矿渣-水泥胶凝体系颗粒群匹配与其活性的关系研究

将矿渣粉磨后,以不同的比例与一定细度的水泥混合,配成一系列的矿渣-水泥胶凝粉体。以Fuller曲线得到的粉体颗粒群分布作为矿渣-水泥胶凝粉体的最佳紧密堆积颗粒群分布。利用水泥与矿渣激光粒度检测结果来计算矿渣-水泥胶凝粉体的颗粒群分布,运用灰色关联分析方法计算矿渣-水泥胶凝粉体与最紧密颗粒群堆积颗粒群分布的关联度,同时测定不同矿渣掺量下矿渣-水泥胶凝体系的不同龄期的活性指数。结果表明:矿渣-水泥胶凝粉体的实际颗粒群分布与最紧密堆积颗粒群分布关联度最高时,该胶凝体系的28d矿渣活性指数最为理想。     

高硅型铁尾矿机械活化效果及机理研究

为促进铁尾矿工程应用,以辽宁本溪高硅型铁尾矿为例,研究机械活化方式和活化时间对铁尾矿形貌及活性的影响。通过粒度分析、胶砂试验和石灰吸附测试等,探究机械活化对铁尾矿粒径分布、比表面积、活性指数和火山灰活性的影响;通过X射线衍射和扫描电镜分析,探究胶凝体系的水化反应机理。结果表明:机械活化可以优化铁尾矿粒径,提高颗粒圆度,降低颗粒表面结晶度,且粉磨40~60 min效果最佳;湿磨活化50 min时,活性指数达96.6%,火山灰活性大幅提升,湿磨活化效果显著优于干磨;机械活化促进了铁尾矿与水泥的二次水化反应,提升了胶凝体系性能。     

硅酸盐水泥和铝酸盐水泥复合性能研究

对不同比例硅酸盐水泥和铝酸盐水泥复合胶凝体系凝结时间、力学性能和干缩性能进行了研究.结果表明,硅酸盐水泥和铝酸盐水泥复合胶凝体系中凝结时间、力学性能和干缩性能协调的区间为铝酸盐水泥掺量0～20％或80％～100％.     

水泥熟料与辅助性胶凝材料优化匹配的基础研究进展(Ⅱ)——化学效应

在分析水泥熟料与辅助性胶凝材料水化程度、填充能力和强度贡献率的基础上,提出了水泥熟料与辅助性胶凝材料优化匹配原则。利用该原则,可在降低水泥熟料用量、提高辅助性胶凝材料(特别是低活性辅助性胶凝材料)掺量的同时,显著改善复合水泥的强度、体积稳定性等性能,实现水泥熟料、矿渣等胶凝材料的高效利用。     

胶凝材料颗粒组成对混凝土抗裂性能的影响

混凝土抗裂性能与其胶凝材料的堆积紧密程度有关。运用不同颗粒组成的水泥或粉煤灰调整胶凝材料的颗粒级配,可以拓宽颗粒分布范围,适当增加粗颗粒含量,提高混凝土抗裂性。用粉煤灰充当胶凝材料中的粗颗粒,不仅能改善混凝土抗裂性能,而且后期强度增进率较高,有利于提高耐久性;水泥企业应重视水泥颗粒级配的合理性,水泥中保持一定量的粗颗粒非常必要。试验表明,增加40μm以上颗粒含量就能起到改善混凝土抗裂性能的作用。     

水泥-矿粉复合胶凝体系的优化配伍

建立特细水泥-较粗矿粉、特细水泥-特细矿粉、普通细度水泥-普通细度矿粉、普通细度水泥-较细矿粉4个细度配伍系列,每一系列内矿粉均以一定掺量替代水泥形成复合胶凝体系试样。利用水泥与矿粉激光粒度检测结果计算复合胶凝体系的颗粒群分布,运用灰色关联分析方法计算复合胶凝颗粒群分布曲线与理想颗粒群分布—Fuller曲线的关联度;同时测定复合胶凝体系试样的胶砂流动度、净浆流变性能和不同龄期的活性值。结果表明:试样实际颗粒群分布与Fuller曲线灰色关联度值与其胶砂流动度存在良好的相关性,即灰色关联度值较高时试样的流动度较好;在掺量较低范围(低于60%)矿粉的介入对复合体系屈服应力和黏度影响有限,而大掺量后则随矿粉细度变细和掺量增加显著提高浆体的屈服应力与黏度;各细度配伍系列均呈现矿粉掺量为50%时胶砂活性值相对较高,且普通细度水泥-较细矿粉配伍试样的活性值最为理想。综上可知以比表面积为300~350m2/kg的普通细度水泥配伍比表面积为400~450m2/kg较细细度矿粉,且矿粉掺量为50%左右较为适宜。     

磨细粉煤灰对水泥基复合胶凝材料流变性能及硬化性能的影响

本文主要研究磨细粉煤灰对水泥基复合胶凝材料的流变性能及硬化性能的影响.研究结果表明:磨细粉煤灰较小的颗粒能够弥补水泥粉体颗粒中8μm以下较小颗粒的缺乏,使磨细粉煤灰-水泥复合胶凝颗粒形成良好的级配,在掺量适宜的情况下对复合水泥浆体的流动度会略有改善,但掺量过大,会显著降低复合水泥浆体的流动度;与Ⅰ级粉煤灰相比,磨细粉煤灰的颗粒粒径更小,火山灰活性更大,火山灰活性对强度的贡献在3d时开始显现,且随着龄期增长越来越大,能显著提高硬化浆体中后期抗压强度;与抗压强度相比,磨细粉煤灰更利于提高抗折强度,且掺量越大,中后期抗折强度越高.     

活性与惰性掺合料对复合胶凝材料水化性能的影响

采用ESEM、MIP、XRD及SEM等测试技术研究活性(粉煤灰)和惰性(石灰石粉)掺合料对复合胶凝材料强度、孔结构及水化产物等的影响,以此揭示水泥-粉煤灰-石灰石粉胶凝材料体系的水化特性。结果表明:石灰石粉和粉煤灰复掺具有比粉煤灰更好的减水效应,复合胶凝材料的强度也比单掺粉煤灰高;石灰石粉和粉煤灰复掺时,能够很好地填充熟料颗粒间的孔隙,显著改善孔结构,降低孔隙率,使孔隙结构得到细化;石灰石粉在复合胶凝材料中后期水化明显,生成水化碳铝酸钙;SEM照片也证实了石灰石粉水化活性以及对孔结构的改善作用。石灰石粉和粉煤灰复掺能优化复合胶凝材料体系,提高材料的水化性能。     

再生微粉在水泥基材料中的应用与研究进展

再生微粉是再生骨料生产过程中的细微颗粒,其含有大量的SiO2和Al2 O3,具有作为辅助胶凝材料的应用潜力.因其火山灰活性和微集料填充效应可以显著改善水泥基材料性能,已经成为节能环保材料在水泥混凝土领域的关注热点.介绍了再生微粉的物理化学特性和水化活性潜质,以及对水泥基材料工作性、力学性能和耐久性的影响,综述了其对水泥基材料性能的作用机理,分析了当前研究存在的问题,指出了再生微粉水泥基材料的发展趋势.     

超细磷渣粉对水泥性能的影响

为了研究超细磷渣粉对水泥性能的影响,测试了普通磷渣,4 μm、2μm超细磷渣-水泥复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、水化热、胶砂抗压强度.结果 表明:与纯水泥相比,超细磷渣掺入使复合胶凝材料标准稠度用水量增大5.6％～12.6％,凝结时间延长;普通磷渣-水泥复合胶凝材料相比于纯水泥水化速率缓慢,第二水化放热峰时间延迟8.26h;超细磷渣-水泥复合胶凝材料相比于普通磷渣-水泥复合胶凝材料水化放热速率增大,第二水化放热峰提前5.5h,超细磷渣-水泥复合胶凝材料120 h水化放热总量接近纯水泥;超细磷渣-水泥复合胶凝材料3d、7d抗压强度与水泥胶砂强度持平,28 d抗压强度超过水泥胶砂强度.超细化处置可增强磷渣的活性,促进磷渣本身的火山灰反应,提高水泥基材料性能,对实现磷渣的资源化利用具有重要意义.     

高性能粒度调配水泥及其在混凝土中的应用研究

通过设计和调配水泥组分的细度和颗粒分布,制备了一种高性能粒度调配水泥,并测试了该水泥及其配制的混凝土的物理力学性能。试验结果表明:粒度调配水泥的标准稠度用水量与普通球磨水泥相当;在相同熟料含量条件下,粒度调配水泥比对比水泥的抗压强度提高3～4MPa;在混凝土应用中,粒度调配水泥和普通球磨水泥相比具有更为明显的性能优势,利用粒度调配水泥配制的C60高强混凝土不但工作性能良好,而且力学性能优异,28d抗压强度达到了96.1MPa。     

分别粉磨与共同粉磨对石灰石硅酸盐水泥颗粒分布及水化性能的影响

试验采用分别粉磨工艺和共同粉磨工艺配制石灰石硅酸盐水泥,分析了石灰石和熟料的粉磨特性差异,并研究了在单位能耗相同情况下,两种粉磨制度下石灰石硅酸盐水泥各组份颗粒分布及水化情况。结果表明,分别粉磨制度能合理控制石灰石硅酸盐水泥颗粒的分布,使熟料处于更细的颗粒范围内,提高了粉磨效率;细的石灰石粉能促进水泥的早期水化反应,而中后期的水化速率主要取决于熟料颗粒的细度;采用合理的分别磨粉工艺配制的石灰石硅酸盐水泥,在相同龄期下,其水化产物含量较多,水化产物之间的连结更紧密,水泥石整体结构更密实。     

对如何提高我国通用水泥质量的探讨(一)--我国水泥质量存在的主要问题

我国水泥质量民国际先进水平比较，主要关屡高标号水泥数量少，最高强度比较低；水泥早期强度相对值和绝对值都是低；没有控制水泥的及各组分的颗粒级配；还没能按混凝土工艺要求及时生产和供应最佳性能和足够数量的均质水泥。提高我国水泥质量的根本途径是产质量，耒泥性能，包括提高硅酸盐矿物总量和早强矿物含量，提高熟料率值，特别是提高ＳＭ，增加细粉含量，控制水泥颗粒级配，以及走掺矿渣和粉煤灰抑制碱集料反应的道路。     

水泥颗粒群粒度分布宽度的表征及其应用研究

用分形理论阐述了将水泥颗粒群粒度分布的分形维数作为定量表征其粒度分布宽度的正确性和可行性,测量了16种水泥颗粒群的粒度重量累积分布,在双对数条件下,水泥颗粒群的粒度重量累积含量与粒径之间呈直线关系,表明水泥颗粒群粒度分布结构具有分形特征,其分形维数可以定量表征水泥颗粒群粒度分布宽度;研究了水泥颗粒群粒度分布宽度与其空隙率的关系,结果表明,随着水泥颗粒群粒度分布宽度的增加,其空隙率减小,二者呈负相关。     

矿渣粉颗粒群参数对矿渣活性和混合水泥性能的影响

以混合材料的填充效应和微集料效应为基础,测试了不同颗粒分布矿渣粉制备的水泥的物理性能,研究了矿渣粉颗粒群参数对水泥使用性能和混合水泥抗压强度比的影响。结果表明,矿渣粉颗粒分布宽、粗大化有利于混合水泥使用性能的提高;同时,颗粒堆积密度也影响混合水泥抗压强度比的高低,但主要对早期作用明显,而后期的抗压强度比则与矿渣粉的比表面积直接相关。     

生物质灰对水泥硬化浆体抗压强度影响的试验研究

对比研究了生物质灰与普通粉煤灰在粒度分布、颗粒形态、化学组成、活性指数等方面的不同,并开展了不同掺量生物质灰对水泥硬化浆体抗压强度的影响研究.结果表明:生物质灰颗粒形状不规则、平均粒径及粒径分布范围较大,具有特有的细长纤维状颗粒,且其活性组分Al2O3不足普通粉煤灰的三分之一;生物质灰的火山灰活性小于普通粉煤灰;相同掺量下,生物质灰-水泥复合胶砂各龄期的抗压强度均小于普通粉煤灰-水泥复合胶砂,生物质灰掺量越大,复合胶砂的强度相比纯水泥组下降程度越大;与普通粉煤灰相比,掺加生物质灰的硬化水泥浆体微观结构更为疏松多孔,特别是其特有的细长纤维状颗粒的存在.     

水泥粒径分布对水泥石孔结构与强度的影响

通过计算不同粒径分布水泥样品的堆积密度和测定水泥石强度和孔结构,探讨水泥粒径分布对水泥石强度和结构的影响。研究表明：适当的水泥粒径分布可以使水泥具有最佳的堆积密度,并使水泥水化物的生成量与水泥浆初始孔隙量相匹配,从而得到孔隙率较小的密实而均匀的水泥石,使水泥石的性能提高。     

水泥颗粒分布对水泥颗粒堆积状态的影响

用不同组分、不同颗粒组成的水泥标准稠度用水量近似计算水泥颗粒的堆积孔隙率,分析研究了水泥颗粒组成对水泥颗粒堆积状态的影响规律和贡献。分析结果表明,水泥颗粒堆积孔隙率与水泥的颗粒组成具有良好的相关性,呈线性关系;在通常水泥的颗粒分布参数中,水泥颗粒的堆积状态与80 μm筛余、45 μm筛余最为相关,均匀性系数次之,而与3 μm筛余的相关性最差;在水泥颗粒分布参数中,均匀性系数对水泥颗粒堆积程度的影响最大,80 μm筛余次之。即水泥颗粒的堆积程度主要受颗粒分布宽窄、水泥中的粗颗粒粒径及含量的控制。在水泥整体粗细程度相近或相同的情况下,水泥颗粒分布越宽、水泥中的粗颗粒越大以及含量越高,水泥颗粒堆积的越紧密。     

石灰石粉对不同颗粒分布水泥的外加剂适应性改善作用的研究

研究了石灰石粉作混合材对不同颗粒分布水泥的外加剂适应性改善作用。结果表明:减水剂饱和点掺量与水泥的比表面积联系较大,而Marsh时间则与均匀性系数的联系较紧密。掺入石灰石粉对颗粒分布不同的两种水泥的外加剂适应性均有改善作用,但对窄颗粒分布水泥的改善效果更明显。