矿物掺合料对高阿利特水泥混凝土性能的影响研究

本文研究了矿渣、粉煤灰和烧页岩等矿物掺合料对高阿利特水泥混凝土氯离子渗透性、力学性能及浆体孔结构的影响.试验结果表明:单掺矿渣或粉煤灰能提高抗氯离子渗透能力,复合掺加矿物掺合料可充分发挥各自的性能特性,更有效地提高耐久性能;适量单掺矿渣和烧页岩以及复合掺加矿物掺合料可以提高混凝土的强度;从机理上分析,高阿利特水泥熟料可有效激发矿物掺合料的潜在水化活性,细化了浆体孔径,从而提高了混凝土的抗氯离子渗透性能和强度.     

高掺矿物掺合料对复合胶凝材料强度、水化热和孔结构的影响

现代混凝土用胶凝材料早期强度高,水化速度快,水化热高,制备混凝土体积稳定性不良.采用“低用量低比表面积水泥熟料,高掺量高比表面积矿物掺合料”的技术路线制备高掺量矿物掺合料复合胶凝材料.对其胶砂力学性能进行了研究,采用等温量热法对其水化放热进行了研究,通过MIP法对其微观孔结构特征进行研究.结果 表明胶砂试件强度在早期强度降低不多的情况下,长龄期条件下强度能够持续增长,相应的水化热放热量和放热速率均有所降低,且随水化龄期的发展,从3d到180 d,净浆的孔结构发生了显著变化,微孔(＜20 nm)增长显著,大孔(＞ 200 nm)数量明显减少.复合胶凝材料净浆的孔结构随龄期发展,大于200 nm的大孔数量减少明显,小于20 nm的微孔数量增长明显.     

矿物掺合料对水泥胶砂强度发展规律的影响

本文通过试验检测掺加矿物掺合料后水泥胶砂强度的变化,研究矿物掺合料对水泥胶砂强度发展规律的影响。     

矿物掺合料和减水剂对桥梁混凝土水泥石水化热的影响

采用等温量热法研究高效减水剂对普通、中热水泥掺入不同品种及不同掺量的掺合料后水化热的耦合作用规律,分析了减水剂、矿物掺合料及两者双掺对水泥水化热及放热速率的影响.结果表明:矿物掺合料可减缓水泥水化放热的速率,推迟放热峰值的出现,粉煤灰的缓凝效果和削峰效果较矿渣要显著.外加剂对掺粉煤灰水泥的早期水化热有显著的降低作用.     

矿物掺合料对UHPC性能的影响

传统超高性能混凝土(UHPC)的硅灰用量一般都比较高,导致其制作成本较高,而且自收缩比较大,对实际工程应用造成了一定的影响。本文用粉煤灰和矿粉部分或全部替代硅灰制备UHPC,并对其工作性能、力学性能、自收缩及孔结构特征进行了试验研究。结果表明:采用粉煤灰或矿粉替代硅灰可以改善UHPC拌合物的流动性,替代率越高,拌合物的流动度越大;当采用粉煤灰或矿粉替代50%(质量分数)硅灰时,在标准养护下,对28 d抗压强度的影响较小,而在高温蒸养下,则会导致28 d抗压强度下降,当替代率达到100%(质量分数)时,无论是标准养护还是高温蒸养,都会显著降低28 d抗压强度;采用粉煤灰或矿粉替代硅灰能降低细孔的占比,增大孔径,减少自收缩,且粉煤灰对于自收缩的抑制效果优于矿粉。     

矿物掺合料和聚丙烯纤维对混凝土塑性收缩开裂的影响

在聚羧酸减水剂控制新拌混凝土坍落度条件下研究了添加矿物掺合料和聚丙烯纤维对混凝土开裂性的影响.结果表明:在20％ ～ 40％掺量范围,粉煤灰或矿渣粉均能明显提高混凝土抗裂性能;粉煤灰提高混凝土抗裂性能的效果优于矿渣粉,二者复掺能显著提高混凝土的抗裂性能.聚丙烯纤维的长度对混凝土总开裂面积影响相对较小,但对裂缝宽度影响较大,纤维长度为粗集料最大粒径的3/5时,混凝土抗裂性能最佳.根据本实验结果,聚丙烯纤维的掺量宜选择在0.9～1.2 kg/m3.     

蒸养条件下掺矿物掺合料水泥复合浆体的水化特性研究

为掌握矿物掺合料在蒸养水泥基材料中的作用效应,采用热重分析(TG-DSC)和抗压强度等测试方法,调查了60℃蒸养和标养两种养护条件下,分别掺粉煤灰、矿渣、硅灰及石灰石粉水泥复合浆体的化学结合水含量、Ca(OH)2含量、抗压强度随龄期的变化,并采用结合水含量影响系数、Ca(OH)2含量影响系数和温度影响系数3个参数,分析了蒸养条件下矿物掺合料对浆体水化进程的影响规律.结果表明:蒸养条件下不同矿物掺合料复合浆体的水化进程存在显著的不同.相对于基准水泥浆体,矿渣、硅灰的掺入增强了蒸养浆体早期的水化进程,但随龄期的延长这种促进作用减弱;而粉煤灰、石灰石粉对蒸养浆体的水化进程影响不显著.蒸养提高了矿渣和硅灰早龄期的水化反应进程.蒸养浆体抗压强度与化学结合水含量之间存在显著的线性相关性,但其抗压强度随化学结合水含量的变化率小于标养浆体.     

膨胀型复合矿物掺合料对混凝土耐磨性能的影响

试验研究了添加膨胀组分的复合矿物掺合料的混凝土耐磨性能。设计了20个配合比的试验来评价混凝土的性能,研究发现,在掺合料取代率为40％时混凝土具有较高的耐磨性。对于矿粉-膨胀组分复合型掺合料,膨胀剂占掺合料比例8％～12％时,混凝土耐磨性能随膨胀剂掺量的增加而增大。     

矿物掺合料对蒸养水泥净浆性能的影响

研究了蒸养条件下粉煤灰、矿渣的掺量对水泥净浆化学结合水量和抗压强度的影响,揭示了矿物掺合料对蒸养水泥净浆水化性能和力学性能的影响。试验结果表明,与标准养护相比,蒸汽养护更有利于激发粉煤灰和矿渣的火山灰活性,促进水泥的早期水化,提高水泥浆体的早期强度;但无论是蒸汽养护还是标准养护,随着矿物掺合料掺量的增加,复合胶凝材料的水化性能和力学性能明显减弱,因此矿物掺合料掺量不宜太大。     

矿物掺合料对水泥耐酸性的影响及配比设计

以硅粉、粉煤灰和矿渣为矿物掺和料,采用XRD和SEM研究了矿物掺和料对水泥水化产物、水泥石结构和形貌的影响,探讨了酸溶液对水泥的腐蚀机理,并对矿物掺和料配比进行优化设计,以提高水泥的耐酸性.研究结果表明:掺加矿物掺和料有利于改善水泥石孔结构,降低水泥碱度,当硅粉、粉煤灰和矿渣以占水泥质量5%,10%和15%的配比掺入时,水泥的耐酸性最好.     

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。     

磷渣对水泥浆体水化性能和孔结构的影响

通过对水泥浆体凝结性能、水化放热、力学性能和孔结构的测定,以及扫描电镜分析和差热-热重分析,研究了不同掺量磷渣对水泥浆体水化性能和微观结构的影响.结果表明:随着磷渣掺量的增加,浆体的凝结时间延长,水化热减少,早期抗压强度下降.但掺磷渣水泥浆体的后期抗压强度已接近或超过了纯水泥浆体的,磷渣掺量的增加对水泥浆体的后期抗压强度影响不显著.浆体中的Ca(OH)2量随龄期的延长而增加并随磷渣掺量的增加而降低.磷渣的活性效应和填充效应的发挥有效地改善了浆体水化后期的微观结构和孔结构,从而使浆体的力学性能有所提高.     

外加剂对高掺量磷渣水泥的强度和孔结构性能的影响

运用钠钙硫混合激发理论,并从快硬高强水泥中得到启迪,研制出成本低廉的复合外加剂来生产高掺量磷渣水泥。强度实验结果表明,磷渣掺量为５０％～７０％（质量百分数）时,使用外加剂技术可生产４２５＃和５２５＃磷渣水泥,它的后期孔结构性能优于普通硅酸盐水泥。     

粉煤灰对水泥浆体早期水化和孔结构的影响

通过硬化水泥浆体力学性能、交流阻抗和孔结构等性能的测试,以及扫描电镜分析,研究了不同掺量的粉煤灰对硬化水泥浆体早期水化和孔结构的影响。结果表明：随着粉煤灰掺量的增加,水泥的凝结时间增加,抗压强度降低,熟料矿物的水化速率提高,但水泥-粉煤灰体系的水化速率降低,水泥浆体中孔溶液电阻和阻抗相应降低,硬化水泥浆体中大孔数量减少,微孔数量增加。     

混合材对铁铝和硫铝酸盐复合水泥强度及孔隙率的影响

研究了不同混合材在不同掺量条件下铁铝和硫盐复合水泥的强度发展。结果表明，掺入粉煤灰、石灰石和煤矸石混合材后，强度性能下降比硅酸盐水泥明显，原因是水泥浆体孔溶液的ｐＨ值较低，反应的热力学驱动大小。在６０℃条件下干燥６ｈ可对比测定钙矾石系统的孔隙率     

石灰石粉对水泥浆体填充效应和砂浆孔结构的影响

用环境扫描电镜和压汞测孔法观察了石灰石粉对水泥浆体和砂浆显微结构的影响.试验结果表明:石灰石粉比水泥颗粒更细,能够很好地填充水泥浆体中的孔隙,改善浆体的颗粒级配,使浆体更为密实;当砂浆含有石灰石粉时,由于石灰石粉具有填充效应,能有效地改善砂浆的孔结构,降低其孔隙率.     

水泥石孔结构的X射线小角度散射研究

本文着重讨论了X射线小角度散射(SAXS)用于水泥石孔结构研究的方法以及相关的理论与实验问题。在大量实验的基础上,对国外同类工作中的某些有影响的结论提出了质疑。根据所得到的实验数据从一个侧面揭示了水泥石内比表面积与水灰比、相对湿度及干燥条件之间的关系。讨论了引起基件电子密度起伏不均的可能原因。实验结果对目前流行的孔结构模型中的某些观点提出了重新认识。本工作与其它实验研究手段相互补充有助于较全面和深入地了解水泥石的孔结构。     

复合外加剂对高掺量矿渣水泥强度和孔结构性能影响

综述了矿渣水泥的发展、研究了 3组分复合外加剂对矿渣掺量 (质量分数 )为 70 %～ 90 %的高掺量矿渣水泥强度和孔结构性能的影响。实验结果表明 ,复合外加剂不仅提高了水泥的强度 ,而且改善了水泥的孔结构。利用复合外加剂 ,矿渣掺量 (质量分数 )为 90 %时 ,该水泥可以达到 42 5#矿渣水泥标准。     

水泥石结构强度数学模型

波特兰水泥石的结构是一个多相、多组分、多孔结构体系，且其结构随水化硬化的时间、空间和环境面演变。     

水泥及减水剂种类对水泥砂浆性能的影响

为了选择适用于高流动混凝土的高效减水剂,研究使用了３ 种水泥和８ 种高效减水剂,从砂浆的流动性以及抗压强度两个方面进行了试验研究。结果表明：高效减水剂的种类对水泥砂浆的流动性及抗压强度的影响与水泥品种及砂浆配合比有关。