超高强混凝土用低水胶比浆体的水化热研究

采用自行改进的水化热测定系统,研究了粉煤灰、矿渣粉和水胶比对超高强混凝土用低水胶比浆体水化热和水化进程的影响规律.结果表明:掺10%(质量分数,下同)粉煤灰或矿渣粉不影响低水胶比浆体的水化进程;掺30%,50%粉煤灰或矿渣粉均使低水胶比浆体的水化温升和水化放热速率峰值明显降低,并延缓这些峰值出现的时间,且粉煤灰对水化进程的延缓效果优于同等掺量的矿渣粉;提高水胶比只能略微推迟浆体的水化温升和水化放热速率峰值出现的时间,使水化放热速率峰值有所增大,不会改变浆体温升曲线和放热速率曲线的形状.     

高强低热泵送混凝土的研究

本文对掺合矿物掺合料混凝土的力学性能,流动性能及胶结材的水化放热性能进行了研究。实验表明,双掺粉煤灰＋矿渣不仅明显改善了低水胶比混凝土的流动性,同时也弥补了大掺量粉煤灰早期强度偏低的缺陷,并且后期强度也不断增大,而且还显著地降低了胶结材浆体的水化热和最高温度,推迟达到最高温度的时间。利用这种作用,制备出了高强低热泵送混凝土,并成功应用于工程实践。     

高性能混凝土水化热试验研究

高性能混凝土各组分性能的叠加效应十分明显。通过配制C65混凝土的试验,分析了所用各项材料对水化热的影响因素与机理,结果如下:低水胶比明显降低混凝土的总水化热。水泥用量不再是影响混凝土温升的单一因素,为降低温升,应尽量减小水泥用量,以矿物掺料取代。单纯掺加硅粉,可使混凝土的总水化热有所降低。粉煤灰掺量越大,混凝土早期的水化热和温升就越小,掺量超过25%(以水泥用量计)时,效果趋于明显。掺高效减水剂不影响混凝土的总水化热,但可明显改变混凝土的早期放热速度,与硅粉共同作用,能抑制混凝土总水化热,掺量>1%时效果十分明显。     

胶凝材料的水化热研究综述

论文分析了影响胶凝材料水化热的因素,同时提出通过调整水泥熟料的矿物组成、掺入矿物掺合料和外加剂、控制施工温度等方式,能降低水化热及改变水化热释放过程。粉煤灰掺量、水胶比和外加剂均能对碾压混凝土胶凝材料的水化热产生影响。     

矿物掺合料对高性能混凝土内胶结材浆体收缩性能的影响

本文研究了矿物掺合料的种类、掺量及掺加方式对高性能混凝土内胶结材浆体收缩性能的影响 ,并初步探讨了复掺矿物掺合料降低水泥石收缩的机理 ,为解决高性能混凝土收缩问题提供了一定的实验和理论基础。     

矿物掺合料和化学外加剂对胶凝材料浆体的流变参数的影响

基于最优化方法,给出使用同轴双圆柱流变仪来获取胶凝材料浆体的Bingham流变参数的途径;探究五种矿物掺合料(粉煤灰、矿渣粉、硅灰、石英粉、粉煤灰微珠)和两种化学外加剂(减水剂与引气剂)对胶凝材料浆体流变参数的影响。研究结果表明：矿物掺合料等体积替代水泥相对于等质量替代水泥,对降低浆体的屈服应力和塑性黏度有利。粉煤灰可降低浆体的屈服应力和塑性黏度;矿渣粉和石英粉可降低高水胶比浆体的屈服应力和塑性黏度,但增大低水胶比浆体的屈服应力和塑性黏度;硅灰可显著提升浆体的屈服应力;粉煤灰微珠可降低浆体的塑性黏度但增大其屈服应力。减水剂可降低浆体的屈服应力和塑性黏度;引气剂可降低浆体的塑性黏度。矿物掺合料和化学外加剂对胶凝材料浆体的Bingham流变参数的影响,取决于水胶比、矿物掺合料或化学外加剂的掺量、矿物掺合料颗粒粒径、粒形和水化活性等因素,因此使得胶凝材料浆体的流变参数随着矿物掺合料和化学外加剂种类和掺量的变化,表现出非线性特征。     

自密实混凝土工作性能影响因素分析与评价

研究了原材料组分(高效减水剂、矿物掺合料)和配合比参数(砂率、水胶比、胶凝材料用量)对自密实混凝土工作性能的影响。结果表明:砂率是影响自密实混凝土拌合物匀质性和填充性的重要因素,本试验条件下合理砂率为50%~55%;20%粉煤灰复掺5%硅粉体系自密实混凝土表现出较好的流动性和黏聚性,但同时也需要高效率的高效减水剂并增大减水剂掺量来克服硅粉所产生的巨大内聚力,聚羧酸系高性能减水剂是配制自密实混凝土的理想外加剂;水胶比的增加将降低浆体的黏度,在较高水胶比体系下,可通过适当掺加硅粉或者增黏剂以满足浆体的黏聚性;硅粉在低胶凝材料用量体系中能起到较好的稳定作用。     

90—100MPa高性能混凝土配制技术研究

通过矿物掺料、高效减水剂、水胶比、浆体体积和砂率等因素对混凝土工艺性能、力学性能及耐久性能影响的试验研究，说明采用优化的矿物掺料和与之相适应的ＦＹＡ－１高效减水剂配制９０￣１００ＭＰａ高性能混凝土是十分有效的，并为高性能混凝土配合比设计和生产提供了依据。     

纤维增强自密实活性粉末混凝土的配制试验研究

测试了活性粉末混凝土的浆体流动性能以及28 d抗压和抗折强度,分别研究了水胶比、矿物掺合料、钢纤维和聚羧酸高效减水剂对活性粉末混凝土的流动性能以及28 d强度的影响。研究表明:当矿物掺合料掺入量较低,且钢纤维体积掺量超过1.5%,水胶比低于0.2时,同时聚羧酸高效减水剂掺入量需达到2%~2.5%之间,能够配制出流动度大于25 cm,28 d抗压强度和抗折强度分别超过120、20 MPa的活性粉末混凝土。     

掺高效减水剂和粉煤灰混凝土性能试验研究

对掺缓凝高效减水剂和粉煤灰的水泥水化热及混凝土的性能进行了试验,试验结果表明:掺缓凝高效减水剂可延缓水泥的早期水化热,掺加粉煤灰可显著降低水泥的水化热;掺缓凝高效减水剂、引气剂和I级粉煤灰,可显著降低混凝土的单位用水量,改善混凝土的和易性,提高混凝土的强度和耐久性。     

水灰比和碳酸锂对硫铝酸盐水泥水化历程的影响

研究了水灰比和碳酸锂对硫铝酸盐水泥水化历程的影响。水化放热历程测试结果表明:随着水灰比的增大,硫铝酸盐水泥的水化放热速率增大,水化放热量提高;碳酸锂的掺入使得水化诱导期消失,水泥在加入水后直接进入水化加速期,与水灰比的影响相比,碳酸锂的掺入对水化加速期放热速率的影响更为显著;同时,碳酸锂的掺入使得硫铝酸盐水泥的早期水化速率和水化放热量增加,后期水化放热量减小。X射线衍射测试结果表明:碳酸锂的作用仅是提高了硫铝酸盐水泥的水化进程和水化速率,对生成水化产物的种类无影响。     

混凝土绝热温升的实验测试与分析

从理论上讨论了影响混凝土绝热温升的主要因素，并通过实验分析了初始入模温度、掺加粉煤灰和减水剂等因素对混凝土绝热温升和温升速率的影响．结果表明，提高混凝土初始入模温度将加速胶凝材料的水化，并缩短水化反应持续时间，这对低强度等级混凝土所用胶凝材料的水化程度影响不大，所以对其绝热温升值影响不显著，但明显降低高强度等级混凝土所用胶凝材料的水化程度，使其绝热温升值下降．掺加粉煤灰或减水剂来改变混凝土的工作性也会影响混凝土的绝热温升值和温升速率．     

高温下矿渣复合胶凝材料早期的水化性能

通过对矿渣复合胶凝材料早期水化程度和水化产物种类的测定,以及对硬化浆体显微形貌和孔结构的观察,研究了高温养护对矿渣复合胶凝材料早期水化性能和硬化浆体结构的影响.结果表明:高温养护能明显缩短矿渣胶凝材料水化诱导期,激发矿渣活性,加快早期水化反应速率,但对水化产物种类的影响很小;高温养护使矿渣复合胶凝材料早期硬化浆体结构更致密,孔结构明显改善,孔隙率降低,粗孔比例减少.     

FDN减水剂对建筑石膏水化和硬化体结构的影响

采用SEM扫描电镜、氮吸附法和MIP压汞测孔技术,水化温度、水化率和电导率等测试手段,研究了萘系减水剂FDN对建筑石膏水化进程及其硬化体强度、孔结构、晶体形貌的影响.结果表明:FDN可显著提高建筑石膏硬化体强度,当FDN掺量在1.0%(质量分数)以内时,建筑石膏硬化体强度增长较快;FDN对建筑石膏水化进程、水化产物形貌影响甚微,但可明显改善硬化体孔结构,使其孔隙率降低、孔径细化,而这正是减水剂增加建筑石膏硬化体强度的原因所在.     

一种聚羧酸高性能缓凝减水剂的制备与性能测试

以顺丁烯二酸酐(MA),α-甲基丙烯酸(MAA),烯丙基聚氧乙烯醚-1000(APEG- 1000)为单体,过硫酸铵(NH4S2O8)为引发剂,合成一种聚羧酸高性能缓凝减水剂.通过红外光谱对减水剂分子共聚反应进行表征,扫描电镜观察水化物微观结构,X射线衍射观察对水化物的影响,进行水泥净浆性能测定.结果表明,在水灰比0.29,减水剂掺量为水泥质量0.3％的情况下,水泥净浆流动度达到340mm,减水率达到30.4％,具有较强的缓凝效果,初凝和终凝时间达到483mm和1320mm.硬化水泥浆体抗压强度得到提高,与空白样对比,7d和28d抗压强度比达到了121.6％、138.2％.     

脱硝粉煤灰中NH4HSO4在粉煤灰水泥复合体系的留存释放规律及影响

通过外掺NH4HSO4的模拟手段,研究了脱硝粉煤灰中NH4HSO4在粉煤灰-水泥复合体系(简称复合体系)的留存与释放行为规律,以及二者对复合体系的影响.结果 表明:脱硝粉煤灰中的NH4HSO4在复合体系中分解,释放出氨气,部分留存在复合体系中.将30％脱硝粉煤灰掺入水泥中,所留存的NH4HSO4对复合体系pH值的降低程度较小且集中在前1h,对复合体系后期pH值基本无影响;脱硝粉煤灰中的NH4HSO4对水泥水化的影响也集中在早期,降低了水泥水化放热峰、延缓了放热峰的出现,后期虽然水泥水化不断进行,但其对水泥水化热和水化产物基本无影响;随着氨含量的提高,复合体系氨气释放量增大,释放速率加快,NH4+和NH3·H2O的留存比例也越大;氨气释放导致硬化后的复合体系孔隙率增加,大孔数量增加;脱硝粉煤灰中氨含量增加、浆体搅拌、浆体水灰比增大均会加快复合体系的氨气释放速率.     

氟石膏粉煤灰混凝土的水化特性与抗压强度

用Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）、扫描电镜与能谱（ＳＥＭ－ＥＤＳ）和压汞法观察了氟石膏粉煤灰胶结材的水化产物和硬化浆体结构，并用这种胶凝材料配制出长期强度高的混凝土。氟石膏粉煤灰胶结材的水化产物为二水石膏、ＣＳＨ凝胶及钙矾石。微晶状的二水石膏和钙矾石与ＣＳＨ凝胶均匀混合，形成致密的硬化浆本结构，使胶结材获得优良的力学性能。     

石灰石粉对复合胶凝材料水化特性的影响

采用压汞测孔仪(MIP)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等测试技术,研究了石灰石粉对复合胶凝材料水化特性的影响.结果表明:与掺入粉煤灰相比,掺入石灰石粉也可减少复合胶凝材料的需水量,同时使胶砂强度有所降低,但其对胶砂后期强度的影响会逐步减小;石灰石粉和粉煤灰均能降低复合胶凝材料的水化热;石灰石粉对胶砂孔结构具有显著改善作用,能细化砂浆孔隙;随着龄期的延长,石灰石粉和粉煤灰都会发生水化,石灰石粉后期将水化生成水化碳铝酸钙.