无石灰水泥浆体与集料间的界面反应及界面现象

水泥混凝土中不可避免地产生消极因素－氢氧化钙。通过使用水化时不产生氢氧化钙这样水化产物的胶凝材料来代替硅酸盐水泥进行研究，结果改善了界面的粘结和浆体孔结构，为研究传统的混凝土界面提供了新的启示。     

水化热调控剂对水泥水化作用的影响研究

添加水化热调控材料可以有效控制混凝土的水化温峰,进而降低混凝土温度裂缝的生成,提高混凝土的耐久性、延长服役寿命。通过水泥净浆微量热、砂浆水化热、混凝土抗压强度、TG、XRD、SEM等手段研究了新型复合水化热调控剂对水泥混凝土力学性能、体积稳定性、水化作用等的影响规律。结果表明,水化热调控剂可以在不影响后期强度的情况下,有效降低水泥早期水化速率,水泥砂浆水化温峰值较基准样下降了18.52%～44.89%,减少水泥水化产物（CH、C-S-H、AFm、AFt）生成;在与膨胀剂配伍使用时,可以提升膨胀效果。     

阳离子乳化沥青对水泥水化及CA砂浆性能的影响

通过力学性能、化学结合水、水化程度、Ca(OH)₂含量、浆体密实度和孔结构等试验,研究了阳离子乳化沥青对水泥水化的影响。结果表明:随着乳化沥青与水泥的质量比(A/C)从0增加到0.45,水泥-乳化沥青(CA)砂浆的力学性能逐渐下降;化学结合水、水化程度和Ca(OH)₂含量也随之降低;超声波速逐渐下降,浆体的孔径和累积孔体积逐渐增加,CA砂浆的水化产物减少。总之,阳离子乳化沥青抑制了水泥水化和微结构的形成。     

低碱硫铝酸盐水泥水化硬化历程调控及其微结构分析

采用缓凝组分硼砂对低碱硫铝酸盐水泥颗粒实施有效包裹,解决了水化凝结速度过快的难题,引入水分子和较小的离子缓慢渗透通过硼酸钙包裹层模型,并结合降低硼酸钙包裹层外液相浓度机制,建立了先缓凝后早强模型。研究了硼砂、锂化合物对低碱硫铝酸盐水泥凝结时间、水化历程、力学性能及微观结构的影响。试验结果表明,可通过控制硼砂和锂化合物的掺量实现低碱硫铝酸盐水泥水化硬化历程的调控;硼砂仅降低了水化产物的生成速率,锂化合物仅提高了水化产物的生成速率,两者对水化产物种类无影响;硼砂和锂化合物的复合使用能降低总孔隙率和平均孔径,能明显优化硬化浆体微结构。     

纤维素醚-水泥水化特征及机理评述

纤维素醚会明显延缓水泥的凝结和硬化,通常降低水泥水化热的释放速度和峰值,延迟水泥水化产物的生成,影响水化产物的形貌和水泥浆的孔结构。纤维素醚影响水泥水化的主要机理包括吸附、阻碍水泥颗粒的溶解以及延缓水化产物的成核和生长。纤维素醚对水泥水化的延迟与水泥的化学组成和纤维素醚的化学结构密切相关,高黏的纤维素醚溶液阻碍离子扩散也是水泥水化延迟的原因。纤维素醚具有碱稳定性。     

水泥基材料极早期水化机理及微观结构分析

测试了水泥浆体中孔溶液离子浓度在水化极早期的演变规律;运用原子力显微镜(AFM),采用碱性模拟溶液腐蚀粉煤灰的方法来研究了水化过程中孔溶液碱度对粉煤灰化学反应活性以及水化反应和水化产物生成的影响。研究结果表明:粉煤灰掺量分别为0、10%、20%的三种水泥水化孔溶液各离子浓度随水化时间的推移,其变化趋势基本是相同的。水化最开始的阶段孔溶液离子浓度主要是由碱性物溶解控制,其变化呈现差异性。AFM观察结果表明,碱性溶液可以侵蚀粉煤灰颗粒表面,改变其微观结构,改变的程度与侵蚀溶液碱离子浓度密切相关。经侵蚀的粉煤灰颗粒表面有纤维状水化产物形成。     

羟乙基甲基纤维素影响水泥水化进程的交流阻抗研究

采用交流阻抗谱测试方法,研究了羟乙基甲基纤维素对水泥水化进程的影响规律.研究表明,交流阻抗谱图及其阻抗参数能在一定程度上反映掺羟乙基甲基纤维素水泥浆体的水化进程情况.羟乙基甲基纤维素能显著延缓阻抑水泥水化进程,降低水泥水化程度和水化产物CSH凝胶的生成速率,且能增大水泥浆体的孔溶液黏度,降低孔溶液离子迁移速率,从而导致水泥浆体的电化学反应显著滞后于其水化反应,还能使得水泥浆体孔结构更为简单、均匀;掺量越大,羟乙基甲基纤维素对水泥水化进程的影响程度越大.     

低水胶比时水泥—粉煤灰复合胶结材料的水化性能

研究了水泥－粉煤灰复合胶凝材料在低水胶比条件下的水化产物与硬化浆体显微结构，探讨了高效减水剂对复合胶凝材料的水化产物，水化程度，硬化浆体显微结构的影响，水泥－粉煤灰复合胶凝材料的水化产物与普通硅酸盐水泥相同，球形的粉煤灰微粒在浆体中起到微集料的作用，在低水前比条件下,有助于改善新2浆体的流动性与硬化浆体的断裂性能，提高其强度，掺有FDN的复合胶凝材料其初期水化程度并不因表观水胶比低而降低，水泥－粉煤灰复合胶凝材料与高效减水剂协同作用，在低水胶比条件下能获得较好的力学性能。     

低水胶比时水泥-粉煤灰复合胶结材的水化性能

研究了水泥粉煤灰复合胶凝材料在低水胶比条件下的水化产物与硬化浆体显微结构，探讨了高效减水剂对复合胶凝材料的水化产物、水化程度、硬化浆体显微结构的影响．水泥粉煤灰复合胶凝材料的水化产物与普通硅酸盐水泥相同．球形的粉煤灰微粒在浆体中起到微集料的作用，在低水胶比条件下，有助于改善新拌浆体的流动性与硬化浆体的断裂性能，提高其强度．掺有ＦＤＮ的复合胶凝材料其初期水化程度并不因表观水胶比低而降低．水泥粉煤灰复合胶凝材料与高效减水剂协同作用，在低水胶比条件下能获得较好的力学性能．     

水化温升抑制剂对混凝土性能的影响

水泥水化温升产生的温度应力是混凝土出现裂缝的主要原因，研究了不同掺量水化温升抑制剂对C50混凝土拌合物性能、混凝土绝热温升、抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响规律。结果表明：水化温升抑制剂对混凝土拌合物流动性有一定影响，凝结时间大幅度延长，绝热温升可降低8%～29%；水化温升抑制剂延缓了胶凝材料的水化进程，使得混凝土的7 d抗压强度大幅降低，但不影响水泥和矿物掺合料的最终水化程度，56 d抗压强度较不掺时的降幅不大于10%；掺加水化温升抑制剂降低了混凝土的28 d抗氯离子渗透性能，但随着龄期的延长，对56 d抗氯离子渗透性能的降低幅度显著减小。     

粉煤灰对水泥水化浆体微结构的影响

为探讨粉煤灰对水泥水化浆体微结构的影响,通过原子力显微镜以及能谱分析,对纳米尺度下基准及掺有粉煤灰水泥浆体中水化产物的形状、大小以及堆聚结构的形成机制进行了研究.试验结果显示,在基准水泥浆体中的水化产物大部分是粒级大约40～80 nm的圆球形颗粒,而且试验还观察到在它们中还镶嵌着一些尺寸大于1μm的板状和薄片状水化产物...     

水泥净浆养护-溶蚀全过程数值模拟

针对材料制备与环境服役过程中水泥基材料的性能演变问题,开展了水泥净浆薄片养护溶蚀全过程中主要物相及微结构演变的定量分析.首先,根据水泥的矿物组成及其水化机理,建立了水泥水化反应的简化模型及其主要水化产物浓度的计算方法;其次,利用Fick定律及质量守恒定律,建立了溶蚀条件下水泥净浆孔溶液中主要离子(K+、Na+、OH-及Ca2+)的传输模型;最后,与已有试验结果对比分析验证了模型的合理性,在此基础上,数值模拟了水泥净浆薄片试件养护溶蚀全过程.结果表明：所建立的模型可定量分析养护溶蚀全过程中水泥净浆孔溶液中主要离子浓度、孔隙率分布及氢氧化钙（CH）、水化硅酸钙（C S H）凝胶浓度的变化规律,且可用于软水环境下水泥基材料抗溶蚀性能的定量设计.     

乙烯基可再分散聚合物对水泥水化产物的影响

利用步进扫描X线衍射、磁共振、场发射环境扫描电镜分析了乙烯基可再分散聚合物对72 h水泥水化产物的影响.结果表明:乙烯基可再分散聚合物能显著延缓水泥水化产物钙矾石、氢氧化钙以及C-S-H凝胶的生成时间,降低其生成量,且水化24 h内的降幅尤其显著.掺入10%(质量分数)乙烯基可再分散聚合物后,钙矾石生成时间由几分钟延迟到3 h以上,氢氧化钙和C-S-H凝胶开始生成时间由水化3 h延迟到9 h,在相同水化时间下氢氧化钙和C-S-H凝胶的含量明显低于纯水泥浆体.乙烯基可再分散聚合物能显著影响C-S-H凝胶的结构和形貌,促进C-S-H凝胶硅氧四面体由一聚态向高聚态转变,且转变时间由水化24 h提前到12 h,导致C-S-H凝胶表面气孔明显增多.     

电学方法研究水泥水化诱导期

用电学方法研究了波特兰水泥的水化诱导期.测定了不同水化时间波特兰水泥浆体的电阻率、钙离子浓度、氢氧化钙含量和氢氧化钙分解温度,并结合水泥水化放热速率,讨论了水泥的各水化阶段.研究结果表明:水泥水化时,浆体电阻率变化表现出一定的规律性;电阻率最小值至电阻率开始加速上升之间的时间即为水泥水化反应的诱导期,诱导期的开始和结束都与氢氧化钙的生长有关.     

不同水灰比混凝土中未水化水泥后期水化的危害研究

长期以来，水泥混凝科技发展以提高强度为主，但事实证明高强度不一定就会有高耐久性。提高混凝土强度的首选方法便是降低水灰比，普遍认为降低水灰比能减少结构缺陷，提高混凝土的强度与耐久性。但对于纯水泥混凝土而言，水灰比越低．混凝土的水化程度就越低，其中的未水化水泥量就越大。在混凝土充分硬化后未水化水泥再遇水发生水化作用，水化产物造成的膨胀应力作用便有可能造成混凝土的开裂。本研究证明随着水灰比的降低，纯水泥混凝土中未水化水泥的后期水化造成的危害越严重。     

不同类型水性聚合物水泥净浆的制备与性能研究

选用“WWJF 8020”型聚乙烯醋酸乙烯酯(EVA乳胶粉)以及“05-88”型聚乙烯醇(PVA)对水泥净浆进行改性,并与普通水泥净浆(OPC)进行对比.结果显示,两种水性聚合物的添加对水泥试样抗折强度均有改善,而PVA则更加显著;在聚合物浆体中的晶体更好地填充了水泥石中的孔洞及裂纹,以改善其微结构;同时,EVA与水化产物发生反应,且反应生成的乙酸盐又促进了水泥水化;PVA的加入则增加了C-S-H的聚合度;对于不同龄期聚合物水泥试样的水化进程,EVA及PVA有不同程度的影响.     

硫酸盐对水泥基材料微观结构的影响

本文通过对水泥基材料的细观结构的分析发现：在水泥基材料中添加适宜种类和掺量的添加剂,可以增加水化产物;水化产物填充了浆体的毛细孔,未水化的填充了集料与浆体的间隙,提高了水泥基材料的密实度,改善了界面结构,提高了抗硫酸盐侵蚀能力.本文提出了三种主要侵蚀的方式并建立了理论模型.     

养护温度对硫铝酸盐水泥基三元体系微结构演变的影响

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、压汞仪(MIP)分析了养护温度对硫铝酸盐水泥-硅酸盐水泥-无水石膏三元体系水化早期浆体物相组成、抛光断面结构、孔结构等微结构演变的影响.结果表明:无论在10,20℃还是在40℃下养护,三元体系的主要水化产物始终为水化硫铝酸钙类物相.养护温度越高,相同龄期时无水硫铝酸钙熟料的剩余量越低,而相应水化产物钙矾石的生成量越高,片状单硫型水化硫铝酸钙的生成时间越早、生成量越高;且所得硬化浆体的最可几孔径越大.     

液态无碱速凝剂性能及其作用机理

研究无碱液态速凝剂对基准水泥的凝结时间和强度的影响,利用化学分析方法对不同龄期水化浆体中钙离子浓度、结合水和水化样品中氢氧化钙浓度进行了测定,利用XRD、SEM观察了水化产物特征,并探讨了其作用机理.研究表明:随速凝剂掺量的增加,凝结时间显著降低,1 d的抗压强度也降低,28 d强度在速凝剂6%掺量时出现最小值,强度随...     

偏高岭土基矿物浆料对水泥基材料流动性和强度的影响研究

偏高岭土以粉状形式加入到水泥混凝土中不易分散，会降低混凝土的工作性能。本研究将偏高岭土加水制成浆体或者将偏高岭土与粉煤灰制成复合浆体，分别研究了两种浆体对砂浆和混凝土流动性和强度的影响，并分析了复合浆体改善混凝土界面过渡区的机理。研究结果表明，偏高岭土浆料可在一定程度上降低偏高岭土对砂浆流动性的不利影响，而对其强度影响不大；由偏高岭土与粉煤灰制备出的复合料浆可以在不影响砂浆混凝土流动性的前提下提高其强度，并能改善混凝土界面过渡区的微结构。