粉煤灰水泥基材料的水化产物

用热重仪-差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线能量散射、高分辩电子显微镜、压汞仪,测定了粉煤灰水泥基材料水化产物的形貌特征、微观结构、化学组成及水泥石的孔结构,讨论了水化产物性质及水泥石孔结构随粉煤灰掺量的变化规律。结果表明：粉煤灰的大量掺加,可以改善凝胶的化学组成。水化后期,粉煤灰与Ca(OH)2及由熟料水化生成的高n(Ca)／n(Si)的水化硅酸钙(C—S—H)凝胶发生二次水化反应,生成低n(Ca)／n(Si)的C—S—H凝胶,此种凝胶的固碱能力强,可减少碱-集料反应的危害性。同时,二次水化产物能够填充那些对水泥石强度和耐久性极为不利的孔隙空洞,使水泥石的结构更加致密,优化水泥石的孔结构,对提高水泥基材料的耐久性作用极大,为进一步提高工业废渣利用的技术水平奠定了基础。     

聚合物-粘土纳米复合材料

利用某些层状粘土矿物的吸附性、离子交换性和膨胀性可以将一些聚合物引入到粘土矿物的层间域,形成性能优异的聚合物-粘土矿物纳米复合材料.论述了2:1型层状粘土矿物的结构特点,聚合物-粘土纳米复合材料的合成和表征及粘土片层的表面修饰.从热力学和动力学角度出发,分析了影响嵌入过程的各种因素.展望了聚合物-纳米复合材料的应用前景.     

低Ca/Si比的C-S-H凝胶产物在抑制AAR中的作用

碱是混凝土发生碱-集料(AAR)反应的重要因素之一。许多资料报道低Ca/Si比的C-S-H凝胶对碱有强烈的吸附作用。从C-S-H凝胶的组成出发,指出低Ca/Si比的C-S-H凝胶在抑制AAR中的作用,解释了低Ca/Si的C-S-H凝胶对碱的吸附能力强的原因及其影响因素。为在实际工程应用中掺加混合材来抑制AAR反应,提高混凝土耐久性有重大指导意义。     

Effect of pozzolanic reaction products on alkali-silica reaction

1 IntroductionThe use of fly ashto control the expansion dueto al-kali-silica reaction (ASR) is well established and a num-ber of reviews have been published recently[1-4]. Howflyash brings about this reductionin expansionis not yet un-derstood although a number of theories have been put for-ward to explain its action. For controlling mechanism,they put more emphasis onthe adsorption andresort of al-kali by supplementary cementing material (SCM) , formore acidity oxide in SCM,and the secon…     

粉煤灰抑制ASR的机制

本文研究粉煤灰对ASR的抑制作用.测定了不同粉煤灰掺量砂浆棒膨胀率、水泥石中Ca(OH)2含量以及主要水化产物C-S-H凝胶的微观结构和化学组成,并对粉煤灰抑制ASR的机制进行探讨.结果表明:随粉煤灰掺量增加,其对ASR具有显著的抑制效果.水泥石中Ca(OH)2含量不断减少,二次反应生成大量低n(Ca)/n(Si)的C-S-H凝胶.随n(Ca)/n(Si)降低,C-S-H凝胶中固溶了大量的Al,凝胶的固碱能力增强,从而使混凝土孔溶液中的有效碱大大减少,减轻了ASR程度.凝胶的固碱能力增强除了因n(Ca)/n(Si)降低,使C-S-H凝胶的固碱能力增强之外.还可能因为Al3 代替Si4 形成[AlO4]5-四面体,由于Al3 比Si4 少一价,引起电价不平衡,系统带负电,因此碱离子更容易进入C-S-H凝胶中,减少了碱与活性集料反应的机会.     

混合材抑制碱-硅酸反应(ASR)的新机理

目前研究表明混合材对碱一硅酸反应（ASR）有很好的抑制作用，但对混合材抑制ASR机理的认识需进一步完善。本文采用TEM／EDS、FT-IR和^29Si MAS NMR等现代测试方法对不同粉煤友掺量的水泥基材料主要水化产物C-S-H凝腔化学组成和结构进行研究，指出了低Ca／Si比的C-S-H凝腔在抑制ASR中的重要作用（能够结合孔溶液中的碱，减少可发生ASR的有效碱量），并分析了低Ca／Si比的C-S-H凝胶的持碱机制，对混合材抑制ASR的机理有了新的认识，完善了混合材抑制ASR的机理。研究结果不仅对于建立比较完整的碱一集料反应预防理论是十分必要的，而且对于抑制和防止碱集料反应具有一定的指导意义。     

C-S-H凝胶的持碱机制研究

碱是混凝土发生碱-硅酸反应(ASR)的重要因素之一。K 、Na 离子在水化产物和孔溶液中的分配直接影响碱与活性集料发生ASR的潜能。许多学者研究发现,水泥的主要水化产物C-S-H凝胶对K 、Na 有很强的结合力,且随其n(Ca)/n(Si)比降低,结合能力增强。本文采用HRTEM(高分辨率透射电镜)/EDS(能量散射谱仪)、FT-IR(付立叶变换红外光谱)以及29Si MASNMR(带魔角旋转的核磁共振)测定不同粉煤灰掺量的水泥石样品中C-S-H凝胶的化学组成和结构变化,讨论其对C-S-H凝胶持碱能力的影响。结果表明:随粉煤灰掺量增加,二次火山灰反应生成大量低n(Ca)/n(Si)比的C-S-H凝胶。且随n(Ca)/n(Si)比降低,C-S-H凝胶的持碱能力增强。低n(Ca)/n(Si)比的C-S-H凝胶中硅氧四面体的平均链长较大,Si-OH数目增多,从而导致碱在C-S-H凝胶中的结合位置增多,因此碱离子更容易进入低n(Ca)/n(Si)比的C-S-H凝胶中。     

C-S-H凝胶产物在抑制ASR中的作用

用粉煤灰部分取代水泥制作砂浆试件,在模拟孔溶液碱度的碱液中养护,测定了不同龄期砂浆棒的膨胀率和Ca(OH)2含量的变化。试验用扫描电子显微镜(SEM)观察C-S-H凝胶的形貌和用能谱分析(EDAX)测定了C-S-H凝胶的化学组成。结果显示,粉煤灰的掺入对ASR有较好的抑制效果。粉煤灰主要是通过与Ca(OH)2及水泥熟料水化生成的高Ca／Si比的C-S-H凝胶发生二次火山灰反应,生成大量低Ca／Si比的C-S-H凝胶,提高了对孔溶液中Na^ 和K^ 的吸收,从而起到抑制ASR的作用。