磨细粉煤灰粉磨制度对其水化行为和强度的影响分析

对不同粉磨制度下得到的磨细粉煤灰进行性能表征,并使用磨细粉煤灰制备水泥浆体,进行强度测试和水化产物物相分析。研究结果表明:设有分选系统的立磨制备的磨细粉煤灰粒度更小,而试验室球磨机在粉磨过程中更多球形颗粒被破坏,更易激发出其火山灰活性,增强其在水泥浆体中的水化程度,从而表现出更高的强度。     

磨细粉煤灰在水泥浆体中的活性分析

试验对不同粉磨时间得到的磨细粉煤灰进行性能表征,并对成型掺有磨细粉煤灰水泥浆试块进行力学性能测试和活性分析,研究不同粉磨时间的磨细粉煤灰对水泥浆体强度的影响规律。研究结果表明:随着粉磨时间的增加粉煤灰的比表面积增大粒径减小,火山灰活性增强从而增加了其在水泥浆体中的反应程度,使粉煤灰水泥浆体表现出更高的强度。     

铜尾矿粉对复合胶凝体系强度和微结构的影响

为阐明铜尾矿粉在水泥-铜尾矿粉复合胶凝体系中的作用机理,制备了铜尾矿粉掺量分别为15%,30%和45%的水泥-铜尾矿粉净浆试样,并采用抗压强度活性指数和水化活性贡献率等指标,定量分析了铜尾矿粉研磨时间和养护温度等活性激发方式对净浆试样抗压强度的影响;用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)观察了净浆试样水化产物的微观结构.结果表明:常温养护条件下,增加铜尾矿粉掺量将降低净浆试样的抗压强度,但对其后期强度增长有利;当铜尾矿粉掺量为45%时,铜尾矿粉的水化活性很低,浆体中存在大量孔隙;铜尾矿粉在水泥浆体中没有形成新的晶相,直到28d龄期时铜尾矿粉的活性才被激发;增加研磨时间可显著提高铜尾矿粉的水化活性;在增加养护温度的同时增加铜尾矿粉的研磨时间,可进一步提高净浆试样的抗压强度,但对其后期强度增长不利.     

不同温度下水泥、粉煤灰再生微粉体系反应程度与抗压强度关系

根据共存于体系中水泥、活性物质水化反应中间物Ca(OH)2产生和消耗,研究其水化反应动力学特征,以此为基础计算在不同养护温度、养护时间及体系中粉煤灰量对水泥、活性物质的水化程度大小,并以此配比进行抗压强度试验。研究结果发现当养护温度低于40℃时,体系的水化程度与抗压强度均随着温度升高、龄期延长、粉煤灰量增加而提高;养护温度高于40℃时,体系水化程度随着温度升高,龄期延长而升高,尤其是15%粉煤灰掺量时水泥能够完全水化。高于40℃体系抗压强度随着温度升高而降低,随着龄期延长而增大,高温时体系水化程度和抗压强度变化趋势不同。     

温度对硫铝酸盐水泥抗压强度、电阻率与化学收缩的影响

研究了20,30,40,50℃等养护温度对早龄期硫铝酸盐水泥浆体抗压强度、电阻率和化学收缩的影响规律,并对其24,72h龄期时的水化产物变化情况进行分析.结果表明:养护温度升高会明显缩短硫铝酸盐水泥水化反应到达稳定期的时间,略微提高3d抗压强度,减小24h龄期时的电阻率和化学收缩;不同养护温度下硫铝酸盐水泥浆体的电阻率与化学收缩存在正相关关系;随着养护温度的升高,24,72h龄期时无水硫铝酸钙的含量不断减少,钙矾石的生成量逐渐增多,但在50℃时又有所减少.     

养护温度及时间对粉煤灰基地质聚合物混凝土强度发展的影响

以砂、碎石为骨料,粉煤灰及少量的硅灰为胶凝材料,水玻璃、氢氧化钠为激发剂制备了地质聚合物混凝土,测试了不同养护温度及时间下粉煤灰基地质聚合物混凝土的抗压强度,旨在揭示养护温度及龄期对粉煤灰基地质聚合物混凝土强度发展的影响规律。结果表明:在20~80℃之间,提高养护温度可以提高粉煤灰基地质聚合物混凝土的抗压强度,并呈现线性增长的关系,进一步提高养护温度会导致试样表面微裂纹的产生,进而导致抗压强度有所下降;地质聚合物混凝土的抗压强度随龄期的增加而增大,并趋于稳定,该趋势可用指数函数加以描述;早期的高温养护会加速聚合化反应速度,降低聚合化反应时间,即高温短时养护可达到低温长时养护的效果。     

粉煤灰组成与胶砂活性灰色关联分析

采用不同化学成分的粉煤灰试样，通过遴选试样及粉磨，使它们的细度及颗粒群分布基本一致，以50％的比例掺入纯硅酸盐水泥中，制成粉煤灰硅酸盐水泥。参照水泥标准测其各龄期的胶砂强度。采用灰色关联分析的方法，以粉煤灰水泥各龄期胶砂抗压强度为母序列，以相应的粉煤灰各组分含量为子序列，分析了粉煤灰各组分与其水泥胶砂宏观强度的关联度。进一步以XRD物相鉴定、酸溶解法等测试手段研究了粉煤灰矿物成分以及玻璃体含量与化学成分的关系，证实了灰色关联的分析结果。     

养护温度对高掺量粉煤灰水泥浆体水化的影响

从胶凝材料的水化程度、浆体孔结构以及水化产物的角度出发,研究温度发展历程对高掺量粉煤灰水泥浆体的作用机理.结果显示:采用温度匹配养护后,前期粉煤灰反应程度和浆体的碱含量消耗加快,而后期影响较小;水化产物较标准养护方式无论从形貌上还是成分上都有一定区别,但随着龄期发展,这种区别逐渐变小;温度匹配养护方式对高掺量粉煤灰水泥浆体孔结构的优化有利.     

温度对水泥基注浆体抗压强度影响的试验研究

针对近年来不断出现的高地温注浆加固问题,在室内模拟相应工程环境,测试了不同养护温度(20、40、60和80℃)对不同水灰比和组成的水泥基注浆体抗压强度的影响。结果表明:浆体的抗压强度随水灰比增大而降低,水灰比较大时,降低幅度变缓;3 d抗压强度随温度的升高而提高,14 d和28 d抗压强度则在低于40℃时随温度升高而提高,高于40℃时随温度升高而降低;水灰比越小,有助于浆体强度发展的温度阈值越低;20℃和40℃养护时,浆体的抗压强度随龄期延长而提高,而养护温度为80℃时,抗压强度随龄期延长呈降低趋势。对于水灰比为1.0的浆体,在20℃和40℃养护时,掺入6%和9%的膨润土可以提高其抗压强度,而在80℃养护时,反而降低其抗压强度。     

矿渣水泥粉磨技术研究

研究了矿渣水泥的粉磨工艺原理以及不同粉磨工艺对矿渣水泥浆体强度的影响。结果表明：矿渣和熟料在混合粉磨过程中将产生“微介质效应”,该效应对偻磨过程的影响程度与混合料组成及粉磨细度有关;矿渣掺量低量,宜采用混合粉磨工艺,而当矿渣掺量高时,采用矿渣预挤压后的混合粉磨工艺或单独粉磨工艺,对于提高矿渣水泥浆体强度具有显著效果。     

水泥-粉煤灰复合浆体中粉煤灰的火山灰反应程度

采用选择性溶解法测定了水泥-粉煤灰复合浆体中粉煤灰火山灰反应的程度,探讨了养护温度、养护龄期、水灰比、外界水的影响.结果表明:提高养护温度可以加速复合浆体中粉煤灰的火山灰反应;在给定的养护温度、水灰比条件下,复合浆体中粉煤灰的火山灰反应程度在1～2月后不再随龄期的延长而明显增加;水灰比决定了复合浆体中粉煤灰的最大火山灰反应程度,高水灰比有利于粉煤灰的火山灰反应;外界水对粉煤灰后期参与火山灰反应的程度没有明显的影响.     

粉煤灰粉磨前后制备混凝土的碳化行为对比

磨细粉煤灰具有较大的比表面积和良好的火山灰活性,掺入水泥混凝土中能有效改善水泥混凝土内部密实度,从而提高水泥混凝土的抗碳化性能。试验使用碳化深度法和碳酸钙含量测试法对粉磨前后粉煤灰制备混凝土的抗碳化性能进行了研究,并对其进行了对比分析。研究结果表明:相比于掺加未粉磨粉煤灰的混凝土,磨细粉煤灰制备的混凝土抗压强度和抗碳化性能均有明显提高,当粉煤灰掺量为20%时,混凝土的7 d碳化深度下降了30%左右。     

变温条件下粉煤灰对混凝土抗压强度的影响

以混凝土绝热温升为温度参考依据,模拟混凝土早龄期的变温过程,研究了在变温条件下掺加粉煤灰对混凝土抗压强度的影响.强度等级为C30级时.粉煤灰混凝土3 d后的抗压强度高于纯水泥混凝土;强度等级为C80级时,粉煤灰混凝土4 d后的抗压强度高于纯水泥混凝土.通过工程实例研究了不同养护条件对大掺量粉煤灰混凝土强度发展的影响,发现温度匹配养护下7 d的抗压强度远高于在标准养护和同条件养护下的抗压强度.     

养护条件对流态粉煤灰抗压强度的影响

养护是使流态粉煤灰到达预期强度的必要手段,针对工程中流态粉煤灰材料可能面临的环境条件,文中试验得出了不同养护温度和湿度条件下流态粉煤灰不同龄期的抗压强度,并与标准养护条件下的强度进行了对比,系统分析了养护温度与湿度、龄期对抗压强度的影响规律,试验结果表明,流态粉煤灰的早期强度随养护温度的提高而增大,流态粉煤灰的抗压强度随着龄期而增长,提高养护温度可以有效加速流态粉煤灰强度的形成,有利于提高施工进度。     

超高性能混凝土的试验研究

采用525 #普通硅酸盐水泥、磨细粉煤灰(或磨细矿渣)、硅粉、高效减水剂和标准砂等原材料 ,以常规的制作工艺和蒸气养护 ,配制出抗压强度达200MPa的超高性能混凝土 ;掺入一定量的钢纤维后 ,抗压强度达240MPa ,抗折强度达40MPa。讨论了磨细粉煤灰、磨细矿渣、砂灰比和钢纤维对混凝土强度、流动性的影响     

碳酸侵蚀条件下水泥基材料性能劣化试验研究

模拟碳酸型侵蚀水质情况,分析水泥净浆质量损失、水泥砂浆抗压强度损失以及微观结构和化学组成变化,研究水泥基材料性能的劣化发展规律和劣化机理.研究结果表明:粉煤灰掺量(质量分数,下同)在20％以内时,可以提高水泥浆体抗碳酸侵蚀能力,体系各龄期的质量损失率和抗压强度损失率均低于纯水泥浆体;粉煤灰掺量大于30％时,水泥浆体更易遭受碳酸侵蚀破坏,体系的质量损失率大于纯水泥浆体,90d龄期后的抗压强度损失率高于纯水泥浆体.微观结构分析表明,水泥浆体受碳酸侵蚀破坏反应是由表及里逐渐发生的.侵蚀早期,侵蚀产物主要为碳酸钙、微量SiO2和铁相产物;侵蚀后期,水泥浆体表层的C-S-H遭受严重破坏,主要侵蚀产物为SiO2和铁相产物.     

基于等效龄期的大体积粉煤灰混凝土强度检测与分析

以秋冬季自然养护大体积粉煤灰混凝土为研究对象,实施了龄期14、28、56、91 d的钻芯和回弹试验。对不同钻芯深度的芯样强度进行了比较,基于等效龄期对钻芯和回弹的强度测试结果进行了比较研究。结果表明:秋冬季自然养护条件下,至龄期91 d时混凝土抗压强度才接近其设计强度;龄期14 d钻芯试样内部强度高于外部强度,28 d后试样内外钻芯强度趋于一致;与推算标准养护强度相比,钻芯强度稳定在其0.84~0.88之间,而回弹强度均在其1.21倍以上,且随龄期增长变化较大。钻芯强度更能体现实际结构混凝土强度。     

高钙粉煤灰对水泥浆体结构与性能的影响

主要研究了高钙粉煤灰对水泥浆体流动性和抗压强度的影响,并从孔分布、孔总体积、总孔比表面积和平均孔半径等参数来分析高钙粉煤灰对浆体孔结构的影响．结果表明：在等水灰比下,高钙粉煤灰的掺入将改善浆体的流动性,提高总孔体积和降低抗压强度;然而,随着龄期增长,浆体平均孔半径显著降低,抗压强度降得更小;90d龄期时,掺20％～40％质量分数高钙粉煤灰水泥浆体的抗压强度已基本与基准水泥浆体相同．     

活性稻壳灰改善水泥-石灰石粉胶凝材料强度及作用机理研究

研究了稻壳灰(RHA)对水泥石灰石粉浆体强度的改善作用,并通过热重和X射线衍射测定了水泥石灰石粉RHA复合浆体的水化程度及水化产物,分析了相关作用机理.结果表明：复合浆体抗压强度随着RHA掺量的增加先增后降,RHA掺量为10%时,复合浆体抗压强度达到最高,与纯水泥浆体相比,掺入10%RHA和10%石灰石粉的复合浆体3、7、28d抗压强度分别提高了821%、1843%、175%,掺入15%RHA有助于提高浆体抗压强度随龄期的增长幅度;RHA具有一定的填充效应、活性效应及内养护作用,掺量小于10%时,RHA填充效应和活性效应起主导作用,能够加速C3S的水化,并进行二次水化反应,提高复合浆体早期抗压强度;RHA掺量增至15%时,因RHA吸附大量水分,降低了水泥的水化程度,导致复合浆体早期抗压强度较低,但随着龄期的增加,RHA逐渐释放吸附水,起到内养护作用,促进水泥水化及参与二次水化反应,从而提高了复合浆体抗压强度的增长.     

磨细砖粉作为替代矿物掺合料的性能研究

试验将废弃粘土砖块粉磨后,作为替代性矿物掺合料使用,以研究其应用于混凝土生产的可行性。通过胶砂试验及混凝土试验将磨细砖粉在不同比率(25%、50%、75%及100%)下取代粉煤灰,来探明其水化活性情况及形成其最佳的取代比例,同时利用强度激发技术对磨细砖粉进行二次水化反应激发,形成磨细砖粉取代粉煤灰使用的性能优化方案。