基于反向填充制备低碳水泥基材料

为了提高水泥利用效率,降低水泥基材料的碳排放,提出基于反向填充实现紧密堆积的设想,并将其应用于超细水泥-石灰石二元粉体体系中.采用可压缩模型计算和最小需水量法实测超细水泥-石灰石二元粉体体系的堆积密实度.结果表明:超细水泥在25％掺量时,体系堆积密实度达到最大;提高石灰石粉-超细水泥的粒径比,可使体系堆积密实度进一步提高.达到最大堆积密实度的超细水泥-石灰石胶凝体系水灰比为0.44,水固比可降低到0.11,并具有良好的流动性.硬化浆体中水泥充分水化,其90 d抗压强度可达81.5 MPa.所制备的反向填充水泥基胶凝材料具有显著的低碳特点,其单位质量胶凝材料碳排放量约为超高性能混凝土基体材料平均值的一半.     

石灰石粉在超高性能水泥基材料中的作用机理

采用扫描电镜、X射线衍射以及差热-热重分析技术研究了石灰石粉在超高性能水泥基材料中的作用机理.研究表明,在高温蒸养的条件下,石灰石粉的水化活性及加速水化效应比较明显,水化生成单碳水化碳铝酸钙和三碳水化碳铝酸钙;在配制超高性能水泥基材料时,掺量为10％的石灰石粉对强度的影响较小,可以降低材料成本.     

掺石灰石粉水泥的水化过程及微观结构

用微量热仪测定了含石灰石粉水泥浆体的水化放热。用扫描电镜观察了掺石灰石粉水泥硬化浆体的微观结构。试验结果表明:一定细度的石灰石粉可加速水泥的水化,掺石灰石粉水泥的水化放热量低于不掺石灰石粉水泥的水化放热量。水泥硬化浆体中沿着石灰石粉片状方解石晶体的边缘容易形成平整断面。     

磨细石灰石粉对水泥砂浆流动和强度性能影响实验探讨

本文进行了在混凝土中掺加适量的磨细石灰石粉取代部分水泥的研究,检验了不同配合比不同水灰比磨细石灰石粉混凝土的流动性、扩张度、强度及填充密度等性能。取得以下研究成果:磨细石灰石粉的掺和对其砂浆的流动性、扩展度、过筛率、强度都有明显得影响。利用石灰石粉置换水泥能减小水泥用量配制绿色环保混凝土。为探讨掺加石灰石粉对流动和强度性能影响,本研究配制了25组不同水灰比、不同磨细石灰石粉掺量的水泥浆作流动性能和强度测量。实验结果表明掺加磨细石灰石粉置换水泥可能提高或者降低水泥浆流动性,并降低水泥浆强度。     

粉煤灰对水泥-石灰石粉胶凝材料早期开裂抑制的研究

研究了粉煤灰对水泥-石灰石粉胶凝材料早期开裂的抑制作用和粉煤灰掺量与水泥-石灰石粉胶砂开裂指数、开裂龄期的关系。研究结果得出,水泥基胶凝材料早期开裂先增加后减缓,其1 d内开裂发展迅速;随粉煤灰掺量增加,水泥-石灰石粉胶砂产生首条裂缝的时间逐渐推迟,早期裂缝由长变短,由宽变窄,数目逐渐减少。胶砂的开裂指数不断降低,抗开裂性能提高,抑制作用加强。通过Matlab软件三维拟合得到了水泥-石灰石粉胶凝材料中开裂指数、开裂龄期及粉煤灰掺量之间的函数关系式,所得公式与实际情况匹配良好。     

浅谈粉煤灰与石灰石粉的耦合作用对混凝土的影响

通过收集相关文献、材料,总结粉煤灰与石灰石粉耦合作用下对混凝土力学性能及耐久性能方面的影响。研究表明:粉煤灰与石灰石粉在一定配合比下能有效的提高混凝土的抗压强度;当掺入水泥基材料中的石灰石粉掺量及细度过大时将降低氯离子抗渗性能;混凝土的抗氯离子渗透性能随着粉煤灰与石灰石掺入能得到很好的提升,且存在一个最优的掺入量。     

石灰石粉对P·O42.5R水泥性能的影响

研究单独研磨石灰石粉作为水泥掺配料及不同掺量的石灰石粉对P·O42.5R水泥性能的影响.试验结果表明,石灰石不与熟料一起粉磨,其他条件不变的情况下,熟料会粉磨得更细,有利于水泥强度的发展;适当加大石灰石粉掺量对P·O42.5R水泥性能仍有维持或改善作用.     

石灰石粉对水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性的影响及其机理

用天然石灰石粉等质量取代水泥20%和30%,将制备的水泥净浆和砂浆试件常温浸泡在0.35 mol/L Na2SO4溶液中,测量试件的线长度和抗折强度随浸泡时间的变化.结果表明:石灰石粉对水泥基材料的抗硫酸盐性有严重的影响,它们使水泥基材料在硫酸盐环境中的强度急剧下降并导致水泥基材料产生较大体积膨胀,引起开裂.掺石灰石粉的水泥基材料主要因形成大量较大尺寸的石膏晶体而膨胀开裂.石膏的形成导致硫酸盐侵蚀水泥基材料产生膨胀开裂.因此,在硫酸盐侵蚀环境下,不宜采用含石灰石粉的复合水泥或将石灰石粉作为矿物掺合料制备的混凝土.     

速凝剂与石灰石粉对水泥浆体性能的影响

通过不同掺量的速凝剂和石灰石粉对水泥浆体凝结时间、流动度、粘度、胶砂强度和水化进程的影响研究,探讨速凝剂与石灰石粉共同作用下对水泥浆体性能的影响。结果表明:石灰石粉能够提高水泥净浆的流动度和粘度,并且其流动度和粘度损失随着石灰石粉掺量的增加而增大。速凝剂掺量为5%时,石灰石粉掺量为5%,水泥的凝结时间进一步缩短,水泥胶砂3 d、7 d和28 d的抗压强度略有提高,当石灰石粉超过5%时,水泥的凝结时间随着石灰石粉掺量的增加反而延长,水泥的胶砂抗折、抗压强度随着石灰石粉掺量的增加而降低。水泥水化初始期和加速期的水化放热速率随着速凝剂掺量的增加而增加,掺加速凝剂后,水化加速期提前10 h,同时石灰石粉也能够提高水泥水化初始期和加速期的水化放热速率。掺加速凝剂后,水泥水化放热量反而降低了一半,但是加入石灰石粉后,水泥水化放热量增加。     

铁尾矿粉水泥基材料的性能实验研究

为了研究掺入铁尾矿粉对水泥基材料性能的影响，研究了铁尾矿粉掺入量对其微观结构性能、水化机理以及水化作用后矿物成分变化的影响。综合水泥基材料的物理力学实验结果，得出在铁尾矿粉掺量为30%(质量分数)、比表面积为450 m²/kg时，水泥基材料各项性能达到最佳。在同一水化时间作用下，随着铁尾矿掺量的不断增大，水泥基材料的水化放热速率与放热量均减小，且水泥基材料孔隙率的变化规律呈现出先减小后增大的趋势。而水泥基材料的XRD谱图衍射峰变化规律基本相似；但是Ca(OH)₂的衍射峰强度值却不断减小；而二氧化硅衍射峰强度值的变化规律呈现出不断增大的趋势；硅酸二钙的衍射峰强度值和硅酸三钙的衍射峰强度值都呈现出减小的趋势。     

水泥-石灰石粉浆体动态结构建立性能研究

采用RHEOLAB QC型旋转黏度计测试水泥-石灰石粉浆体的动、静态屈服应力,用其表征水泥-石灰石粉浆体动态结构建立性能,研究了石灰石粉对水泥浆体动态结构建立性能的影响.研究结果表明:采用动、静态屈服应力表征水泥-石灰石粉浆体的动态结构建立性能呈现一致的规律性;随动态时间的增长,水泥-石灰石粉浆体动态结构建立呈线性增长;动态搅拌弱化了水泥-石灰石粉浆体的结构建立,弱化作用随石灰石粉比表面积的增加而减小.当石灰石粉比表面积小于807 m2/kg时,石灰石粉掺量在20％以内时可以促进水泥浆体的动态结构建立;当石灰石粉比表面积大于等于807 m2/kg时,石灰石粉的掺入有利于水泥浆体的动态结构建立.     

硅灰和石灰石粉对MKPC浆体力学性能的影响

为了研究硅灰和石灰石粉对MKPC水泥浆体力学性能的影响,采用水浸泡和自然养护的方法,测试了参考样、单掺硅灰和石灰石粉以及双掺硅灰和石灰石粉等不同矿物掺合料对MKPC基材料硬化体的力学性能的影响.结果 表明:掺入矿物掺合料可以改善MKPC基材料浆体的质量损失;其中,以双掺矿物掺合料MKPC基材料浆体的性能为最佳,同时,研究还发现MKPC硬化体试块的抗压强度无论在何种养护条件下,掺入矿物掺合料的MKPC硬化体的抗压强度较未掺入任何矿物掺合料的抗压强度得到很好的改善,尤其以双掺硅灰和石灰石粉的MKPC硬化体的强度改善最佳.     

公路用石灰石粉水泥基材料的性能研究

为促进石灰石粉在公路水泥基材料中的应用,测试了掺0～30%废弃石灰石粉水泥基材料的凝结时间、流变性能、强度和干燥收缩,并分析了石灰石粉的影响机制。结果表明：掺入石灰石粉能延缓水泥浆体的凝结时间,减少水泥浆体的剪切应力和黏度,提高水泥浆体的流动度,但会增加水泥浆体的流动度损失率。掺入10%以内的石灰石粉可以显著提高水泥砂浆的强度,但掺入超过10%石灰石粉会降低水泥砂浆的强度。而且,石灰石粉的掺入会明显增大水泥砂浆的干燥收缩。     

石灰石粉对水泥与高效减水剂相容性的影响

石灰石是一种主要由方解石组成的矿物,天然资源丰富,作为工业原料,广泛地应用在冶金、化工以及土木工程等行业.石灰石粉是由石灰石磨细加工而成,是优良的混凝土矿物掺合料,在水泥生产中为水泥工业增加产量,降低消耗,节约资源和能源,减少环境污染等方面均发挥了积极作用.此外,石灰石粉在掺量较低时(≤10%水泥质量).可以提高水泥基材料的早期强度,同时可以改善水泥的和易性、保水性和抗渗性等物理性能,制备出具有特殊性能的水泥制品.     

水泥-粉煤灰-石灰石粉复合浆体的流变性能

采用Rheolab QC型旋转黏度计研究了水泥–粉煤灰–石灰石粉复合浆体的流变性能,分析了不同粉体含量以及石灰石粉颗粒粒径对复合浆体屈服应力、塑性黏度以及触变性的影响。结果表明:复合浆体中石灰石粉掺量增大或颗粒粒径减小,浆体屈服应力、塑性黏度和触变性均增大;随剪切速率增大,水泥–粉煤灰–石灰石粉复合浆体发生显著的剪切稀化现象,随后塑性黏度渐趋稳定,掺入石灰石粉后,提高了浆体由剪切稀化向塑性黏度逐渐稳定时需要的剪切速率;在水泥–粉煤灰体系浆体中掺入质量分数为20%～40%石灰石粉能够显著改善浆体的流变性能,提高浆体的稳定性。     

粉煤灰部分取代石灰石粉的水泥胶砂干缩性能研究

通过测定水泥胶砂不同龄期干缩率,分别研究了石灰石粉、粉煤灰单掺以及石灰石粉和粉煤灰双掺时水泥胶砂干燥收缩性能的影响。结果表明：随着石灰石粉掺量增加,胶砂干燥收缩先增大后减小,石灰石粉掺量为10％左右时胶砂干燥收缩最大;胶砂干燥收缩随粉煤灰掺量增加先减小后增大,粉煤灰掺量10％左右时,胶砂干燥收缩最小;石灰石粉掺量一定时掺入粉煤灰可以减小胶砂干燥收缩。     

EPS颗粒对超轻水泥基复合保温材料性能的影响

聚苯乙烯泡沫塑料颗粒(EPS颗粒)作为水泥基复合保温材料的超轻骨料,对水泥基复合保温材料力学性能、热工性能影响显著。以水泥为胶凝材料,EPS颗粒、混合材、泡沫剂和改性剂、水等为主要原料,采用物理发泡工艺制备干表观密度不大于120 kg/m³的超轻水泥基复合保温材料(UCIM)。通过设计不同体积掺量的EPS颗粒,分析EPS颗粒掺量对泡沫混凝土基体孔结构、超轻水泥基复合保温材料强度和热工性能的影响规律。结果表明,适宜掺量EPS颗粒可显著提高超轻水泥基复合保温材料抗压强度和抗拉强度,并确保超轻水泥基复合保温材料具有良好的热工性能,即通过EPS颗粒与泡沫混凝土基体的协同作用,协调力学性能和热工性能,制备出高性能超轻水泥基复合保温材料。     

石灰石粉对水泥早期性能的影响

试验采用砂浆试件,分别掺入15%、30%以及50%的石灰石粉,以早期抗折、抗压强度及水化热为研究对象,并以粉煤灰作对比研究石灰石粉对水泥早期性能的影响。研究结果表明:石灰石粉掺量为15%时,试件早期抗折、抗压强度均降低非常小,并随着水灰比的增大而加剧;同时,试件早期抗折、抗压强度随石灰石粉掺量的增大而降低,与粉煤灰相比相同掺量时石灰石粉对试件早期抗折、抗压强度的降低作用较小。石灰石粉对水泥早期水化有促进作用,选择石灰石粉作为混凝土掺合料是经济可行的。     

矿物掺合料对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性能影响的研究

通过8个月的浸泡试验,系统研究了粉煤灰和煤矸石对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性的影响。结果表明,粉煤灰和煤矸石矿物掺合料对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性能的影响都存在着临界掺量。小于其临界掺量的掺合料对水泥基材料的抗硫酸镁侵蚀性能有改善作用,反之则有不利影响,且这种不利影响随掺合料掺量的增大呈二次多项式方程的方式加剧。     

石灰石粉复合粉煤灰水泥的制备及对混凝土性能影响

采用石灰石粉和Ⅲ级粉煤灰作为混合材制备复合水泥,通过粉煤灰和石灰石粉的复合比例和掺量来优化水泥性能,并用所制备的水泥配制混凝土,研究其对混凝土强度和抗裂性能的影响。结果表明:随着石灰石粉掺量的增加,复合水泥的标准稠度用水量明显下降,饱和掺量点提前,对外加剂的适应性表现良好;粉煤灰和石灰石粉的复合比例在7:3～6:4,混合材掺量为20%～40%时,可以配制出42.5和32.5的复合硅酸盐水泥;自制复合水泥所配制混凝土的工作性和强度与重庆涪陵腾辉生产的水泥差别不大,裂缝数目和面积减少,抗裂性明显改善。