乳酸钠对超硫酸盐水泥强度的影响及作用机理

超硫酸盐水泥是一种资源节约和环境友好型胶凝材料,但由于存在早期强度低等缺陷,限制了其推广应用。为提高超硫酸盐水泥早期强度,研究了乳酸钠掺量对超硫酸盐水泥强度的影响,通过ICP-OES、MIP、XRD、SEM等测试,分析了离子浓度、水化产物及微结构,并对相关机制进行了探讨。结果表明,超硫酸盐水泥中掺入少量乳酸钠能提高水泥强度,尤其是早期强度,但是掺量过高时其作用效果降低,甚至对强度不利。综合考虑早期强度和后期强度提高效果,乳酸钠掺量以0.25%(质量分数)左右为宜。乳酸钠提高超硫酸盐水泥强度的主要原因在于其能促进矿渣溶解,加快钙矾石和C-S-H等水化产物生成,从而改善水泥石微结构。     

高吸水树脂对高水灰比水泥砂浆性能的影响

高吸水树脂被认为高性能混凝土的一种有效的内养护剂,但是在高水灰比的砂浆体系SAP的作用效果如何研究较少。因而,对两种高吸水树脂对水泥砂浆流动度、强度、失水率、收缩率的影响进行了研究,发现随着SAP掺量增加,砂浆的流动度、强度降低,但是干燥失水率和收缩增加。不过,适当的SAP掺量可以提高砂浆强度,降低干燥收缩。     

利用电解锰渣制备活性粉末混凝土的研究

研究了电解锰渣取代石英粉或矿渣微粉对活性粉末混凝土(RPC)强度、收缩率和重金属浸出毒性的影响。结果表明:电解锰渣部分取代石英粉或矿渣微粉,RPC的抗压强度总体上有所提高,而抗折强度稍有下降;干缩率与湿胀率均降低;重金属浸出浓度均低于Ⅴ类地表水限值。     

大流动性粉煤灰轻骨料混凝土的工作性

为了提高大流动性混凝土的工作性和减轻混凝土对模板的侧压力,用粉煤灰和陶粒分别取代水泥和石子配制轻骨料混凝土,研究其施工性变化。发现采用陶粒部分取代石子可以发挥石子抑制骨料上浮的作用,达到部分轻骨料混凝土工程所需要的强度和表观密度,但是轻骨料混凝土的抗离析性仍需进一步改善。     

氯化钙改性硅藻土的调湿性能

利用CaCl2对硅藻土进行改性,以改善硅藻土的调湿性能。制备不同CaCl2浓度改性的硅藻土样品,通过测定在不同相对湿度下的最大平衡含湿量和吸放湿动力学曲线,研究CaCl2对硅藻土调湿性能的影响规律,并通过SEM、BET等测试方法,表征改性硅藻土的微观形貌和孔结构,探讨改性作用的机制。结果表明,随着CaCl2浓度提高,改性硅藻土在不同相对湿度下的最大平衡湿含量和吸放湿速率均明显增大。改性后硅藻土表面包覆了一层均匀的颗粒,比表面积和孔容积下降,平均孔径增大。硅藻土多孔结构增大了CaCl2与水蒸气的接触面积,促进了水合反应,而CaCl2吸附的水会被及时地输送到孔隙中,促进了硅藻土的物理吸附。CaCl2改性是提高硅藻土调湿性能的有效途径。     

含铬熟料的烧成、水化及其浸出毒性

为探索水泥窑协同处置含铬固体废弃物的可行性,通过测定熟料的f-CaO含量、强度、铬浸出浓度,以及分析熟料的矿物、水化产物和水化放热,研究了CrO3对熟料烧成、水化及浸出毒性的影响规律及机制。结果表明:当CrO3掺量低于2%时,熟料的f-CaO含量和3d、28d、90d强度随掺量的变化不明显;Cr(Ⅵ)/∑Cr浸出浓度随CrO3掺量增加而增大,随养护龄期延长而减小。当CrO3掺量小于0.25%时,熟料Cr(Ⅵ)浸出浓度均低于0.05mg/L,符合Ⅱ类地表水环境质量标准限值;当CrO3掺量较高时,抑制C3S形成,并显著延缓水化;熟料对铬的固化可归因于熟料矿物和水化产物对铬的固溶和包裹。掺加少量CrO3对熟料烧成、水化、性能均无不利影响,产品的环境安全性能够得到保证,水泥窑协同处置含铬废弃物是值得深入研究的技术途径。     

利用电解锰渣消解水泥中水溶性Cr（Ⅵ）的研究

针对软锰矿还原煅烧工艺产生的电解锰渣,为探明其对水泥水溶性Cr（Ⅵ）的消解作用,以不同比例的锰渣取代粉煤灰配制水泥,在通风条件和20~120 ℃温度范围贮存1 h至28 d,测定各水泥的水溶性Cr（Ⅵ）含量,另外,还测定了常温下各水泥的物理性能和重金属浸出毒性。结果表明：随着电解锰渣掺量增加,水泥中水溶性Cr（Ⅵ）含量明显下降;贮存温度升高和时间延长,Cr（Ⅵ）含量有一定的反弹,但降铬效果依然十分明显;电解锰渣对水泥物理性能影响不大;水泥重金属浸出浓度均低于GB 3838—2002中Ⅴ类地表水限值。以电解锰渣作水泥降铬材料有可行性,值得进一步研究。     

超硫酸盐水泥早期强度影响因素及提高途径

超硫酸盐水泥是一种环境友好的材料,具有水化热低、抗蚀性能好、后期强度高等诸多优点,但存在早期强度低等缺陷。本文综述了超硫酸盐水泥早期强度影响因素及提高途径的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望。矿渣活性、硫酸盐浓度,尤其是碱度,是影响该水泥早期强度的关键因素。通过选用活性较高的矿渣和溶解特性合适的石膏,使用具有控制碱度和促进矿渣溶解作用的添加剂等途径,可以有效提高该水泥早期强度。如何控制合适的碱度,进而控制水化产物的形成速率、形态和比例,是值得以后侧重研究的方向。     

硫酸亚铁和硝酸钙对超硫酸盐水泥强度的影响

采用矿渣制备了超硫酸盐水泥，研究了硫酸亚铁和硝酸钙的掺量和掺加方式对超硫酸盐水泥3 d、7 d、28 d和90 d抗压、抗折强度的影响。结果表明：单掺适量硫酸亚铁时，超硫酸盐水泥各龄期的抗压、抗折强度均有所提高，但掺量过大（>0.5%）时对早期（3 d）抗压、抗折强度不利；单掺硝酸钙时，超硫酸盐水泥各龄期的抗压、抗折强度均有所降低；复掺硫酸亚铁和硝酸钙时，超硫酸盐水泥各龄期的抗压、抗折强度较未掺和单掺时均有明显提高，其中，复掺1.5%硫酸亚铁和2.0%硝酸钙对强度的提高效果最好。