纳米MgO对水泥硬化浆体膨胀和强度的影响

对比轻烧MgO,对水泥硬化浆体的膨胀和抗压强度随纳米MgO掺量的变化规律进行研究.结果表明:经压蒸安定性试验后,在浆体中的纳米MgO和轻烧MgO均已水化,其体积安定性合格的最大掺量(质量分数)分别约为10%和4%;在40℃水中养护至730d时,纳米MgO和轻烧MgO均已水化;水泥硬化浆体膨胀率随MgO掺量和养护时间的增加而增加,掺纳米MgO浆体的膨胀较易趋于稳定;水泥硬化浆体抗压强度随纳米MgO掺量的增加而增大,随轻烧MgO掺量的增加而降低.纳米MgO具有较高的安定性掺量和较好的强度稳定性,其膨胀可用于补偿大体积混凝土的收缩.     

由干混蒸汽法制得的水泥硬化浆体及其性能

对由干混蒸汽法制得的普通硅酸盐水泥硬化浆体及其性能进行了随蒸压温度和蒸压时间变化的研究.得到硬化浆体的抗压强度、表观密度、水灰比、非蒸发水与水泥比、氢氧化钙含量和水化程度均随着蒸压温度的提高和蒸压时间的延长而提高.在第一阶段蒸压温度为140℃和蒸压时间为3 h与第二阶段蒸压温度为213℃和蒸压时间为9 h的条件下,硬化浆体试样的抗压强度达到120 MPa,非蒸发水与水泥质量比为0.134,氢氧化钙含量为23.9%(质量分数),水化程度测定值为60%.     

蒸汽养护条件下水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化性能研究

通过测定不同龄期净浆的化学结合水量和抗压强度。研究了在蒸汽养护条件下粉煤灰掺量、细度对水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化性能的影响。试验结果表明：蒸汽养护条件提高了水泥-粉煤灰复合胶凝材料的早期水化速度，并且提高了硬化浆体抗压强度。在蒸汽养护条件下，细度不同的粉煤灰对水泥-粉煤灰复合胶凝材料的化学结合水量影响不大，而超细粉煤灰的密实填充和微集料效应增加了硬化浆体的抗压强度；粉煤灰掺量的增加，降低了水泥一粉煤灰复合胶凝材料的化学结合水量和硬化浆体的抗压强度，但促进了水泥的早期水化。     

水泥-淤泥焚烧灰复合胶凝材料的抗压强度与流动性EI北大核心CSCD

将湖、河淤泥焚烧后的残渣灰(淤泥焚烧灰,简称焚烧灰)在建材领域进行资源化处置,对比了焚烧灰与粉煤灰的火山灰活性,探讨了养护龄期、焚烧灰掺量和水胶比对水泥-焚烧灰复合胶凝材料净浆硬化浆体(简称为硬化浆体)抗压强度的影响;对比了焚烧灰与粉煤灰对新拌砂浆流动性的影响,探讨了焚烧灰掺量对砂浆流动性的影响规律;采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了硬化浆体的微观结构.结果表明:焚烧灰的28 d抗压强度活性指数达到83%,可作为部分替代硅酸盐水泥的胶凝材料使用;随着焚烧灰掺量的增加,含焚烧灰新拌砂浆的流动性显著下降,硬化浆体的抗压强度早期下降明显,但后期有所提高;当焚烧灰掺量为20%时,硬化浆体的抗压强度达到最大值;水胶比越小,焚烧灰对硬化浆体抗压强度的影响越显著;焚烧灰的火山灰活性促进了复合胶凝材料后期的水化反应.     

活性稻壳灰改善水泥-石灰石粉胶凝材料强度及作用机理研究

研究了稻壳灰(RHA)对水泥石灰石粉浆体强度的改善作用,并通过热重和X射线衍射测定了水泥石灰石粉RHA复合浆体的水化程度及水化产物,分析了相关作用机理.结果表明：复合浆体抗压强度随着RHA掺量的增加先增后降,RHA掺量为10%时,复合浆体抗压强度达到最高,与纯水泥浆体相比,掺入10%RHA和10%石灰石粉的复合浆体3、7、28d抗压强度分别提高了821%、1843%、175%,掺入15%RHA有助于提高浆体抗压强度随龄期的增长幅度;RHA具有一定的填充效应、活性效应及内养护作用,掺量小于10%时,RHA填充效应和活性效应起主导作用,能够加速C3S的水化,并进行二次水化反应,提高复合浆体早期抗压强度;RHA掺量增至15%时,因RHA吸附大量水分,降低了水泥的水化程度,导致复合浆体早期抗压强度较低,但随着龄期的增加,RHA逐渐释放吸附水,起到内养护作用,促进水泥水化及参与二次水化反应,从而提高了复合浆体抗压强度的增长.     

水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化性能研究

通过测定不同龄期净浆的化学结合水量和抗压强度，探讨了低水胶比条件下粉煤灰细度、掺量对水泥－粉煤灰笔合胶凝材料水性能的影响，试验结果表明：粉煤灰掺量的增加虽然促进了水泥的早期水经，但仍然降低了硬化浆体中化学结合水总量，同时，随粉煤灰掺量的增加，硬化浆体的早期强度下降；粉煤灰细工的增加并没有提高水泥－粉煤灰复合胶凝材料的水化程度，而超细粉煤灰的密实填充和微休料效应对硬化浆体后期抗压强度的增加起到了重要的作用。     

耦合活化对废弃混凝土再生微粉活性的影响

通过机械力、化学及热力耦合活化方法提高再生微粉的活性,研究粉磨时间、水玻璃模数与掺量、养护温度与时间对废弃混凝土再生微粉活性及硬化浆体微观结构的影响。结果表明：废弃混凝土再生微粉平均粒径从89.93μm降至24.71μm时,其强度活性指数较原粉提高26%。利用水玻璃激发再生微粉可制备碱激发再生微粉胶凝材料,当水玻璃模数为1.4,Na2O掺量为6%时,28、90 d净浆试件抗压强度分别为11.5、18.2 MPa。在养护温度为60℃,养护时间为6 h的条件下,28 d净浆试件抗压强度提高28.1%。随着养护温度的升高,水化产物与碳化产物相继增多,对于提高早期强度有一定的促进作用,但是养护温度过高会使结构易产生裂缝,后期强度随养护时间的延长呈下降趋势。     

石灰石微粉对硫铝酸盐水泥水化和性能影响

通过掺加石灰石微粉,研究石灰石微粉对硫铝酸盐水泥净浆的水化产物、抗压强度及线性膨胀率等性能的影响,结果表明:随着龄期的增加,石灰石微粉的掺入,使石灰石微粉-硫铝酸盐水泥净浆的抗压强度明显提高;其水化产物类似,但石灰石微粉的掺入,增加了钙矾石结晶场所,导致钙矾石的结晶更细小,膨胀性增加;同时影响了钙矾石的生成量,使钙矾石更加稳定,提高了硫铝酸盐水泥的体积稳定性。     

磷渣对大掺量矿渣水泥水化性能的影响

通过试件的抗压强度和孔溶液pH值等宏观分析与试件的XRD图谱和TG-DTA曲线等微观分析相结合,研究磷渣掺量对大掺量矿渣水泥水化性能的影响,结果表明:试件抗压强度与孔溶液pH值随磷渣取代矿渣掺量增加而减小,掺入磷渣不利于HSC早期强度的发展,但对后期强度影响较小;磷渣的早期水化活性较低,浆体水化产物较少,早期水化反应随磷渣掺量的增加而减弱;90 d龄期时磷渣的活性得到较好发挥,浆体水化产物较多,后期水化反应随着磷渣掺量的适当增加而有所增强。建议磷渣在大掺量矿渣水泥中取代矿渣的最佳掺量约20%。     

铜尾矿粉对复合胶凝体系强度和微结构的影响

为阐明铜尾矿粉在水泥-铜尾矿粉复合胶凝体系中的作用机理,制备了铜尾矿粉掺量分别为15%,30%和45%的水泥-铜尾矿粉净浆试样,并采用抗压强度活性指数和水化活性贡献率等指标,定量分析了铜尾矿粉研磨时间和养护温度等活性激发方式对净浆试样抗压强度的影响;用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)观察了净浆试样水化产物的微观结构.结果表明:常温养护条件下,增加铜尾矿粉掺量将降低净浆试样的抗压强度,但对其后期强度增长有利;当铜尾矿粉掺量为45%时,铜尾矿粉的水化活性很低,浆体中存在大量孔隙;铜尾矿粉在水泥浆体中没有形成新的晶相,直到28d龄期时铜尾矿粉的活性才被激发;增加研磨时间可显著提高铜尾矿粉的水化活性;在增加养护温度的同时增加铜尾矿粉的研磨时间,可进一步提高净浆试样的抗压强度,但对其后期强度增长不利.     

再生混凝土粉对湿拌砂浆物理力学性能的影响

研究了再生混凝土粉和粉煤灰作为矿物掺合料,在不同掺量下,对湿拌砂浆的和易性、稠度、保水性、收缩率、以及抗压强度的影响。并利用扫描电子显微镜观察了该湿拌砂浆的微观结构。研究表明:随着再生混凝土粉的掺量增加,湿拌砂浆的保水性提高,收缩率降低,但再生混凝土粉会降低湿拌砂浆稠度,粉煤灰的加入可以提升水泥-再生混凝土细粉-粉煤灰湿拌砂浆体的稠度,因此,两者同时掺入能明显改善湿拌砂浆和易性。再生混凝土粉对湿拌砂浆抗压强度影响大,掺入10%以上的再生混凝土粉后胶砂强度较基准大幅降低,仅当再生混凝土细粉掺量小于10%时,稍有利于早期强度。微观结构观察表明:再生混凝土粉掺量为10%时,体系中产生钙矾石较多,可以提升湿拌砂浆前期强度,掺量进一步增加时,水化产物明显减少,结构松散是强度大幅降低的原因。     

高活性贝利特水泥及混凝土性能研究北大核心

高活性贝利特硅酸盐水泥的主要熟料矿物与组成比例为硅酸二钙(约70%),硅酸三钙(约15%),铝酸三钙(低于4%)和铁铝酸四钙(约10%),该水泥的强度发展特征与水化放热特征可能非常适合现代高性能混凝土的要求。试验研究了工业化生产的高活性贝利特水泥胶凝材料体系的水化特征,并与普通硅酸盐水泥进行了对比。同时,采用工业化生产的高活性贝利特硅酸盐水泥配制了C30、C40、C50三个强度等级的高性能混凝土,评价了新拌混凝土的工作性与硬化混凝土的抗压强度。研究结果表明:高活性贝利特水泥具有显著的高强度、低水化热、胶凝材料体系水化产物随养护龄期延长发展稳定等特点。三个不同强度等级的高活性贝利特水泥混凝土的强度发展特征完全满足现代混凝土工程施工周期要求。     

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。     

高活性贝利特水泥及混凝土性能研究

高活性贝利特硅酸盐水泥的主要熟料矿物与组成比例为硅酸二钙(约70%),硅酸三钙(约15%),铝酸三钙(低于4%)和铁铝酸四钙(约10%),该水泥的强度发展特征与水化放热特征可能非常适合现代高性能混凝土的要求。试验研究了工业化生产的高活性贝利特水泥胶凝材料体系的水化特征,并与普通硅酸盐水泥进行了对比。同时,采用工业化生产的高活性贝利特硅酸盐水泥配制了C30、C40、C50三个强度等级的高性能混凝土,评价了新拌混凝土的工作性与硬化混凝土的抗压强度。研究结果表明:高活性贝利特水泥具有显著的高强度、低水化热、胶凝材料体系水化产物随养护龄期延长发展稳定等特点。三个不同强度等级的高活性贝利特水泥混凝土的强度发展特征完全满足现代混凝土工程施工周期要求。     

较大偏高岭土掺量下水泥基材料的水化和性能

测定了较大偏高岭土(MK)掺量下偏高岭土-水泥(MK-C)砂浆的抗压强度、MK-C净浆的水泥相对水化程度和累计放热量,探讨了净浆化学结合水量,砂浆抗压强度与净浆累计放热量的关系.结果表明:考虑了"稀释效应"、MK表面成核效应及火山灰效应的有效接触表面积模型可定量表征MK-C砂浆的抗压强度;水泥相对水化程度随MK掺量的增加而逐渐增大,随龄期的延长而先增加后降低;随MK掺量的增加,净浆最大累计放热量逐渐降低,最大累计放热增量逐渐变大,净浆化学结合水量与累计放热量在养护早期和后期存在不同的线性关系,砂浆早期抗压强度与净浆累计放热量线性相关.     

活化煤矸石/粉煤灰水泥水化过程及性能差异

用水化热、热分析、化学结合水量、压汞法和扫描电镜研究了20℃养护条件下硅酸盐水泥和活化煤矸石/粉煤灰硅酸盐水泥的水化过程、硬化浆体孔结构和微观结构,并研究了浆体抗压强度和收缩值随龄期的发展规律.结果表明:与粉煤灰相比,活化煤矸石较大的比表面积及其所含有的多孔或致密的惰性物质,使其对水泥熟料水化的早期稀释效应有所削弱,也使其后期火山灰反应对水泥熟料和活化煤矸石混合材整体水化程度的提高幅度有所下降,并且活化煤矸石硅酸盐水泥水化1 a后其硬化浆体的毛细孔含量高于粉煤灰硅酸盐水泥,其抗压强度和收缩值则低于粉煤灰硅酸盐水泥.     

基于低场核磁共振研究掺加磷石膏对水泥硬化体孔结构的影响

磷石膏是生产工业磷酸等的副产物,通常,磷石膏在水泥水化硬化中可起缓凝作用。本文基于低场核磁共振法这一无损检测方法,研究磷石膏的掺入对水泥在水化硬化过程中引起的早期孔结构的变化。结果表明,随着磷石膏的加入,水泥硬化体中的孔径分布逐渐向较小尺寸的方向进行发展;水泥硬化体的最可几半径不仅随养护龄期的增加而逐渐降低,随磷石膏掺量的增加而逐渐增加。基于分形理论研究了在该过程中水泥硬化体的孔径分布的变化,结果表明,其分形维数随养护龄期的增加而逐渐降低,随磷石膏掺量的增加而逐渐降低。     

水泥-双掺料胶凝体系碾压混凝土孔结构试验研究

将磨细水淬矿渣与石灰石粉按一定比例混合制成双掺料,利用扫描电镜、压汞测孔技术研究了水泥-双掺料胶凝体系水化硬化浆体的密实度和孔结构发展规律,同时进行大掺量双掺料碾压混凝土强度及抗渗性随龄期变化试验。结果表明,随着水化龄期的增长,双掺料与粉煤灰相似,具有优化浆体孔结构的作用,硬化浆体无害孔比例明显增加,浆体密实度改善,混凝土强度及抗渗性能均有显著提高。     

酸碱组分比例对磷酸钾镁水泥性能的影响

通过测试磷酸钾镁水泥（MKPC）浆体的水化温度、MKPC硬化体的抗压强度和早期水稳定性,分析MKPC硬化体的物相组成和显微结构,研究了酸碱组分比例对掺复合缓凝剂的MKPC性能的影响.结果表明：酸碱组分比例对掺复合缓凝剂的MKPC的抗压强度和早期水稳定性影响显著,存在最佳酸碱组分比例（质量比1∶30～1∶25）,可使MKPC硬化体的抗压强度和水养护剩余强度率最高;复合缓凝剂能有效控制MKPC浆体的早期水化反应速度;掺复合缓凝剂的MKPC的最佳酸碱组分比例较掺硼砂缓凝剂的MKPC降低50%以上,成本降低25%以上;酸碱组分比例匹配的MKPC硬化体中水化产物生成量高,水化产物晶体生长完好,缺陷少,硬化体有较完善的孔结构.     

木质素、聚羧酸及其复配型和共聚型减水剂性能比较研究

将共聚型木质素-聚羧酸系高效减水剂、未聚合木质素磺酸钙的聚羧酸系高效减水剂、木质素磺酸钙和复配型木质素-聚羧酸系高效减水剂的性能进行比较,探讨了四种不同减水剂对水泥水化的影响。结果表明:共聚型木质素磺酸钙-聚羧酸系高效减水剂可以使木钙中含有使水泥净浆产生闪凝现象的杂质得以减少或消除,使聚羧酸系高效减水剂的保水性提高,且成本远低于聚羧酸系高效减水剂。复配型木质素磺酸钙-聚羧酸系高效减水剂随掺量增加,水泥净浆强度下降,产生负面叠加效果,共聚型木质素磺酸钙-聚羧酸系高效减水剂随掺量增加,水泥净浆强度提高,改善了木钙造成水泥净浆强度降低的缺陷。共聚型的木质素磺酸钙-聚羧酸系高效减水剂相对于复配型对硅酸三钙水化有一定的促进作用。