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。     

超细矿渣粉水化反应特征及活性评价

比较并改进流行的矿渣活性指标的测试方法,测试了超细矿渣粉的活性,并研究超细矿渣粉-水泥胶凝体系的水化机理及水化产物。试验结果表明超细矿渣粉-水泥胶凝体系Na OH溶液浸泡养护模式激发效果最好,活性指数达到116%。XRD分析表明超细矿渣粉-水泥胶凝体系的主要水化产物是、钙矾石。水化早期钙矾石峰随着矿粉掺入量而增强,胶凝体系的早期强度主要来自AFt晶体结构网络。随着超细矿渣粉逐渐消耗水泥水化产生的Ca(OH)2,体系后期强度主要来自超细矿渣粉在Ca(OH)2激发下反应得到的CSH凝胶网络。     

3℃下不同矿粉掺量对水泥水化影响的试验研究

试验采用直接法和近似矩形法研究了3℃环境下不同矿粉掺量的水泥浆体在一定龄期内的水化热以及水化程度。通过试验计算水泥水化放热量得出添加不同矿粉掺量的水泥浆体在3℃下的水化程度;比较不同配合比水泥浆体水化放热以及添加矿粉掺量的水泥水化程度得出其水化规律;同时提出水泥浆体在低温下水化热测定的改进办法。试验结果表明:10%、30%、50%的矿粉替代量在1、3、7、14、28 d龄期下水化放出的热量比不加矿粉掺合料的水泥浆体放热量低1%~8%,同时得出在一定龄期下,水泥的取代率越高水泥水化程度越低。     

多胶材体系下掺超细粉煤灰混凝土的配制及水化特性研究

本试验利用超细粉煤灰的优良物理性能,采用多种胶材体系配制超细粉煤灰混凝土,并研究其力学特征及水化特性。结果表明:超细粉煤灰具有需水量低,水化活性较普通粉煤灰高的特性。在保持减水剂掺量不变、混凝土工作性能相一致的条件下,超细粉煤灰掺量提高时,混凝土的单方用水量减小,早期强度变化不规律不明显,后期强度逐渐增高。与矿粉、粉煤灰混用的三种胶材体系中,超细粉煤灰掺量较高时更能体现出其水化活性优势。混凝土硬化照片表明,与矿粉混用的体系水     

低水胶比混凝土力学性能及水化物相微观结构

研究了低水胶比、胶凝材料用量及不同掺合料对超高强混凝土工作性及力学性能的影响规律,并通过SEM分析超高强混凝土微观结构。研究结果表明水胶比为0.15~0.21的混凝土,后期强度达到120~150 MPa,其中水胶比为0.15混凝土90 d抗压强度达到146.4 MPa。粉煤灰在制备高强混凝土时具有显著改善混凝土工作性的特点,但是混凝土后期强度增长较小。超细矿粉制备超高强混凝土时混凝土后期强度优于掺加S95级矿粉的混凝土。SEM分析表明,低水灰比条件下水泥等胶凝材水化生成较多C-S-H凝胶相,微观结构致密均匀,未水化水泥颗粒在硬化浆体中主要起到填充作用和微骨料作用。     

超细循环流化床粉煤灰用于高强度水泥的试验研究

文章研究了超细CFB粉煤灰在不同掺量时,对胶凝材料性能的影响,并借助SEM和XRD对胶凝材料的水化机理进行了分析。结果表明:超细CFB粉煤灰掺量不同的胶凝材料,其凝结时间、体积安定性及胶砂流动度符合现行国家标准对水泥质量的要求;当超细CFB粉煤灰的掺量不超过42%(质量分数)时,其具有的增强效应可得到较充分地发挥,对胶砂强度的贡献大于硅酸盐水泥熟料,能够明显地提高胶砂强度,尤其是后期的强度;在掺量为17%至42%时,可研制性能符合现行国家标准、强度等级62.5及以上等级的高强度粉煤灰硅酸盐水泥。掺加超细CFB粉煤灰,可提高胶凝材料浆体及其颗粒内部空隙的密实性,有效改善硬化浆体的孔结构,促进生成更多的水化及硬化物,使胶凝材料的性能得到优化。     

超细水泥高性能混凝土配制研究

用普通水泥配制的高性能混凝土由于熟料粒度较大、混凝土水灰比较低而导致熟料有效利用率低，造成较大浪费，对环境保护不利。本文尝试采用超细水泥配制高性能混凝土，以提高水泥熟料的有效利用率，并复合掺加矿渣、粉煤灰和磨细石灰石粉等混合材以减少水泥用量、降低超细水泥水化热，防止强度倒缩等，并着重研究了超细水泥高性能混凝土的力学性能和抗化学侵蚀性能。结果表明，用超细水泥复合胶凝材料配制的高性能混凝土在配合比相同情况下，和易性优于普通水泥高性能混凝土，其抗压强度在一年龄期内同龄期强度均小于普通水泥高性能混凝土，但至365d时强度已赶上后者。抗硫酸盐侵蚀和抗硝酸氨侵蚀性能很强，在SO4^2-和NH4NO3浓度很高的溶液中浸泡一年后，强度基本呈下降趋势，但下降幅度不大。超细水泥复合胶凝材料还可用于配制自流平高性能混凝土，在用水量为180kg/m^3-185kg/m^3，减水剂掺量为1.0%-1.5%时，其初始坍落度均在20cm以上，坍落流动度达58cm以上，且坍落度损失和坍落流动度损失均较小。     

-3℃下不同矿粉掺量对水泥水化影响的试验研究

通过试验研究在-3℃环境下不同矿粉掺量的水泥浆体在一定龄期内的水化热以及水化程度,利用试验数据采用近似矩形法和直接法计算出水泥水化放热量,分析出不同矿粉掺量的水泥浆体在-3℃的水化程度,比较不同矿粉掺量水泥浆体水化放热量得出其水化规律,比较不同入模温度对水泥水化的影响程度,同时提出水泥浆体处于负温下水化热测定的方法。试验结果表明:-3℃下10%、20%、30%的矿粉替代量在1、3、7、14、28 d龄期下水化放出的热量比不加矿粉掺合料的水泥浆体放热量低1%~6%。通过试验得出入模温度以及水化温度对水泥水化过程影响至关重要,同时在一定龄期下,矿粉对水泥的水化有抑制作用,矿粉取代水泥的量越高水泥水化放热量越低。     

掺烧城市垃圾残渣硅酸盐水泥性能及重金属浸出行为研究

通过生料易烧性试验、熟料矿物岩相分析、XRD、SEM、水泥胶砂强度试验、重金属离子浸出试验等,对利用城市垃圾分拣残渣配料煅烧硅酸盐水泥熟料及其水化反应的特征进行了研究。结果表明:城市垃圾分拣残渣配料制成的水泥熟料,其矿物结构与常规的硅酸盐水泥熟料相同;其烧成温度有降低的趋势;其水化产物和凝结硬化过程与常规硅酸盐水泥相同;熟料煅烧和凝结硬化过程对城市垃圾中重金属离子的固化有一定的辅助作用。     

高贝利特水泥的性能及其水化机理的研究

高贝利特水泥熟料具有水化热低、最终强度高、耐久性好的特点，是近年来水泥行业研究的新的亮点之一，被誉为“生态水泥”，详细研究了高贝利特水泥水化、硬化及浆体微观结构，阐述了其水化机理和产品的性能。     

超细矿粉对混凝土强度及抗裂性能影响

研究了超细矿粉在聚羧酸高效减水剂作用下对大掺量粉煤灰、矿粉混凝土强度及抗裂性能的影响。结果表明:矿物掺合料掺量50%时,单掺Ⅰ级粉煤灰,混凝土强度能达到基准混凝土的70%,复掺10%超细矿粉复掺时,粉煤灰混凝土强度提高10%～30%;单掺S95级矿粉时,强度可达到基准混凝土的90%,复掺10%超细矿粉复掺时,矿粉混凝土强度提高10%～20%;同胶凝材料用量时,粉煤灰和10%的P1000超细矿粉复掺,混凝土早期开裂面积达到单掺粉煤灰系列的1.2～3倍,矿粉和10%的P1000超细矿粉复掺时,开裂面积可达单掺矿粉系列的1.4倍。     

超细矿粉改善混凝土性能的机理研究

本文选用普通矿粉和超细矿粉进行对比试验,研究了两种矿粉对混凝土强度的影响,并通过电子扫描显微镜、能谱仪和压汞仪探究了两种矿粉掺加后混凝土性能改变的机理。结果表明:掺加超细矿粉试样的56d强度较掺加普通矿粉试样的强度增长了33.9%。掺加超细矿粉的试样,骨料与水泥浆体的结合更紧密,水泥基体孔隙率明显降低,而且优化了孔径分布,这些都更有利于混凝土强度以及耐久性的提高。     

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。     

超细粉对高性能超高泵送混凝土性能的影响研究

采用不同超细粉配制高性能超高泵送C60混凝土,研究超细矿粉、超细粉煤灰及硅灰对C60混凝土性能的影响。结果表明:超细矿粉及硅灰均降低了混凝土的扩展度并延长了倒坍时间,超细粉煤灰则起到相反的作用,3种超细粉均降低了混凝土的压力泌水率。超细粉掺入后都提高了混凝土力学性能,其中掺超细矿粉及硅灰混凝土早期强度优于掺超细粉煤灰混凝土,但超细粉煤灰混凝土后期强度较好。超细粉促进了水化反应的进行,水泥石结构更加密实,孔隙率降低。掺入8%超细粉煤灰后,混凝土水化温升及自收缩均明显减小。     

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。     

基于索塔大体积混凝土实体温度匹配养护的C50混凝土性能研究

为探究桥梁索塔结构内部混凝土的实际性能发展规律,将某长江公路大桥索塔C50大体积混凝土施工时的芯部温度作为混凝土的匹配养护温度,对比研究了标准养护和温度匹配养护对纯水泥、单掺20%粉煤灰、复掺20%粉煤灰和15%矿粉3种C50混凝土试件的强度发展规律、抗氯离子渗透性和水化产物微观形貌的影响。结果表明：温度匹配养护下的高水化温度显著激发了掺有粉煤灰和矿粉的复合胶凝材料的水化活性,复掺粉煤灰和矿粉的混凝土在温度匹配养护下的3 d抗压强度和抗折强度较标准养护分别提高45%和30%以上;温度匹配养护抑制了纯水泥混凝土的后期强度发展,且增大了其脆性,降低了抗氯离子渗透性,而单掺粉煤灰或复掺粉煤灰和矿粉可以改善或消除上述不利影响;无论是标准养护还是温度匹配养护,复掺粉煤灰和矿粉的混凝土具有最高强度、最大折压比和最好的抗氯离子渗透性,适合索塔大体积混凝土结构施工使用。     

集中搅拌混凝土中矿渣细料的应用

矿渣作为水泥混凝土的掺合料在国内的应用已有近50年的时间,在以前是将矿渣和水泥熟料一起磨细应用,由于矿渣与水泥熟料的不一样,与水泥熟料一起磨后的矿粉较粗,其比表面积约300m2/kg,在水泥水化时矿渣的活性不能得到充分发挥.……     

矿物微粉对水泥基胶凝材料体系性能影响的研究

研究硅灰、超细矿粉、超细粉煤灰3种矿物微粉对水泥基胶凝材料体系性能的影响。通过单掺、双掺和三掺3种掺入方式,研究硅灰、超细矿粉、超细粉煤灰矿物微粉对水泥基胶凝材料体系胶砂流动度、胶砂强度及颗粒级配的变化规律。研究结果表明,双掺3%超细矿粉和10%超细粉煤灰,水泥基胶凝材料的性能最佳。     

立窑生产高标号水泥的研究

采用立窑硅酸盐水泥熟料，掺加超细矿渣和沸石粉，制备高掺量混合材的高标号水泥，并能有效地抑制碱集料反应。测定了物理力学性能；用 Ｘ Ｒ Ｄ和 Ｄ Ｔ Ａ 分析了水化产物；引入比强度概念；分析了超细混合材的火山灰效应     

C_(11)A_7·CaF_2—C_2S体系水泥的研究

本文通过水泥材性、熟料岩相鉴定、XRD、TEM、水化热以及孔结构等多方面的试验研究论证了C_(11)A_7·CaF_2-C_2S体系熟料的矿物组成以及该水泥在硬石膏掺与下,从水化5分钟开始到3个月所形成的水化产物和水化速度。同时也阐明了这一体系水泥具有凝结硬化快、小时强度高以及长期强度增长和稳定性好的缘由。