掺磷渣、粉煤灰对水泥水化热的影响研究

试验研究了单掺磷渣、粉煤灰,复掺磷渣与粉煤灰对水泥水化热的影响。研究结果表明,对于单掺磷渣,水泥水化热随磷渣的掺量增加而降低,但水泥水化热降低的比例小于磷渣掺量增加的比例。随着龄期的增长,7 d的水化热要明显大于3 d的水化热。龄期越长,水泥水化热随着磷渣的掺量增加而降低的比例越小。等量的粉煤灰(单掺)、磷渣与粉煤灰(复掺)在掺入水泥后的水化热和单掺磷渣的水化热相差不大,具有与单掺磷渣类似的规律性。     

粉煤灰与矿渣粉对水泥水化热及胶砂强度影响

对单掺粉煤灰、单掺矿渣粉及双掺粉煤灰和矿渣粉进行了水泥水化热试验和水泥胶砂强度及扫描电镜分析,试验结果表明,粉煤灰的掺入,降低了胶砂的早期强度,但后期强度增长较快;单掺矿渣微粉的胶砂,当掺量不大于50%时,其7 d的强度已达到纯水泥砂浆的强度;双掺矿渣粉和粉煤灰的胶砂,可以发挥矿渣粉早期强度高和粉煤灰后期强度增长快的特点,两种优势互补,其效果较佳.     

掺砂板岩石粉多元胶凝体系宏微观性能研究

在中国西部部分地区的水电工程建设中,传统矿物掺合料短缺,开展混凝土新型材料(如石粉)的工作性能研究很有必要。以掺砂板岩石粉多元胶凝体系为研究对象,研究了掺砂板岩石粉对胶凝体系热学、力学及收缩性能的影响,结合扫描电镜(SEM)和综合热分析仪(TG-DSC)分析了掺砂板岩石粉胶凝体系的水化产物及反应程度。试验结果表明:(1)掺入15%～55%砂板岩石粉的胶凝体系其水化热和强度小于纯水泥胶凝体系,且掺量越高,水化热和强度降幅越大;(2) 3～28 d掺砂板岩石粉的水泥胶砂强度增长明显,90～180 d强度增长缓慢;(3)掺砂板岩石粉的胶凝体系其自收缩变形可分为快速增长段(0～8.5 h)和缓慢增长段(8.5～60.0 h),适宜掺量砂板岩石粉的掺入有助于降低胶凝体系的自收缩变形,单掺35%砂板岩石粉的净浆体系自收缩减小17.6%;(4)砂板岩石粉对水泥熟料早期水化的加速效应明显,砂板岩石粉与硅粉复掺时,水泥熟料早期水化加速效应最为显著,且强度与水化热均高于单掺砂板岩石粉或复掺砂板岩石粉和粉煤灰的胶凝体系,可作为混凝土新型掺和料替代方案。     

硅酸盐水泥基胶凝材料体系水化热计算研究

基于传统水化热模型计算水泥水化热,建立矿物掺合料水化热计算公式;采用直接法测定掺粉煤灰、矿渣条件下普通硅酸盐水泥和低热水泥基胶凝材料体系1~7 d水化热。计算结果与实测结果对比表明:矿物掺和料水化热双指数计算公式可表征普通硅酸盐水泥和低热水泥基胶凝材料体系下粉煤灰和矿渣1~7 d水化热,可采用此法结合水泥水化热计算方法进行以水化热作为目标函数的胶凝材料体系优化设计。     

石灰石粉和粉煤灰双掺对胶砂性能的影响初探

通过单掺粉煤灰、单掺石灰石粉及复掺石灰石粉与粉煤灰进行水泥标准稠度用水量、胶砂流动度和胶砂强度试验,分析了石灰石粉对胶砂性能的影响。以确定石灰石粉取代部分粉煤灰应用于山口水电站碾压混凝土坝的最佳掺量。     

复掺粉煤灰、磷渣和硅粉对砂浆脆性的影响

根据正交设计法,利用L9(34)正交表安排试验,研究复掺粉煤灰、磷渣和硅粉时,掺和料种类和掺量对砂浆脆性的影响.结果表明:当采用硅粉掺入水泥胶砂等量替代磷渣粉和粉煤灰时,可以降低脆性系数,并且提高抗压强度;粉煤灰和磷渣混掺入水泥胶砂时,两者最佳掺量为35%和20%,可使脆性系数变得很小,而强度值却没有变小;当磷渣、粉煤灰分别和硅粉双掺入水泥胶砂等量替代水泥时,其脆性降低,90 d抗压强度值却没有降低,且在相同脆性系数条件下其抗压强度增大.     

低热水泥胶凝体系水化热计算研究

为了评价几种传统水化热计算方法对低热水泥的适用性,进而提出低热水泥胶凝体系水化热的计算公式,采用直接法测定了不同掺量粉煤灰、矿渣条件下的低热水泥胶凝体系7 d水化热,对比应用矿物成分法、折算公式法、数值拟合法算得相应结果,调整各模型参数并对其计算精度进行评价分析。研究结果表明:矿物成分法仅能计算特征龄期下水泥水化热,算得结果与试验数值差距较大;折算公式法用于计算单一掺合料下胶凝材料7 d水化热时所得结果准确度较高;数值拟合法适用于单掺、复掺不同掺量矿物掺合料的低热水泥胶凝体系,该体系下粉煤灰、矿渣的最终水化热分别为126.6 J/g和172.4 J/g。研究成果可为大体积混凝土的绝热温升计算提供基础数据参考。     

掺矿渣微粉和粉煤灰的水泥胶砂性能试验研究

 根据正交设计法,利用L24(61×41×23)正交表安排试验,探讨了混合材掺 量、矿渣微粉与粉煤灰的比例、矿渣微粉细度、粉煤灰品种对水泥胶砂流动度、7,28,90 d 龄期的抗压强度的影响,初步确定水泥熟料、矿渣微粉、粉煤灰三元体系的较优组合。结果 表明,粉煤灰与矿渣微粉双掺比单掺矿渣微粉或单掺粉煤灰的水泥胶砂,具有一定的优势。     

三峡工程掺粉煤灰与矿渣微粉混凝土的性能

选择三峡工程使用的原材料，对单掺粉煤灰，单掺矿渣微粉和双掺粉煤灰与矿渣微粉的混凝土性能进行了试验，结果表明，掺入一定量的优势级粉煤灰可以降低混凝土的单用水量，在水胶比不变的情况下，可减少混凝土的胶凝材料用量，从而降低了混凝土的水化热温升，但是，掺粉煤灰的混凝土早期强度较低，而掺矿渣微粉的混凝土早期强度较高，但降低水化热温升的作用不如粉煤灰，如在混凝土中同时掺优质粉煤灰和矿渣微粉，可使混凝土的各项性能得到改善。     

矿渣与石灰石粉双掺代替单掺粉煤灰的混凝土可行性研究

通过采用矿渣与石灰石粉双掺作为混凝土掺和料代替粉煤灰,对混凝土性能影响进行研究。结果表明:双掺料水泥胶砂强度、常态和碾压混凝土强度较单掺粉煤灰虽有一定程度降低,但降低最多不超过15%,同时双掺料还能有效抑制骨料碱活性。即,用矿渣与石灰石粉双掺替代粉煤灰在技术上切实可行,并且在混凝土设计龄期抗压强度基本相当的前提下,双掺料代替粉煤灰在经济上亦是可行的。     

低热水泥胶凝体系力学及热学综合性能评价

为了对低热硅酸盐水泥胶凝体系力学和热学综合性能进行评价,从而为低热水泥在大体积混凝土中的应用提供参考,以胶凝材料不同龄期抗压强度、抗折强度和水化热为指标,通过限定上限/下限线性计算规则建立评价目标函数,计算不同矿物掺合料下的低热水泥胶凝体系综合性能满意度,并绘制满意度等值线图。研究结果表明:低热水泥胶凝体系综合性能满意度等值线分布可以近似看作系列同心椭圆线;粉煤灰掺量在区间、矿渣粉掺量在区间范围内其综合性能满意度较高,具备较好的早强低热性能。该性能评价函数以及满意度等值线图的联合运用,为复合胶凝材料体系力学及热学综合性能评价提供了新的思路。     

掺合料性能比较试验研究

铁矿渣粉和石灰石粉混合料、Ⅱ级粉煤灰、磨细火山灰作为掺合料均具有改善混凝土和易性、微集料效应和形态效应,都具有良好的活性,但在化学成分、矿物组成、物理性能等方面有所不同。通过对掺三种掺合料的水泥胶砂、混凝土性能进行全方位的比较,粉煤灰水化热低、后期强度高、减水作用好;TL混合料水化速度快、早期强度高、发热量大;磨细火山灰水化速率快,强度低。社会经济、环保层面上,TL混合料、粉煤灰均为工业副品,利用工业副品有巨大的社会、经济效益和环保意义。磨细火山灰是利用天然火山灰岩磨制而成,属于天然建筑材料,利用它能带来巨大的经济效益。     

养护温度和矿物掺和料对砂浆渗透性的影响

为研究矿物掺和料单掺、复掺以及改变养护温度对水泥砂浆抗氯离子渗透性的影响,利用电通量法展开了一系列试验。试验结果表明:在提高养护温度的情况下,掺入不同矿物掺和料的水泥砂浆其电通量均有大幅度降低,提高了抗氯离子渗透性能,其中3种矿物掺和料单掺对水泥砂浆抗氯离子渗透性的改善效果从大到小依次为硅粉,矿渣,粉煤灰;两种不同掺和料复掺改善效果从大到小依次为硅粉+粉煤灰,硅粉+矿粉,粉煤灰+矿粉;在提高养护温度的条件下,矿物掺和料复掺的水泥砂浆的抗氯离子渗透性能力明显优于矿物掺和料单掺的水泥砂浆。     

乌鲁木齐地区凝灰岩骨料碱活性及抑制措施试验研究

乌鲁木齐地区建筑工程面临因使用凝灰岩骨料而发生碱骨料反应的问题。以砂浆棒快速法为基础,对乌鲁木齐地区凝灰岩骨料碱活性进行判定;进一步分析了单掺矿渣微粉、复掺粉煤灰和矿渣微粉对凝灰岩骨料碱活性的抑制效果,并与单掺粉煤灰进行比较。试验结果表明:乌鲁木齐地区凝灰岩骨料具有碱活性;随着单掺矿渣微粉、复掺粉煤灰与矿渣微粉掺量的增加,砂浆试件膨胀率降低;单掺矿渣微粉掺量达到45%,复掺粉煤灰与矿渣微粉掺量达到30%时,即可有效抑制凝灰岩骨料碱活性;在3种抑制措施中,单掺粉煤灰抑制凝灰岩骨料碱活性效果最好,复掺粉煤灰与矿渣微粉次之,单掺矿渣微粉抑制凝灰岩骨料碱活性效果较差。     

粉煤灰对水泥砂浆早期电学行为与 开裂敏感性影响研究

采用新型非接触式电阻率测定仪和椭圆环收缩开裂 试验装置,分别测试了粉煤灰复合水泥浆体早期电阻率及粉煤灰复合水泥砂浆的初始开裂时间。结果表明：掺粉煤灰的水泥基材料早期电阻率变化与其水化过程和微结构形成以及开裂敏感性有着密切联系,随着粉煤灰掺量的增加,电阻率曲线上硬化特征点推迟,粉煤灰的延迟水化硬化作用降低了砂浆的早期开裂敏感性,在干燥条件下,粉煤灰砂浆的初始开裂时间显著延长;然而,为了确保适宜的早期强度增长率和其它技术性能的要求,粉煤灰掺量需适当控制。     

钢渣粉煤灰用作路面基层材料的性能研究

针对我国目前大量钢渣未能有效利用的问题,考虑将其与粉煤灰混合作为路面基层材料。通过击实试验可以得到不同比例的钢渣粉煤灰的最大干密度与最佳含水率,最佳含水率最小为12.9%,最大干密度最大为2.04 g/cm3。钢渣粉煤灰配比为1:1、外加剂掺量为2.5%时抗压强度最大,达到了8.36 MPa,此配比的劈裂强度为0.82 MPa,其抗压强度与劈裂强度仅小于水泥稳定碎石。通过抗裂性能试验可以得到钢渣粉煤灰的平均干缩系数为25.91×10-6、平均温缩系数10.13×10-6,均小于水泥稳定碎石,因此钢渣粉煤灰是一种良好的路面基层材料。     

改性粉煤灰对改善高铁相水泥砂浆性能的研究

为了进一步提升海洋工程中所用水泥基材料的抗海水侵蚀能力,提出在粉煤灰表面接枝憎水性油酸小分子,与一种新型高铁相水泥（C4AF≥18%,C3S≤50%）进行复合,制备改性水泥砂浆以提高砂浆基体的憎水性,从而改善砂浆的抗渗性能。研究结果表明：① 若油酸改性粉煤灰的比例超过3%,水泥砂浆的力学性能会明显降低,但是其抗渗性能得到较大提升。这是由于离子在混凝土中的渗透是以水为介质,利用油酸改性后的粉煤灰在砂浆中均匀分布,使得基体具有良好的憎水性,因此砂浆整体的抗氯离子渗透性能得以提升。② 选择蒸汽养护的方式能使高铁相水泥砂浆的早期强度得到提升。这是由于环境温度升高加快了水化反应速率,有利于促进水化反应进程,提高砂浆早期强度,而水化反应加快也会促进氢氧化钙的产生,使粉煤灰的二次火山灰反应提前,因此空白组砂浆的28 d强度较有所提升。     

磷渣粉替代粉煤灰在水工混凝土中的应用研究

对磷渣粉的化学成分、微观结构和形貌特征,以及磷渣粉和粉煤灰作为掺和料对胶凝材料及水工混凝土性能影响进行了试验研究。结果表明：掺磷渣粉的混凝土绝热温升显著降低,混凝土拌和物有一定程度的缓凝,有利于大体积混凝土的施工、温控和防裂;磷渣粉可提高混凝土后期强度增长率和极限拉伸值,对混凝土的抗渗、抗冻性能无不利影响;磷渣粉可部分或全部替代粉煤灰在水工混凝土中大量应用。