大掺量磨细矿渣粉部分取代水泥的可行性研究

磨细矿渣粉在混凝土和砂浆中的应用研究表明，磨细矿渣粉作为水泥基材料的增强混合材具有填充效应、火山灰效应和微集料效应，而且能改善水泥浆体与集料界面的粘结强度，形成自身的紧密体系，大掺量的磨细矿渣粉在混凝土和砂浆中取代水泥是可行的。     

矿渣粉磨方式对矿渣水泥强度的影响

通过扫描电镜(SEM)和激光粒成分析仪(LPS)研究了球磨和立磨粉磨矿渣粉形貌和粒度分布。结果表明：球磨加工的矿渣粉比立磨加工的矿渣粉颗粒尺寸分布宽、圆形度高；在矿渣粉比表面积相近(约430m~2/kg)时,球磨矿渣水泥的强度比立磨矿渣水泥的强度高。利用矿渣粉取代30%～40%的硅酸盐水泥,其水泥浆体的强度差别最大,通过对矿渣粉颗粒群与水泥强度之间的灰色关联分析发现：球磨矿渣粉的颗粒8～32μm时对强度的影响是正关联,且影响程度大；立磨矿渣粉的颗粒为4～8μm时对强度是正关联影响,且影响程度大。     

添加剂对矿渣性能的影响及作用机理

选择多元醇类阴离子表面活性剂分别与碱性激发剂和高效磺酸盐减水剂进行复合,研究了复合添加剂对矿渣粉体和矿渣-水泥浆体的物理化学性质的影响。结果表明,与单组分添加剂相比,复合添加剂比单组分添加剂具有更加明显的助磨和增强效果,不仅能提高矿渣细度、改善颗粒粒径分布,还能提高矿渣-水泥体系3 d、28 d强度,促进浆体结构进一步致密化。复合添加剂的作用机理是在激发矿渣活性的同时,吸附在颗粒表面屏蔽表面剩余电荷,防止粉体聚结,减少团聚,从而提高粉磨效率,提高矿渣的细度,改善颗粒级配,使矿渣活性提高,参与水化的速度加快,促进水泥浆体结构致密化。     

高炉矿渣微粉

矿渣微粉是将炼铁高炉排除的水淬矿渣(根据用户要求可填加石膏和少量助磨剂)经超细粉磨而得到的一种粉末状产品(高炉矿渣必须符合GB/T203—1994《用于水泥中的粒化高炉矿渣》规定标准)。高炉矿渣微粉的主要化学成分为SiO2、Al2O3、CaO,具有超高活性,其中活性的SiO2、Al2O3与水泥中C3S和C2S水化产生的反应进一步形成水化硅酸钙产物,填充于水泥混凝土的空隙中,大幅度提高水泥混凝土的致密度;同时将强度较低的Ca(OH)2晶体转化成了水化硅酸钙凝胶,提高了水泥和混凝土的强度,显著改善了水泥和混凝土的一系列性能。高炉矿渣微粉比表面积一…     

海水环境下铝酸盐水泥基材料的抗蚀性能研究

研究了海水环境下铝酸盐水泥与单掺硅灰、矿渣组成的复合水泥浆体的抗压强度和水化产物变化规律。结果表明,海水对铝酸盐水泥具有侵蚀作用;掺入矿物掺合料能够促进铝酸盐水泥的水化,改善水泥浆体孔隙结构,生成水化钙铝黄长石等水化产物,有利于浆体结构密实和强度发展,进而提高铝酸盐水泥强度及抗蚀性能,且随着矿物掺合料掺量的增多,抗蚀性能逐渐提升。与矿渣相比,硅灰对提高铝酸盐水泥抗蚀性能具有更好的效果,海水环境下掺入10%硅灰,28 d抗压强度最高,超过淡水环境下空白组。     

基于水化进程的硬化水泥浆体电导率动态计算模型

基于水泥水化进程,考虑水泥水化进程中孔隙率和孔隙溶液离子浓度的动态演变规律,建立水胶比、水泥组分与硬化水泥浆体电导率间的关系,提出一种硬化水泥浆体电导率的动态计算模型.结果 表明:所提模型可以计算不同龄期及水胶比硬化水泥浆体的电导率,整体计算误差在10％以内,尤其28 d硬化水泥浆体电导率的计算误差小于5％;随着水化龄...     

低钙粉煤灰粒度对水泥-粉煤灰复合胶凝材料力学性能与水化性能的影响

为了实现粉煤灰的高效利用,通过旋风分级机将原状粉煤灰分成D_(50)=5.06μm、15.63μm、35.01μm三个不同的粒度区间。不同粒度粉煤灰按照0、10%、20%和30%替代硅酸盐水泥。研究了粉煤灰粒度对水泥胶砂强度和水化性能的影响。结果表明,随着粉煤灰粒径的减小,粉煤灰水泥的各龄期强度都逐渐增加,掺入适量细粒度粉煤灰,水泥各龄期胶砂强度超过了硅酸盐水泥;粉煤灰水泥的水化放热速率和累积放热量都低于硅酸盐水泥,随着粉煤灰粒径的减小,粉煤灰水泥的水化放热速率和累积放热量增加。3d龄期时,粉煤灰水泥浆体Ca(OH)_2峰强度与硅酸盐水泥几乎相同;60d龄期时,随着粉煤灰颗粒粒径的减小,粉煤灰水泥浆体Ca(OH)_2峰的强度明显减小;SEMEDS分析表明,细粒度区间的粉煤灰水泥浆体比粗粒度区间的粉煤灰水泥浆体具有更致密的浆体结构且粉煤灰颗粒水化生成的是一种低Ca/Si的C-S-H凝胶。     

矿渣水泥粉磨技术研究

研究了矿渣水泥的粉磨工艺原理以及不同粉磨工艺对矿渣水泥浆体强度的影响。结果表明：矿渣和熟料在混合粉磨过程中将产生“微介质效应”,该效应对偻磨过程的影响程度与混合料组成及粉磨细度有关;矿渣掺量低量,宜采用混合粉磨工艺,而当矿渣掺量高时,采用矿渣预挤压后的混合粉磨工艺或单独粉磨工艺,对于提高矿渣水泥浆体强度具有显著效果。     

碳化对碱矿渣水泥浆体微观结构的影响

针对碱-矿渣水泥水化产物中不存在Ca(OH2)且碳化比较严重的现象,选择水玻璃作为碱组分,采用X-射线衍射(XRD)和可变真空扫描电子电镜(SEM)研究了碱-矿渣水泥浆体的碳化产物和微观形貌,结合氮吸附方法分析了碳化对碱-矿渣水泥浆体孔结构的影响.结果表明:碱-矿渣水泥浆体碳化导致的孔隙溶液Ca2+浓度降低由水化硅酸钙(C-S-H)凝胶脱钙补偿,碳化生成的碳酸钙主要以方解石的形式存在;碳化后,C-S-H凝胶的钙硅比降低,浆体的比表面积增大,平均孔径降低,而累积孔体积的变化与水玻璃的模数有关.     

含超细矿渣水泥的水化研究

用ＴＧ－ＤＴＡ，ＸＲＤ，ＳＥＭ研究了超细矿渣水泥的水化反应，并与硅酸盐水泥、含普通细度矿渣水泥的水化作了比较。结果表明：超细矿渣的水化程度较快、活性较高、可大量消耗水泥浆体中的Ｃａ（ＯＨ）２，生成更多的凝胶产物，因而改善了水泥石的微观结构，提高了水泥的物理力学性能。     

大掺量矿渣微粉与粉煤灰在大体积混凝土中的应用

介绍了大掺量矿渣微粉和粉煤灰混凝土在浮山所大体积底板工程的浇筑。利用矿渣微粉和粉煤灰的微集料效应和火山灰效应．解决了大体积混凝土的水化热和收缩问题，并取得了较好的经济和社会效益。     

矿渣微粉在水泥中的效应分析

矿渣微粉在水泥中的作用分为火山灰效应和填充效应,利用比强度分析法和增强效应因子法来分析这两种效应在水泥中的作用情况.结果表明:在水泥硬化浆体中火山灰效应起主导作用,约占总效应的80%且随着掺量的增加和龄期的延长其效应逐渐明显;填充效应随着龄期的延长逐渐明显,但随着掺量的增加逐渐减小,对强度的贡献率一般为负值.两种效应在28d均达到最大值.     

颗粒级配对水泥基材料性能的影响综述

本文综述了水泥基复合材料颗粒级配问题的研究起源、研究现状,从最紧密堆积和水化速率两个方面探讨了颗粒级配对复合水泥体系性能的影响。目前在亚微观范围内,使胶凝材料颗粒形成良好的级配,对胶凝体的结构及强度有何影响的研究还很欠缺;且水泥基材料颗粒级配的研究集中在超细矿物掺合料对水泥的填充机理和作用,而水泥熟料细粉填充矿物掺合料的研究报道较少,本文论证了超细水泥填充矿物掺合料的必要性和可行性。     

再生骨料水泥混凝土的级配优化试验研究

研究了5种再生骨料级配对混凝土强度的影响,试验表明,较小的最大公称粒径对混凝土强度有利.提出了微粉体系级配范围和关键粒径的概念,研究了硅灰单掺、矿渣和硅灰复掺、粉煤灰和硅灰复掺以及这3种掺和料复掺时的优化级配.指出了硅灰对获得紧密堆积体系不可缺少,且掺和料复掺时比硅灰单掺更为有效,这为堆积密实度计算结果所证实.流变学参数测定结果也表明,双掺15%(质量分数,下同)硅灰和15%粉煤灰时,浆体屈服应力和塑性粘度最小,因而具有最优级配.     

粉煤灰水泥堆积效应与其抗压强度的关系

将粉煤灰粉磨后,以不同比例与一定细度水泥配合,制成一系列粉煤灰水泥粉体．根据Dinger-Funk数学模型得出粉煤灰水泥粉体最佳颗粒群分布即最紧密堆积颗粒群分布．通过水泥与粉煤灰激光粒度检测结果计算粉煤灰水泥粉体实际颗粒群分布．运用灰色关联分析原理考察粉煤灰水泥粉体实际颗粒群分布与最紧密堆积颗粒群分布的相关性,同时测定粉煤灰水泥标准稠度用水量以及胶砂抗压强度．结果证明：当粉煤灰水泥粉体实际颗粒群分布与最紧密堆积颗粒群分布关联度较高时,相应粉煤灰水泥标准稠度用水量增加较少,胶砂抗压强度发展较理想．     

连续粒径水泥颗粒在浆体中的堆积密度

通过流动度试验发现,粒径分布不同的水泥在相同流动度时其需水量有显著差异,说明粒径分布不同的水泥其堆积密度不同;推导了连续粒径粉体在浆体中的堆积密度计算公式,并通过试验对该公式进行了验证.     

不同矿物掺合料下C80自密实混凝土的性能研究

本文对分别掺入超细矿粉和粉煤灰微珠的C80自密实混凝土工作性能、抗压强度和自收缩性能进行了对比试验研究。结果表明:掺加微珠配制的混凝土工作性能显著优于掺加超细矿粉;掺加微珠的混凝土抗压强度随着养护龄期的延长呈现出稳定增长的趋势;微珠混凝土早期抗压强度低于超细矿粉混凝土,但微珠混凝土后期抗压强度超过超细矿粉混凝土。HCSA膨胀剂对掺加微珠的混凝土补偿收缩效果较好。     

铜渣粉-水泥复合胶凝体系的水化热及动力学研究

采用等温量热法,分别测定了铜渣粉磨时间为30、60min,掺量为0%、20%、30%和40%的铜渣粉水泥复合胶凝体系的水化放热速率和放热量,分析了铜渣粉细度和掺量对复合胶凝体系水化反应历程的影响,并且基于Kstulovic Dabic模型计算得到了水化动力学参数.结果表明：铜渣粉推迟了复合胶凝体系的诱导期结束时间、加速期开始时间以及第2放热峰出现时间,降低了复合胶凝体系水化放热量及水化速率;水化12h前,铜渣粉对复合胶凝体系水化热呈抑制作用;水化12h后,铜渣粉活性逐渐被激发,水化速率加快;铜渣粉水泥复合胶凝体系的水化反应经历结晶成核与晶体生长相边界反应扩散作用（NG I D）过程,由Kstulovic Dabic水化动力学模型计算得到的铜渣粉水泥复合胶凝体系水化反应速率曲线,能够较好地分段模拟由量热试验得到的水化速率曲线;复合胶凝体系的结晶成核与晶体生长（NG）过程随铜渣粉掺量的增加和细度的降低而延长,相边界反应（I）过程随铜渣粉掺量的增加而缩短.     

梯级粉磨制备铁尾矿矿渣基胶凝材料

运用梯级粉磨技术制备铁尾矿矿渣基胶凝材料(TSBC）,研究了梯级粉磨时间组合、材料配比和助磨剂对TSBC粉料粒度分布与浆体强度的影响,通过压汞、X射线衍射(XRD）和扫描电镜(SEM）研究了TSBC浆体的亚微观结构及水化产物,探讨了利用TSBC和铁尾矿砂制备活性粉末混凝土的可行性.结果表明：合理的梯级粉磨时间组合有利于TSBC粉料的颗粒分布宽化和亚微米级铁尾矿颗粒含量的增加,可改善TSBC浆体的孔结构和提高强度;材料配比主要通过影响TSBC的水化活性而影响浆体早期强度;掺入适量助磨剂使TSBC粉料粒径细化,增强组分的胶凝活性和填充效应,利于改善TSBC浆体的孔结构和提高强度;TSBC和原状铁尾矿砂可用于制备活性粉末混凝土.     

复合增钙液态渣粉混凝土的微观结构及力学性能研究

通过SEM及压汞试验分析了掺人复合增钙液态渣粉的水工混凝土微观结构和孔结构.试验结果表明:复合增钙液态渣粉混凝土初期的孔隙率大,复合增钙液态渣粉28 d之后水化进程仍在继续,28 d之后混凝土孔径尺寸细化到50-100 nm,60d时复合增钙液态渣粉混凝土结构更为均匀致密,孔径尺寸更为细小.28 d时,复合增钙液态渣粉混凝土的抗压强度低于未掺复合增钙液态渣粉的基准混凝土,60d时已达到或超过基准混凝土.