提高公路工程水泥混凝土抗侵蚀能力实验研究

在临海地区或者盐碱地区公路工程建设过程中通常会面临高浓度氯盐、硫酸盐侵蚀水泥混凝土的问题,造成水泥混凝土耐久性能下降.因此,室内开展了水泥混凝土抗氯离子以及硫酸根离子侵蚀实验,并通过加入硅灰或者粉煤灰的方式来提高水泥混凝土的抗侵蚀能力.结果表明:硅灰或者粉煤灰的加入能够显著降低水泥胶砂试件的电通量和氯离子快速迁移系数,...     

早强型水泥助磨剂对水泥基材料耐久性的影响

水泥助磨剂对水泥的耐久性直接关系到混凝土的耐久性.本文研究了一种自制早强型水泥助磨剂对普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子渗透及钢筋锈蚀能力的影响,结果表明:助磨剂能显著提高普通硅酸水泥、粉煤灰水泥及矿渣水泥的抗蚀性及抗氯离子渗透性能,同时不会破坏钢筋表面的钝化膜,综合提高了水泥基材料的耐久性.     

矿物掺合料对混凝土中氯离子渗透性的影响

采用可蒸发水含量法、氯离子渗透快速实验法,研究了粉煤灰、硅灰、粉煤灰与硅灰复合掺入及不同龄期等条件制备的混凝土的孔结构、结合氯离子性能及渗透性的变化规律,探讨了掺粉煤灰、硅灰混凝土的孔结构、结合氯离子性能对其氯离子渗透性的影响.结果表明:粉煤灰、硅灰对混凝土的孔结构、结合氯离子性能及氯离子渗透性均存在不同程度的影响.对于掺粉煤灰、硅灰的混凝土,在胶凝材料水化前期,主要是混凝土的孔结构变化引起其6h库仑电量下降;而在胶凝材料水化中后期,主要是混凝土孔结构变化与混凝土对氯离子的结合共同作用导致其6h库仑电量降低.混凝土的孔结构改善及其对氯离子的结合是导致混凝土中氯离子渗透性降低的重要原因.     

复合矿物掺料对自密实混凝土耐盐腐蚀性能影响的研究

在普通自密实混凝土中单独或复合添加硅灰、粉煤灰、矿粉,配制出复合矿物自密实混凝土.扫描电镜照片显示,复合矿物白密实混凝土结构致密,材料的抗渗性强.硫酸盐侵蚀试验和抗氯离子渗透试验表示,复合矿物自密实混凝土的抗酸蚀性能比普通自密实混凝土有明显改善.     

纳米胶体SiO2在新拌混凝土中的应用进展研究

研究了纳米胶体SiO2对于改性水泥基材料的发展,纳米改性水泥基材料的研究主要集中在纳米改性水泥基材料制备、纳米改性机理和改性水泥基材料性能.根据已有纳米胶体SiO2改性水泥混凝土研究资料,已知纳米胶体SiO2的粒径小,比表面积大,具有高活性等特点.论文综述纳米胶体SiO2改性水泥混凝土研究现状,综合了其制备工艺及其优缺...     

复合盐-干湿循环对高强水泥基材料的侵蚀作用研究

采用XRD和SEM等测试手段研究了高强水泥基材料经过复合盐-干湿循环侵蚀后的抗压强度、氯离子渗透性、物相组成和微观结构等组成、结构与性能特征.结果表明:高强水泥基材料经过80次复合盐-干湿循环侵蚀后抗压强度损失率5.4％、抗氯离子渗透深度7.76 mm,材料抗压强度高达92.8 MPa,高强水泥基材料是一种抗复合盐-干湿循环侵蚀性能良好的海工混凝土材料.高强水泥基材料具有良好抗复合盐-干湿循环侵蚀性能的主要原因是材料具有水灰比小、水泥石致密、抗渗性好、初始强度高、能够形成复合盐侵蚀的水化产物少、可供形成干湿循环侵蚀的结构空间小、抵抗侵蚀产物生长的力强等材料组成、结构与性能特征.高强水泥基材料原料中水泥和硅灰用量分别仅有353 kg/m3和44 kg/m3,应用这一材料可以获得显著的技术经济效益.     

矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性能的影响综述

混凝土的耐久性问题正得到科研界和工程界越来越广泛的关注,其中氯离子侵蚀问题成为当前混凝土耐久性研究的热点之一。矿物掺合料的掺入可显著改善混凝土的抗氯离子侵蚀性能,本文综述了近年来国内外关于矿物掺合料对混凝土抗氯离子侵蚀影响的研究进展,分析并总结了粉煤灰、高炉矿渣、硅灰掺入混凝土对混凝土抗渗性能的影响。     

陶瓷抛光废料制备UHPC的耐久性能试验研究

为探究陶瓷抛光废料(CPW)对超高性能混凝土(UHPC)耐久性能的影响,采用CPW分别取代部分水泥、粉煤灰和硅灰制备UHPC,主要研究了CPW对UHPC孔隙结构、力学性能、体积稳定性、抗氯离子渗透性能以及抗硫酸盐侵蚀性能的影响。结果表明,随着CPW分别取代水泥、粉煤灰、硅灰量的增加,UHPC的孔隙率增大,导致UHPC的抗氯离子渗透性能下降。CPW取代粉煤灰会增大UHPC的自收缩,而取代水泥和硅灰会减小UHPC的自收缩。CPW取代水泥会降低UHPC的抗压强度,但对硫酸盐侵蚀后UHPC的抗蚀系数和抗压强度有所提升;当CPW取代20%(质量分数)的水泥时,硫酸盐侵蚀90 d的UHPC的抗压强度达到最高。     

偏高岭土在水泥基材料中应用的研究进展

对偏高岭土的火山灰活性,煅烧工艺,及其对水泥基材料孔结构,水化过程,力学性能的影响进行了综述.详细总结了偏高岭土改性水泥基材料耐久性能的研究进展,包括抗氯离子渗透性能,抗硫酸盐侵蚀性能,抗碱硅酸反应性能,及改性材料的收缩性能,最后提出了偏高岭土矿物掺合料未来的发展趋势并对应用前景进行了展望.     

海工高性能混凝土用复合胶凝材料的试验研究

在调查分析海工混凝土工程实例的基础上，试验研究了硅酸盐水泥中掺入矿粉、粉煤灰、硅灰等混合材料对海工混凝土性能的影响。研究结果表明，在硅酸盐水泥中掺加矿粉、粉煤灰、硅灰等混合材料可以改善海工混凝土的综合性能。矿物混合材料的复合掺入比单独掺入能更好地改善混凝土抗Cl^-侵蚀性能。海工专用复合胶凝材料生产时宜尽可能地采用多种混合材料。     

海水和矿物掺合料对硫铝酸盐水泥砂浆性能的影响

本文研究了不同拌和水以及海水拌和时粉煤灰和硅灰掺量对硫铝酸盐水泥(SAC)砂浆力学性能和表观孔隙率以及净浆凝结时间、化学收缩、孔溶液pH值和氯离子结合能力等的影响,并通过XRD、SEM和EDS分析水泥水化产物和微观结构。结果表明,海水能加快SAC早期水化并提高其早期强度,但后期强度和淡水拌和时无明显差别。粉煤灰和硅灰均会延长SAC凝结时间,对早期抗压强度不利,而掺加质量分数为5.0%和7.5%的硅灰能提高SAC砂浆28 d抗压强度。硅灰掺量增加时会提高用水量和表观孔隙率,降低流动性,使水泥化学收缩增大,降低净浆pH值且减少氯离子结合量;粉煤灰能够提高砂浆流动性,减少水泥化学收缩,但掺量越大对SAC砂浆抗压强度和抗折强度越不利,掺质量分数为10%的粉煤灰可小幅提高氯离子结合量且减小表观孔隙率。     

Influence of high-temperature and low-humidity curing on chloride penetration in blended cement concrete

The influence of high-temperature and low-humidity curing on chloride penetration in concrete containing cement replacement materials was investigated. Three different mixes were studied: a control mix in which no cement replacement materials were added and two mixes where cement was partially replaced by 20% fly ash and 9% silica fume (by weight), respectively, at a constant water-to-binder ratio of 0.45. High-temperature curing was employed to simulate concrete temperature in hot climate. The results show that at early periods of exposure, initial curing has a substantial influence on chloride penetration in concrete. The effect of initial curing is much reduced after a long period of exposure. The chloride penetration at early ages of exposure is directly related to the porosity of the binder phase and the absorption of concrete. Higher chloride penetration resistance was observed when cement is partially replaced with either fly ash or silica fume.     

海水环境下矿物掺合料对硫铝酸盐水泥的水化影响

研究了海水环境下掺入硅灰、粉煤灰、矿渣对硫铝酸盐水泥抗压强度、化学收缩和水化产物的影响规律.结果表明:当硅灰的掺量为2.5%时,水泥浆体的抗压强度比空白组高.矿渣掺量为10%的水泥浆体28 d抗压强度明显超过掺入硅灰和粉煤灰时的强度,60 d强度高于空白组.掺入2.5%硅灰后,水泥浆体的化学收缩增大;在水化早期,粉煤灰和矿渣的火山灰活性很低,导致水泥浆体的化学收缩降低.掺入10%硅灰加快了硫铝酸盐水泥3 d水化反应,钙矾石生成量增多,水泥浆体早期强度比掺其它掺合料有所提高,但体积过快膨胀会破坏其内部结构,对水泥浆体的强度发展不利.     

Effect of silica fume and fly ash on heat of hydration of Portland cement

Results of calorimeter tests on Portland cement-silica fume-fly ash mixtures are presented. Data indicate that silica fume accelerates cement hydration at high water/cementitious ratios and retards hydration at low water/cementitious ratios. On the other hand, fly ash retards cement hydration more significantly at high water/cementitious ratios. When silica fume and fly ash are added together with cement, the reactivity of the silica fume is hampered and the hydration of the cementitious system is significantly retarded.     

MXene和纳米SiO2对粉煤灰水泥水化性能的影响

本文利用差热分析、X射线衍射、扫描电镜等手段研究了纳米Si O_2和MXene对粉煤灰水泥水化性能的影响。结果表明,单掺纳米Si O_2能够促进粉煤灰水泥早期水化,提高水化开始时的放热速率,并使粉煤灰水泥浆体更加密实;而单掺MXene、复掺纳米Si O_2和MXene对粉煤灰水泥后期水化的促进作用比较明显,能够促进水泥中期强度增长。     

纳米颗粒对道路粉煤灰混凝土耐磨性能的影响及作用机理

为探讨纳米颗粒对道路粉煤灰混凝土耐磨性能的影响,采用纳米材料和超细粉煤灰等量取代水泥制备了纳米改性粉煤灰水泥砂浆,在此基础上制备出三种纳米改性道路粉煤灰混凝土:纳米SiO2 (NS)混凝土、纳米SiC(NC)混凝土和纳米复掺混凝土,并研究了两种纳米材料对粉煤灰水泥砂浆力学性能和道路粉煤灰混凝土耐磨性能的影响及作用机理.结果表明:混凝土中掺入纳米材料能显著提高其耐磨性能.单掺NS混凝土中NS最优掺量为2％,单掺NC混凝土中NC最优掺量为3％;而复掺2％ NS、2％ NC时,纳米复掺混凝土耐磨性最佳,与基准混凝土相比,磨损量降低了75％.分析认为:纳米材料的表面效应、活性效应和微集料填充效应使其具有较大的表面能,在水泥浆体中与Ca(OH)2晶体发生二次水化反应,改善了Ca(OH)2的取向程度,强化了水泥石微细观结构,优化了水泥基体内孔径分布与孔结构,使其更加密实,从而提高了道路粉煤灰混凝土的耐磨性能.     

粉煤灰再生混凝土中氯离子渗透性能试验研究

通过氯离子自然扩散试验,测定粉煤灰再生混凝土试件中自由氯离子浓度,研究了粉煤灰掺量、干湿循环等因素对粉煤灰再生混凝土中氯离子渗透性能的影响。结果表明:粉煤灰能提高再生混凝土抗氯离子渗透能力,粉煤灰最佳掺量介于10%~30%之间;干湿循环加快了粉煤灰再生混凝土中氯离子的渗透速度;粉煤灰再生混凝土中氯离子浓度随着氯盐溶液侵蚀时间的延长逐渐增大,随着向粉煤灰再生混凝土内部的深入,逐渐降低。     

Studies using Al MAS NMR of AFm and AFt phases and the formation of Friedel's salt

This paper describes the application of the magic angle spinning (MAS) NMR spectroscopy to study the chemical environment of ²⁷Al-bearing phases in Portland cement-based concrete. A specific methodology is described that allows reliable spectra to be determined for combinations of different types of cements and fillers (in this case, Portland cement, fly ash, slag, silica fume, metakaolin and limestone filler). As well as the study of ‘molecular structure’ of cement matrix, the paper reviews the mechanism of Friedel's salt formation in cement systems. Mechanisms based on ion exchange of chloride for hydroxide in hydroxy-AF_m and on chloride absorption on formation are discussed. Finally, the nature of the chloride/hydrate binding phenomena are described to provide a reasonable robust and fundamental picture of the role different cements can play in the provision of overall concrete durability to chloride ingress from a chemical perspective.