高掺量粉煤灰矿渣水泥水化进程及水化热的研究

掺加适当比例的自制复合活性激发剂，配制了高掺量粉煤灰矿渣水泥胶凝材料，运用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和差热分析（DTA）等手段研究了胶凝材料不同龄期的水化物相，测量了水化物早期水化热，结果表明，高掺量粉煤灰矿渣水泥具有较好的胶凝性，早期水化放热较低。     

减水剂对C3A早期水化过程的作用

通过X射线衍射(XRD),总有机碳法(TOC)和化学分析,研究了聚羧酸减水剂(PCA)、萘系减水剂(PNS)和脂肪族减水剂(SAF)对铝酸三钙(C3A)早期水化过程的影响.研究发现:C3A对减水剂的吸附作用因减水剂品种不同而不同;3种水化体系中均形成了有机金属矿物相(OMP),且掺PNS体系生成的OMP的XRD特征衍射峰强度和宽度均大于掺PCA和SAF体系;PCA和PNS加速了C3A的水化进程,SAF抑制了C3A早期的溶解沉淀过程;PNS对水泥初期水化硫铝酸钙生成量的影响较小,而PCA和SAF促进了水泥水化初期单硫型水化硫铝酸钙的形成.减水剂对C3A早期水化过程的作用揭示了减水剂与水泥适应性的本质.     

石墨烯对硫氧镁水泥强度的影响及机理分析

为了研究石墨烯对硫氧镁水泥强度的影响,选取水灰比0.37、0.43、0.51在55%～95%的养护湿下制备了石墨烯硫氧镁水泥基复合材料,进行了抗折强度和抗压强度测试。采用X射线衍射研究了水化产物,并通过扫描电镜(SEM)观察了复合材料的微观形貌。结果表明,在0～2.0%的掺量内,硫氧镁水泥抗折强度随石墨烯掺量的增加而增大,当掺量达到2.0%,抗折强度最大提高了144.9%。抗压强度先减小后增大,2.0%掺量下出现极大值。该复合材料的最佳养护湿度在65%左右。水灰比对复合材料强度的影响在高石墨烯掺量下比较明显。X射线衍射分析表明掺石墨烯和改变养护湿度均只改变水化产物的数量。SEM分析表明石墨烯的掺入细化了水化产物尺寸,优化了水化产物的分布和排列。     

促凝组分对掺蔗糖水泥浆体的缓凝消除作用及机理分析

通过凝结时间、水化热、抗压强度、X射线衍射等测试分析,研究了蔗糖的缓凝作用及其机理,并在掺蔗糖缓凝水泥浆体中分别掺入氢氧化钙、硫酸铝、硝酸钙等3种促凝组分,探讨了促凝组分对掺蔗糖缓凝水泥浆体及水化产物的影响及作用机理.结果显示,蔗糖在一定掺量范围内可以通过吸附和络合作用有效抑制水泥浆体的水化;掺入促凝组分可以不同程度地...     

硬石膏与高铝水泥掺量对无收缩灌浆料性能的影响

测试了硬石膏和高铝水泥掺量对无收缩灌浆料力学性能的影响,利用X射线衍射分析无收缩灌浆料的水化产物.结果表明,硬石膏、高铝水泥掺量分别为硅酸盐水泥的23%、20%时,水泥基灌浆料的性能最佳.     

矿粉对脱硫建筑石膏力学性能及微观结构的影响

为提高脱硫建筑石膏强度,研究掺加矿粉后脱硫建筑石膏力学性能及微观结构的影响,利用X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)分析方法,研究矿粉对脱硫建筑石膏水化产物及微观结构的影响.研究表明:当矿粉掺量为20％,而碱激发剂氧化钙掺量为矿粉量的3％时,水化产物钙矾石和C-S-H凝胶明显增加并生成新相莱粒硅钙石,水化产物内部结...     

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.     

低等级粉煤灰活性的机理研究

以低等级粉煤灰胶砂体系为研究对象,选取激发剂(Ca(OH)2)掺量、蒸养时间、减水剂掺量和误差做为粉煤灰活性的影响因素,用正交试验的方法进行设计.采用X射线衍射技术(XRD)考察掺与不掺激发剂组间Ca(OH)2量的变化和水化产物的特征,同时运用扫描电子显微镜(SEM),从水化产物的形貌和微区元素组成的角度系统分析了激发剂对粉煤灰活性激发的机理.     

质子低场核磁共振技术表征建筑石膏水化进程

基于溶解-析晶理论，根据X射线衍射和热重分析结果，将建筑石膏的水化进程划为4个水化阶段，并利用质子低场核磁共振技术研究了不同水膏比m_W/m_G和聚羧酸系减水剂(PCE)掺量下，新拌浆体横向弛豫时间T₂分布、T₂加权平均值■与主峰峰面积S_main随水化时间的变化规律.结果表明：■和S_main的变化趋势与水化阶段均具有良好的相关性；增大m_W/m_G可以使建筑石膏水化阶段出现的时间提前，而掺加PCE则对建筑石膏有明显的缓凝作用.     

石灰石粉铝酸盐水泥复合体系的水化反应

石灰石粉具有水化活性,能与硅酸盐水泥中的C_3A、铝酸盐水泥中的CA、CA_2等铝酸盐矿物发生反应,水化产物为水化碳铝酸钙。利用微量热仪法、胶砂强度和X射线衍射(XRD),研究不同比例的石灰石粉铝酸盐水泥复合体系的水化反应,结果表明:石灰石粉会加快铝酸盐水泥的水化进程,水化过程诱导期缩短,放热速率峰值下降;复合体系中石灰石粉占比越高,早期水化反应速率越快,但水化反应放热量越低;相对而言,复合体系中石灰石粉掺量为20%时石灰石粉参与反应程度最高,且掺量为20%时石灰石粉对复合体系强度有显著贡献。随复合体系中石灰石粉比例增加,铝酸盐水泥水化产物越来越不明显;石灰石粉掺量为20%～40%时,水化碳铝酸钙XRD特征峰相对最明显,复合体系中石灰石粉与铝酸盐水泥存在一个最佳的比例范围。研究表明,石灰石粉与铝酸盐水泥间会发生明显的水化反应,石灰石粉与铝酸盐水泥复合有望制得一种新型胶凝材料。     

CaF2对硫铝酸锶钙水泥矿物形成及水化过程的影响

测试了掺CaF2硫铝酸锶钙水泥的抗压强度.通过热分析、X射线衍射分析和扫描电子显微镜观察,研究了CaF2对硫铝酸锶钙水泥熟料矿物形成和水化过程的影响.结果表明,当CaF2掺量为0.2%(质量分数)时,硫铝酸锶钙水泥抗压强度最高,3,28d抗压强度分别达到65.0,86.2MPa.在水泥煅烧过程中,CaF2能加速CaCO3的分解及C1.50Sr2.50A3珔S矿物的形成.此外,CaF2可以加快硫铝酸锶钙水泥的水化速率并促使水化产物CAH10转化为C3AH6.     

PFOTES对水泥基材料防覆冰性能的影响及机理

研究了十三氟辛基三乙氧基硅烷（PFOTES）对水泥基材料工作性能、防覆冰性能和微观性能的影响，并通过热重-差示扫描量热分析（TG-DSC）和X射线衍射（XRD）探究了水泥水化产物的化学组成及物相组成.结果表明：掺入PFOTES能延长水泥净浆的凝结时间；低PFOTES掺量对减小冰附着力与增大接触角的效果较为明显，随着PFOTES掺量的进一步提升，冰附着力与接触角都基本保持不变；掺入PFOTES后，改性砂浆的吸水率减小、抗压强度降低、孔隙率增大；微观测试证明，PFOTES可以延缓水泥水化，但并未生成新的水化产物.     

电石渣激发钢渣活性的性能研究

主要研究了电石渣和JM-1,JM-2,JM-3,JM-4四种激发剂对钢渣括性的激发效果.通过X射线衍射(XRD)和电子扫描电镜(SEM)对样品进行了结构分析.试验结果表明:4种激发剂以JM-1为最佳,比未掺时水化60 d抗压强度增长58.6％.电石渣的掺入有助于钢渣的水化,掺量在10％～13％之间为宜.水化初期,水化不...     

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。     

磷石膏对微膨胀水泥孔隙液及水化产物的影响

通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、热重差示扫描量热分析（TG DSC）和高压压榨法（PWE）,研究了不同磷石膏掺量的微膨胀道路基层水泥中水化产物与孔隙液主要元素浓度的演化.结果表明：在水化3d时,硬化水泥浆体中钙矾石的生成量随着磷石膏掺量的增加先增大后减小;水化28d后钙矾石的生成量随着磷石膏掺量的增加而增加;磷石膏溶解生成的SO2-4对粉煤灰活性有很好的激发作用,粉煤灰中的Al相在水化7d后开始大量溶出,孔溶液中Al、Ca和S元素浓度的变化能很好地反映水泥的水化进程;不同磷石膏掺量下各龄期水泥的孔隙液pH值均在1255上下波动;水化60d时硬化水泥浆体均比较密实,磷石膏掺量较大的水泥在水化产物表面仍有大量钙矾石生成,孔隙中有更多的针棒状钙矾石存在.     

较好韧性的超高强混凝土的制备及性能

通过二元、三元复合工业废渣大掺量取代水泥,普通砂取代磨细石英砂,掺短切钢纤维等优化基体组成工艺制备出了抗压、抗折强度分别为220,70 MPa的超高强混凝土(UHSC);系统研究了矿物掺和料掺加方式对UHSC动态力学行为的影响规律;通过压汞分析(MIP)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDAX)、X射线衍射分析(XRD),研究了UHSC的孔结构、界面、显微结构和水化产物.结果表明:复掺矿物掺和料改善了UHSC的界面结构,促进了水化产物的形成,从而提高了UHSC的抗冲击和耐撞磨性能.     

复掺早强剂对水泥稳定碎石基层性能的影响

以水泥稳定碎石的1 d无侧限抗压强度高为优选原则,在单掺三乙醇胺（TEA）和硫酸钠（NS）试验的基础上再进行复掺试验,并结合交互作用检验筛选出3组最佳复配掺量;通过干缩应变试验、温缩应变试验、冻融循环试验研究复掺早强剂对水泥稳定碎石耐久性的影响;通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）分析进一步研究早强剂改善水泥稳定碎石性能的作用机理。结果表明,TEA和NS对水泥稳定碎石抗压强度的影响存在交互作用,2.0%NS与1.0%TEA复掺的改善效果最优,复掺TEA和NS可有效提高水泥稳定碎石的强度,改善材料的干缩应变和抗冻性能;早强剂可加速水泥水化,促进稳定碎石中凝胶成分的形成。     

内养护对混凝土抗裂性及水化的影响

用3种高吸水聚合物（super absorbent polymer, SAP）作为内养护剂,通过研究其在饱和Ca（OH）2溶液中的吸水特性及配制混凝土的工作性进行优选.研究了优选SAP掺量及粒径对混凝土早期变形和抗裂性的影响,并通过水化热测试、X射线衍射分析内养护的作用机理.结果表明：经优选的内养护剂可减小混凝土的早期变形,提高混凝土抵抗塑性收缩、自收缩开裂的能力及水泥水化程度;内养护剂掺量对混凝土抗裂性、水泥水化程度的影响较大,而其粒径变化所带来的影响则相对较小.     

极低水胶比下微珠-超细矿粉体系水化放热特性研究

采用等温量热仪研究了0.16水胶比下粉煤灰微珠、超细矿粉单掺与复掺时的水化放热特性，探讨了其对净浆强度的影响，并提出了2种低热胶凝体系。研究表明：微珠与超细矿粉双掺总量为50%～65%时56 d抗压强度仍可达157.3～176.5 MPa,且不低于纯水泥强度；微珠较超细矿粉具有更突出的削峰与降热能力，两者双掺可进一步整体降低诱导前期、加速期的放热速率和总水化热，第二放热峰峰值最低可达纯水泥的48.0%。当微珠掺量超过35%时，超细粉体产生叠加效应使8.9 h前加速期的放热速率高于纯水泥，X射线衍射与热重分析显示叠加效应并未加速早期钙矾石的形成，但一定程度促进了3 d后火山灰活性的提前激发，生成更多的低碱性水化硅酸钙和斜方钙沸石；运用所提出的低热胶凝体系配制出56 d抗压强度150～160 MPa的无纤维超高性能混凝土，其绝热温升ΔT为37.4～41.2℃、最低水泥用量35%,为150 MPa以上低热超高性能混凝土的配制提供参考。     

石灰石粉掺量对水泥性能的影响

为了研究石灰石粉掺量对水泥性能的影响,测试0％、5％、10％、20％、35％掺量的石灰石粉对水泥胶砂3d、7d、28d的抗压强度、抗折强度及收缩率变化情况,利用X射线衍射分析的方法分析了水泥浆体水化产物的变化情况.研究表明,随着石灰石粉掺量的增加,水泥砂浆的抗压强度、抗折强度及干燥收缩率均先增加后减少.掺量为10％时,...