氯氧镁水泥基材料体积稳定性研究

采用不同掺合料与骨料配制氯氧镁水泥基材料,分别在干燥和潮湿环境下,对氯氧镁水泥基材料的干燥收缩和潮湿膨胀变形进行实验研究与变形机理分析.结果表明,在干燥状态下,氯氧镁水泥净浆42 d的收缩率达到1400×10-6,单掺稻壳粉后收缩率明显提高,单掺粉煤灰后收缩率提高不多.单掺砂和复掺硅灰及粉煤灰后收缩率明显降低;在潮湿状态下,氯氧镁水泥净浆42 d的膨胀率为6898×10-6,单掺稻壳粉水泥的膨胀率比氯氧镁水泥净浆略有提高,单掺粉煤灰、砂和复掺硅灰及粉煤灰的水泥膨胀率均明显降低.     

碱对水泥基材料收缩性能的影响

通过测量不同品种和掺量的碱对水泥基材料的水分损失量和自由收缩率，研究了在干燥条件下不同的碱对水泥基材料收缩性能的影响规律．结果表明，在相同水灰比(0．45)和灰砂比(1：3)条件下，掺入0.214％～1．071％(质量分数，下同)KOH和0．42％NaOH增加了砂浆的水分损失和早期收缩、同时，发现碱作用下水泥基材料的水分损失与收缩过程密切相关，即浆体的收缩随着水分的损失更加明显.     

绿色混凝土早期抗裂性能研究

试验采用大掺量矿物掺和料以及聚羧酸高效减水剂,研究了绿色混凝土的早期抗裂性能.结果表明：随着胶凝材料用量的增加,裂缝面积及最大裂缝宽度增大;同胶凝材料用量时,单掺矿粉系列混凝土的开裂面积达到单掺粉煤灰系列的2～4倍,最大裂缝宽度约达到粉煤灰系列的2倍;提高水泥用量或复掺超细矿粉时,混凝土强度提高,但早期抗裂性能降低;复掺抗裂防水剂时,早期养护不充分条件下,混凝土的抗裂性能显著降低;早期养护对绿色混凝土的抗裂性能有较大的影响,实际生产中采用绿色混凝土,将表现出优异的抗裂性能.     

粉煤灰掺量对磷酸镁水泥基复合材料力学性能影响

研究了粉煤灰掺量对磷酸镁水泥基材料的抗压强度、抗折强度、耐磨性和膨胀性能的影响。实验结果表明,随着粉煤灰掺量的增加,磷酸镁水泥净浆的抗压强度先增大后下降,粉煤灰掺量为胶凝材料质量的10%时,抗压强度最大;而材料的抗折强度和耐磨性能随着粉煤灰掺量的增加而下降。其膨     

复合外掺料对高性能水泥胶砂性能的影响

以低水胶比高强度水泥胶砂为研究对象,初步探讨了高效减水剂、矿渣、粉煤灰、膨胀剂、高吸水树脂及聚合物纤维等组分构成的复合外掺料对水泥基材料的工作性、早期自收缩和力学性能的影响.通过试验结果的对比,发现同时掺入高效减水剂、矿渣、粉煤灰、膨胀剂和高吸水树脂的水泥胶砂流动性最好,流动度经时损失最慢,早期自收缩最小,同时早期力学性能较好.聚合物纤维的掺入有效地提高了水泥胶砂的韧性和体积稳定性.     

花岗岩石粉与矿物掺合料对胶浆氯离子结合性能的影响

以外掺花岗岩石粉的方式,研究机制砂引入的石粉对胶凝材料浆体氯离子结合性能的影响规律,对比研究矿物掺合料(粉煤灰、矿渣粉分别单掺、复掺取代一定量水泥)对浆体氯离子结合性能的影响.通过改变石粉掺量以及矿物掺和料的掺量,研究掺量对浆体氯离子结合性能的影响.结果表明,对于纯水泥胶浆或者复掺粉煤灰和矿粉的胶浆,掺入一定量的花岗岩石粉后,胶浆的氯离子结合总量、化学结合量和物理吸附量均高于未掺石粉的基准样,且复掺粉煤灰和矿渣粉的胶凝材料浆体的氯离子结合性能优于纯水泥浆体.单掺入30%~50%的粉煤灰或矿渣粉均能改善胶浆的氯离子结合性能,且矿渣粉对胶浆氯离子结合性能的改善作用优于粉煤灰.     

UFA水泥基材料早期自收缩与干燥收缩研究

低水胶比条件下水泥基材料的自收缩率已超过干燥收缩率成为导致混凝土过早开裂的隐患.以超细粉煤灰(ultra-fine fly ash,UFA)等量取代水泥20%～40%,配制了UFA水泥基复合胶凝材料,分别对固定水胶比和变水胶比两种情况下的UFA水泥砂浆早期(7 d前)自收缩变形和干燥收缩变形进行试验研究.结果表明,在固定水胶比条件下,砂浆的自收缩率随UFA掺量增加递减,而干缩率却随之增大;在变水胶比条件下,砂浆的自收缩率随水胶比的增加递减,干缩率随之增大.且回归分析表明两种情况下砂浆的自收缩及干燥收缩变形均表现出较好的线性相关;UFA对水泥基材料改性作用明显,在保持相同流动度条件下,UFA的掺入可有效降低用水量,早期及后期强度能赶上甚至超过基准水泥胶砂,弥补了UFA早期不水化所引发的早期强度低缺陷;微观测试表明,UFA在水泥基材料中起到了较好的密实填充、减水分散及增强作用.     

掺合料与减缩剂对混凝土早期收缩的影响

目的 研究减水剂、矿粉、粉煤灰和减缩剂对混凝土早期收缩的影响及其作用机理，以期降低混凝土早期收缩和控制早期收缩裂缝．方法 采用自行设计的混凝土早期收缩测试装置，用位移传感器测量从初凝开始的早期收缩，试验研究了12组不同配合比的混凝土早期收缩．结果 单掺减水剂使混凝土早期收缩增大4倍左右．掺减水剂并保住水胶比不变时，粉煤灰和矿粉等量取代水泥10％～50％，混凝土早期收缩率分别下降8％～20％和5％～15％．减缩剂使混凝土早期收缩减小45％以上．结论 减水剂极大地增加混凝土早期收缩．粉煤灰和矿粉等量取代水泥，均能降低混凝土早期收缩．减缩剂与减水剂、矿粉和粉煤灰相容性好，并能有效减小早期收缩，是控制混凝土早期收缩裂缝的有效措施之一．     

UFA道路混凝土早期自收缩及开裂敏感性研究

目的研究掺超细粉煤灰（Ultra-fine Fly Ash,简称UFA）的道路混凝土早期自收缩特征及UFA对混凝土早期开裂敏感性的影响规律.方法以UFA等量取代水泥配制UFA道路混凝土,采用自行改进设计的混凝土自收缩测试装置测试混凝土早龄期（72h以内）的自收缩变形,并利用平板式限制收缩开裂试验方法研究混凝土成型26h内的表面开裂特征;在试验基础上,评价UFA道路混凝土的早期开裂敏感性.结果随着UFA的掺入,混凝土的早期自收缩变形显著减小,在保持相同流动度条件下,明显低于基准混凝土,早期抗裂性能也优于基准混凝土,且随UFA掺量的增加,早期抗裂性能随之增强.结论掺入适量的UFA可有效地减小道路混凝土的早期自收缩,从而降低早期开裂敏感性,延长路面结构的服役寿命,并为UFA在实际工程中的应用提供了理论和技术支持.     

柠檬酸渣掺合料对水泥基胶凝材料性能影响的研究

为探索柠檬酸工业废渣与粉煤灰、矿粉复掺对水泥基胶凝材料基本性能的影响,采用正交试验结合等体积替代方法,研究几种掺合料对胶砂抗折强度、抗压强度、胶砂流动度等基本性能的影响,对其矿物成分、微观形貌等做了进一步分析研究,探索各种掺合料的作用机理.结果表明:不同掺量的柠檬酸渣与粉煤灰、矿粉复掺对胶砂强度及流动度均具有显著的影响...     

湿排粉煤灰复合电石渣制备高活性矿物掺合料浆

为了有效利用湿排粉煤灰及电石渣等资源,用其二者制备高活性矿物掺合料浆.研究了湿排粉煤灰复合电石渣矿物掺合料浆的制备工艺及其所配制净浆试件各龄期强度与水化产物(XRD、SEM)的变化.结果表明:湿磨配浆过程中,湿排粉煤灰与电石渣(固含量)存在最佳质量比75:25.高Ca(OH)2含量的电石渣及改性剂促进水泥水化所提供的碱性环境有利于激发粉煤灰颗粒的早期活性,促进了其二次水化反应的进行.     

矿物掺合料及硫酸钠对混凝土早期电导率的影响

目的研究混凝土中掺入粉煤灰、矿渣微粉及硫酸钠的电导率变化规律.方法利用电导率仪,测定混凝土从成型开始48h电导率的变化规律.结果硫酸钠的掺入使水泥混凝土电导率峰值滞后;随着粉煤灰、矿渣微粉掺量的增加,混凝土的电导率呈下降趋势;而加入硫酸钠后,粉煤灰电导率随掺量增加而增加,矿渣微粉电导率整体规律并无变化.结论电导率曲线表明了硫酸钠对普通水泥除具有缓凝作用外,还为其早强作用提供了新证据;矿物掺合料的活性低于水泥且矿渣微粉的活性高于粉煤灰,硫酸钠对粉煤灰及矿渣微粉具有较好的激发作用.     

二灰碎石基层沥青路面早期横向开裂分析

通过对某二级公路二灰碎石基层沥青路面早期裂缝实际情况的调查，根据其横向裂缝宽度、间距及其发展情况，分析了温度收缩、干燥收缩和施工方面因素对二灰碎石基层沥青路面早期横向开裂的影响，结果表明二灰碎石基层材料自身收缩是造成其开裂的主要原因，而施工过程的不规范加剧了该公路路面裂缝的进一步发展。     

机制砂中石粉对混凝土物理力学性能的宏细观影响机制研究

石粉作为机制砂生产过程中的副产品,是区别于天然砂的主要特征之一,本文在结合现有规范的基础之上,提出了将机制砂中石粉纳入胶凝体系的配合比设计方法,系统开展了两种岩性（石灰岩、花岗岩）石粉及其在不同含量条件下的室内混凝土物理力学性能试验,并结合X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、热重分析仪（TGA）等测试手段深入分析了石粉对混凝土的微观作用机理。研究结果表明：当按照本试验混凝土配合比,以石粉替代机制砂的情况下,随着石粉含量的增加,混凝土的抗压强度、劈裂强度均呈先增大后减小的趋势。微观机理分析表明机制砂中的石粉大多是惰性的,仅微量石灰岩石粉存在有限的化学活性,促进早期水泥水合作用,进而加快混凝土的早期强度的发展。机制砂中的石粉在混凝土中主要发挥物理填充作用,其含量保持在16%~19%时,能发挥良好的微集料填充效应提升混凝土力学性能,超过该范围则导致稀释效应降低混凝土力学性能。在石粉含量相同的情况下,由于花岗岩石粉组的混凝土试样的整体微观结构相较于石灰岩石粉组更为致密,从而导致花岗岩石粉组的混凝土宏观力学性能强于石灰岩石粉组。相比于同类研究,本研究获得的最优石粉含量处于较高范围,可为高石粉含量的机制砂混凝土的配合比设计及机制砂石骨料制作过程中的石粉含量控制提供科学依据。     

凝灰岩机制砂混凝土性能及开裂风险评估

为提高凝灰岩机制砂混凝土的抗开裂性能,以机制砂掺配比例和石粉含量为主要影响因素,提出了基于钢环约束试验的混凝土开裂风险量化评估方法。同时,对凝灰岩机制砂混凝土的工作性能、力学性能、抗渗性能以及抗硫酸盐侵蚀性能进行了系统研究。试验结果表明:对于全机制砂混凝土,在5%石粉含量（质量分数）时其工作性和强度最佳;随着石粉含量的增加,抗硫酸盐侵蚀性能、抗渗性能逐渐降低,且干缩和开裂的可能性增大。对于天然砂与机制砂混掺的混凝土,随着天然砂掺配比例的增大,混凝土的力学性能逐渐降低;在30%天然砂质量掺配比例下,具有较好的抗硫酸盐侵蚀性能、抗渗性能。全机制砂混凝土虽然在工作性方面不如全天然砂混凝土,但在强度和抗裂性能上都更优异,用机制砂去取代天然砂能得到更好的效益,但同时应当严格控制石粉含量的限值(质量分数不宜大于7%)。30%天然砂质量掺配比例下,天然砂与凝灰岩机制砂混合使用时,混凝土综合性能最佳。     

再生纤维素纤维增强水泥砂浆的早期抗裂和自收缩行为

早期收缩开裂是导致混凝土劣化的重要因素之一,纤维的加入可以延缓甚至减少裂缝的延伸及扩展。使用具有吸水特性的再生纤维素纤维,与UF500纤维素纤维和无吸水的聚丙烯短纤维对比,研究再生纤维素纤维对水泥砂浆早期抗裂和自收缩行为的影响规律。将掺量为水泥质量1%或2%的各类纤维掺入水泥砂浆,密封养护,分析水泥砂浆强度、折压比及自收缩应变。研究结果表明：水灰比0.3时,添加再生纤维素纤维不能增强砂浆的抗裂性能和自收缩性能;水灰比大于0.35时,添加1%的再生纤维素纤维虽然降低了砂浆的抗折强度和抗压强度,但提高了该样品的折压比,增强了砂浆的抗裂性能和减缩效应。     

矿物掺合料对机制砂水泥基自流平砂浆性能的影响

试验选用普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥与半水石膏的三元胶凝体系,选用机制砂作为细集料,制备全机制砂水泥基自流平砂浆.选用粉煤灰、石粉与硅灰作为矿物掺合料,并研究矿物掺合料对全机制砂制水泥基自流平砂浆流动度、抗压抗折强度与尺寸变化率的影响.研究结果表明:矿物掺合料的火山灰效应对自流平砂浆力学性能的发展产生积极影响,自流平砂...     

低活性粉煤灰路用性能的试验

目的为将低活性粉煤灰材料应用于公路建设中,缓解目前砂石料紧缺和解决由于粉煤灰大量堆放引起的环境污染等问题.方法针对沈海电厂排放的粉煤灰进行了系统的室内试验研究,分析该材料基本物理力学性质和化学成份、提高早期强度的方法、强度增长规律、混合料抗冲刷性能以及抗冻性能等路用性能.结果加入早强剂的低活性粉煤灰应用于二级及二级以下道路基层和底基层建设中,路用性能满足规范要求.结论只要科学地选用添加剂激发低活性粉煤灰的活性,合理地使用该种材料,将之应用于公路建设当中是可行的.     

石粉对中低强度机制砂混凝土性能的影响

机制砂颗粒粗糙、棱角多，且级配不良，在配制中低强度等级混凝土时，用水量相对较大，拌制的混凝土工作性差，易离析。对比研究了不同石粉含量对机制砂混凝土工作性和抗压强度的影响。结果表明，在机制砂混凝土中掺入一定比例的石粉能明显改善混凝土的工作性，提高混凝土的强度，尤其是在水泥用量少的情况下，上述改善效果更加显著。这为机制砂生产中对石粉含量的合理控制，有效利用石粉来提高机制砂混凝土的性能提供了依据。     

低放高盐模拟核废液水泥固化体中无机盐的赋存状态研究

采用水泥固化法对模拟核废液（主要核素为137^Cs,90^Sr,主要含钠盐（质量分数〉15%））进行固化并在普通硅酸盐水泥中掺入矿渣、粉煤灰、沸石及凹凸棒土掺合料,以观察掺合料对固化体中无机盐赋存状态的影响。采用SEM,XRD及FT-IR对核废物固化基材的微观结构、物相及产物组成进行了表征与分析。结果表明：引入矿物掺合料能降低水泥固化体中无机盐的流失量,尤其掺入矿粉使无机盐的流失量降至82.5%;废液中大部分无机盐以沉淀或持留在水泥水化产物中的形式存在于硬化水泥石的孔隙中;矿物掺合料引入大量SiO2,使得水泥石中Ca（OH）2相基本消失,C-S-H凝胶的含量大幅度提高,部分Na^＋进入C-S-H凝胶的层间位置从而提高盐的固容量。