偏高岭土掺量为5%～25%时,粘结胶浆的拉伸粘结强度和抗压强度先增大后减小,并在掺量为15%时达到最大值。随着偏高岭土掺量的增加,Ca(OH)2的特征衍射峰强度逐渐减弱,六方板状的Ca(OH)2逐渐消失,孔隙率降低,硬化后的水泥浆体结构越来越密实。     

沸石粉对自密实混凝土内养护效果的试验研究

论文主要研究沸石粉对自密实混凝土的强度和内养护效果的影响。通过六组108块胶砂龄期分为7d、28d、90d的试块的抗折和抗压强度以及5组90块混凝土试块的龄期为7d、28d、90d抗压强度的研究显示:掺有0~4%沸石粉对自密实凝土的胶砂体系强度的内养护效果和强度及掺有0~2%沸石粉对提高自密实凝土的内养护效果和强度效果最佳;在掺有沸石粉的自密实混凝土的强度和内养护性能可以协调发展,即在改善混凝土内养护性能的同时,提高混凝土的强度。     

锰渣-Ca(OH)_2-H_2O体系火山灰反应程度研究

选取常州武进铁合金厂生产的锰渣为研究对象,分析其基本物化性质,进而采用石灰吸收法对锰渣活性进行评价。活化锰渣-Ca(OH)2-H2O体系的火山灰反应研究结果表明:随着养护龄期的增长,体系中Ca(OH)2剩余量逐渐减少,强度越高。同一养护龄期,随着粉磨时间的延长,体系中Ca(OH)2剩余量逐渐减少,强度越高;激发剂的掺入有助于锰渣中活性矿物对Ca(OH)2的吸收,体系强度增大,且复合激发剂FAA作用下体系中Ca(OH)2剩余量较低,强度较高。     

葡萄糖酸钠改善加气混凝土废渣-水泥体系性能及其硬化体微观结构研究

以加气混凝土(ALC)废渣作为水泥混合材,通过掺加少量缓凝剂葡萄糖酸钠,来改善ALC渣-水泥体系流动性和力学性能,并且使用XRD、TG-DSC、MIP、SEM等来分析硬化体的水化产物和微观结构。结果表明,葡萄糖酸钠可以明显改善体系流动性,在ALC渣掺量为5%的条件下,掺加0.04%葡萄糖酸钠,体系流动度为230cm,达到纯水泥试样性能指标;28d抗压强度为59.9MPa,较不掺加葡萄糖酸钠时略有提高。同时,XRD、TG-DSC与SEM测试表明,掺加葡萄糖酸钠的试样有更多的Ca(OH)2与C-S-H凝胶生成,水化产物间隙减少且相互交接在一起,体系密实性提高;MIP结果显示,葡萄糖酸钠有利于降低体系的孔隙率,改善孔结构。     

非连续级配再生粗骨料自密实钢渣混凝土试验研究

为了研究钢渣制备自密实再生混凝土的可行性,采用控制变量法,研究了不同钢渣掺量对其工作性能、不同龄期立方体抗压强度的影响。试验结果表明:掺加一定量的钢渣可以配制出满足工作性能、强度要求的自密实再生混凝土。当钢渣掺量为10%时工作性能最好;随着钢渣掺量的增加,不同养护龄期的立方体抗压强度均有所下降。钢渣掺量在10%时,立方体抗压强度最大,掺量为20%时,对混凝土28 d立方体抗压强度影响不大。     

中等强度自密实混凝土的碳化性能

采用快速碳化试验方法,研究了水胶比、粗骨料体积含量以及砂浆稠度等因素对中等强度自密实混凝土碳化性能的影响,分析了自密实混凝土碳化深度与其抗压强度之间的关系,并对自密实混凝土碳化寿命进行了理论预测.结果表明,水胶比、粗骨料体积含量以及砂浆稠度均对自密实混凝土的碳化性能存在不同程度的影响,自密实混凝土的碳化深度与其抗压强度之间存在显著的线性相关性,自密实混凝土碳化性能与普通混凝土相似.在合理设计和养护条件下,自密实混凝土具有足够的碳化寿命.     

混凝土强度等级与养护方式对软化系数的影响

通过将不同强度等级的混凝土试件在自然养护、标准养护及蒸汽养护的方式下进行养护,测定龄期为28 d的混凝土试件的抗压强度,进而对不同强度等级的混凝土试件及不同养护方式的混凝土试件的软化系数进行分析。研究发现,混凝土的软化系数与混凝土的强度等级和养护方式有一定的关系,较高强度混凝土在蒸汽养护的方式下其软化系数最大,中等强度混凝土在自然养护的方式下其软化系数最大,对于较低强度混凝土,其软化系数在标准养护下达到最大。     

固硫渣作为自密实混凝土掺和料实验研究

用固硫渣作为自密实混凝土掺和料,可大幅度降低自密实混凝土的成本,而且能节能减排保护环境。在优化低强度自密实混凝土配合比的基础上,通过实验研究磨细固硫渣对自密实混凝土拌和物和易性、硬化混凝土抗压强度以及干缩性能的影响。     

养护方式对纳米氧化镁水泥浆体强度的影响研究

采用纳米氧化镁(Nano-MgO)替代常规MgO类膨胀剂掺入水泥浆体中,以期望能够提高水泥浆体的抗折、抗压强度。采用不同的养护方式、养护温度和水灰比进行试验,试验中借助了X射线衍射(XRD)等微观测试技术研究其机理。试验结果表明:掺入Nano-MgO可以提高水泥浆体的抗折、抗压强度;适当的提高养护温度有助于浆体强度的增长;同等条件下,饱和氢氧化钙溶液养护和蒸汽养护对强度发展更加有益;相同掺量时,水灰比增大,其强度呈现下降趋势;XRD图谱反映出适当的提高养护温度,Nano-MgO水泥浆体水化更充分,试验对象的强度也随之提升。     

电石渣-脱硫石膏-钢渣改性粉煤灰地聚物协同增强机理

以电石渣、脱硫石膏和钢渣掺量为影响因素,改性粉煤灰地聚物7、28 d抗压强度为响应值,使用响应面法(RSM)研究各种固体废弃物的交互作用对改性粉煤灰地聚物强度的影响规律,并通过水化热、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析其增强机理.结果表明：经RSM优化设计后的电石渣、脱硫石膏和钢渣的最佳掺量分别为6.34%、1.60%和29.47%,改性粉煤灰地聚物7、28 d抗压强度分别达到18.10、29.92 MPa;电石渣和钢渣通过增强体系碱性,加快Si和Al的溶解,促进水化硅铝酸钙(钠)的生成,提高改性粉煤灰地聚物各龄期的强度;脱硫石膏通过提高Ca²⁺和SO₄^2-含量,生成钙矾石晶体,提高改性粉煤灰地聚物的早期强度;随着养护龄期的延长,改性粉煤灰地聚物中凝胶逐渐增多,可填充微小孔隙,使结构变得更加密实,因此强度得到提高.     

修复剂对高温后混凝土修复性能影响的试验研究

为探究修复剂对高温后混凝土性能的改善作用,通过试验研究修复剂种类和用量、修复养护时间、修复方式、温度、混凝土强度等级以及降温方式等对混凝土抗压强度、强度修复因子Rf和抗渗修复因子Rc的影响。结果表明,聚氨酯的修复效果最好,硫化硅橡胶的修复效果最差;修复剂用量越多修复效果越好,浸泡法比涂刷法的修复效果好,且浸泡时间越长修复效果越好;随着温度的升高,Rf和Rc逐渐增大,当温度超过700℃时,Rf急剧增长,修复剂对混凝土强度和抗渗性能的改善作用明显增强;修复剂对C20混凝土的修复效果优于C60混凝土;修复养护时间越长,修复效果越好,自然降温后的Rf和Rc大于洒水降温。高温修复后,裂缝处的Ca(OH)2含量大幅降低,水化硅酸钙和CaCO3晶体含量相对上升;修复作用使裂缝表面的CaCO3和Ca(OH)2结晶体向C-S-H凝胶转变。     

研究超细矿粉对水泥基材料强度和微观结构的影响

为研究超细矿粉的掺量和比表面积对水泥砂浆强度和微观结构的影响,采用XRD、TG、SEM、NMR等对不同掺量、不同比表面积矿粉13组砂浆试块进行测试.试验结果表明:在掺入相同比表面积矿粉条件下,随着矿粉掺量的增加,砂浆试块中的Ca(OH)2含量减少,砂浆试块的总孔隙率降低,砂浆试块的抗压强度呈上升趋势;在相同的矿粉掺量条件下,随着矿粉比表面积的增加,砂浆试块中的Ca(OH)2含量减少,砂浆试块的总孔隙率降低,砂浆试块的抗压强度增加.从机理上分析,超细矿粉可以起到物理填充以及火山灰效应,在一定范围内,无论是提高矿粉掺量或者增加矿粉比表面积,砂浆试块孔隙结构会更加密实,砂浆试块抗压强度增加.