复合矿物质超细粉对水泥石自收缩影响效应

为了探讨复合矿物质超细粉对水泥石自收缩的影响规律,将硅灰与粉煤灰、磨细矿渣与粉煤灰2种复合掺合料分别加入水泥浆体中,通过改变粉煤灰与硅灰的质量比、粉煤灰与磨细矿渣的质量比。测量其自收缩量,发现粉煤灰能抑制自收缩,磨细矿渣和硅灰促进自收缩,当粉煤灰与硅灰或磨细矿渣复配时.抑制自收缩的作用和硅灰与粉煤灰的质量比或硅灰与磨细矿渣的质量比显著相关.     

低温硅灰-硅酸盐水泥复合胶凝体系力学性能及微观结构

目的研究不同温度体系时不同的硅灰掺量对复合胶凝体系的力学性能及微观结构的影响．方法在低温条件下,将体积分数为0、2％、5％、8％、10％的硅灰掺入到硅酸盐水泥中,测试水泥砂浆的抗压、抗折强度,进行SEM扫描电镜分析．结果随着硅灰掺入量的增加,复合胶凝体系的力学性能呈现先增加后降低的趋势,结构趋于密实;当硅灰的掺量达到8％时,复合胶凝体系的14d抗压、抗折强度达到最大值．结论低温环境影响了复合胶凝体系力学性能的发展,硅灰的加入促进了复合胶凝体系的水化,改善了水泥石的微观结构．     

氯氧镁水泥基材料干燥收缩的研究

研究了配合比、矿物掺合料、细骨料对氯氧镁水泥干燥收缩的影响,结果表明,随MgO/MgCl2摩尔比升高氯氧镁水泥干燥收缩增大;掺入粉煤灰导致氯氧镁水泥干燥收缩值增加,而硅灰+粉煤灰对干燥收缩有改善作用;砂的加入使水泥干燥收缩降低显著,而稻壳粉的加入,使干燥收缩加剧.     

集料与硅酸盐水泥石界面区的若干研究

利用XRD层析法和SEM研究了集料与硅酸盐水泥石界面区的组成、CH晶体取向指数等。实验结果表明,界面区中水化产物主要是C-S-H凝胶、CH晶体、AFt、孔隙以及未水化的熟料矿物;界面区中CH晶体发育良好,取向作用较强,界面处它以(001)面平行于集料表面生长;水化龄期增长或水灰比提高时,CH晶体取向作用增强,而且水灰比高时,界面区中孔洞、裂纹增多,降低界面粘结强度;水泥中掺入5.0%wt硅灰后,CH晶体取向作用下降;水泥中掺入5.0wt%FDN减水剂,由于水泥早期水化程度低,对水泥石-集料早期粘结强度不利,但28d后其粘结强度就能赶上并超过其它试样。     

加掺合料高性能混凝土早龄期收缩特性

采用智能型非接触式微位移传感器法,对加掺合料高性能混凝土从成型后6h到3d龄期内的自生收缩和单面干燥条件下的总收缩进行试验研究,并测量了不同龄期混凝土的强度和试件的重量损失．结果表明：掺入硅灰会略微增加混凝土早期自生收缩,而对早期干燥收缩影响不大;粉煤灰的掺入能大幅度地减小混凝土早期自生收缩,但使早期干燥收缩增加;磨细矿渣只有在掺量较多时才能明显降低早期自生收缩,却对早期干燥收缩不利;同水胶比加掺合料混凝土的早期自生收缩与抗压强度之间有很好的线性关系,早期干燥收缩与试件的水分散失率间呈近似的对数函数关系．     

超高温条件下热稳定剂对水泥环完整性影响研究

超高温下固井水泥石强度衰退对固井质量有严重影响,固井层间封隔质量问题已经成为制约着海上高温高压气井井筒安全、影响气井产能和生产寿命的技术瓶颈.基于水泥石高温强度衰退性能评价装置,以含有超高温热稳定剂CF40 L的水泥石为研究对象,通过CT测试、SEM测试、XRD衍射测试及机械性能分析仪对固井水泥石高温养护过程中的性能演变进行分析,系统评价热稳定剂对水泥石力学性能、微观结构和产物组分的影响.室内实验结果表明:超高温条件下热稳定剂能够有效改善水泥石内部结构的缺陷,使水泥石具备良好的抗高温衰退能力,对其强度及微观结构具有明显的增强及改善作用,能够有效防止高温高压井后期水泥环强度衰退、层间封隔时效引发的固井质量问题,保障从钻完井至后期生产全周期过程的井筒完整性,降低了作业风险.     

矿物掺合料对混凝土氯离子渗透扩散性研究

研究了不同种类、不同掺量的矿物掺合料对混凝土氯离子渗透性的影响,试验结果显示:单掺矿物掺合料(磨细粉煤灰、矿渣、硅灰)改善混凝土抗氯离子渗透能力,且改善效果硅灰最佳,磨细粉煤灰其次,矿渣最差.从机理上分析,矿物掺合料的火山灰效应改善了混凝土中水泥石与集料之间的薄弱界面,降低孔隙率,使孔细化,同时生成更多低碱度的C-S-H凝胶增加混凝土的Cl-固化能力,从而提高了混凝土抗氯离子渗透能力.     

硅酸盐水泥熟料对硫铝酸盐水泥某些性能影响的研究

本文利用硫铝酸盐水泥熟料、二水石膏、硅酸盐水泥熟料配制了三组份硫铝酸盐水泥,研究了硅酸盐水泥熟料对硫铝酸盐水泥某些性能的影响。试验结果表明,掺入适量的硅酸盐水泥熟料,对硫铝酸盐水泥某些性能有明显影响:一、提高水泥早期的抗压强度;二、可以改变水泥的热稳定性;三、调整硅酸盐水泥熟料和石膏的加入量,可以调整水泥的凝结时间和自由膨胀率。作者利用X射线衍射分析、差热分析、电子显微镜观察、压汞测孔仪、热膨胀仪及光电比色计等方法和手段,研究了提高强度和热稳定性的原因。结果表明,加入硅酸盐水泥熟料后,减小了钙矾石结晶尺寸,降低了水泥石的孔隙率、增加了结构的密实度。作者根据实验结果,进一步讨论了减小钙矾石结晶尺寸、增加结构密实度的原因。加入硅酸盐水泥熟料后,提高了水化液相的碱度,使得钙矾石结晶尺寸减小。关于水泥石结构的密实度,主要从水泥浆体的凝聚结构方面进行了讨论。在实验条件下,测得钙矾石的表面电性为正、水化硅酸钙的表面电性为负。由于电性相反,范德华引力与电性引力一致,增加了形成凝聚结构的力,致使形成较为致密的凝聚结构。测定水泥浆悬浮体的透光率的结果进一步证实了此结论,未加硅酸盐水泥熟料的水泥悬浮体透光率小,而加后的透光率大。在此基础上,作者提出了在凝聚结构形成过程中,应创造条件使之产生相互匹配的异性水化物的看法。水泥热稳定性增加,作者认为与钙矾石的尺寸减小和均匀分布有密切关系。钙矾石结晶尺寸大而集中时,加热水泥石,开始受热膨胀,到达钙矾石脱水温度后,继而急剧收缩,造成较大的局部应力,破坏水泥石结构。测定水泥石热膨胀系数表明,未加硅酸盐水泥熟料的热膨胀系数大,而加后热膨胀系数减小。     

复掺硅灰对微铬渣粉混凝土耐久性的影响

为了研究复掺硅灰对铬渣混凝土耐久性能的改善效果,设计不同的微铬渣粉和硅灰掺量,采用试验研究的方法进行。结果表明：微铬渣粉的掺入,降低了混凝土的耐久性,其抗氯离子渗透、抗碳化和抗冻融的性能均变差。一定掺量下,复掺硅灰增加,其抗氯离子渗透和抗冻融的性能均逐渐增强。掺入10%硅灰,氯离子扩散速率降至7.8×10^-12 m²/s,掺入5%硅灰,28d碳化深度降至7.9mm。复掺硅灰,可以提高混凝土的抗碳化性能,掺入5%硅灰,抗碳化性能最好。     

硅灰钢纤维对混凝土性能影响的试验研究

为使混凝土具有良好的抗裂性能,在混凝土原材料中加入钢纤维、硅灰、矿渣来改善混凝土的抗裂性.用正交设计和理论分析研究不同掺量的钢纤维、硅灰、矿渣对混凝土抗裂性能的影响.试验结果表明：钢纤维对混凝土的性能影响尤为显著;掺入硅灰有利于增强混凝土的抗压强度和劈拉强度;复合使用钢纤维、硅灰、矿渣能明显改善高性能混凝土的后期强度;钢纤维、硅灰、矿渣在混凝土中的最佳掺量是10%,7%,7%。     

硅灰掺量对水泥基材早期收缩性能的影响

采用一种新的全自动混凝土收缩膨胀仪,连续测定了以5%、10%、15%水泥质量分数的硅灰替代水泥的混合浆体分别从终凝和24 h至168 h的自收缩值和干缩值. 试验发现:当试样中胶凝材料硅灰质量分数为5%、10%、15%时,其24 h龄期时自收缩值分别达到168 h龄期时的34.5%、57.1%、65.8%,24 h龄期时的干缩值分别达到168 h龄期时的66.7%、71.1%、75.8%,表明自收缩和干缩主要发生在24 h内. 试样在168 h龄期时,自收缩值、干缩值以及自收缩值与干缩值的比值均随硅灰掺量的增加而增加. 在96 h~150 h龄期内,自收缩速率出现了一个缓慢增加的阶段,表明硅灰与水化产物Ca_（OH）2之间发生了火山灰反应. 研究对高性能混凝土中硅灰掺量的控制以及早期的养护起到指导作用和借鉴意义.     

150 MPa超高强水泥基材料的研究

采用常规原材料和工业废渣，普通成型工艺，通过正交设计试验研究，配制出了抗压强度为150MPa的超高强水泥基材料，并给出了优选配比。超高强水泥基材料强度试验的极差和方差分析表明：水胶比为影响超高强水泥基材料强度的最显著因素，硅灰和不锈钢纤维渣的掺量以及胶砂比也有十分显著的影响。     

矿物掺合料对机制砂水泥基自流平砂浆性能的影响

试验选用普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥与半水石膏的三元胶凝体系,选用机制砂作为细集料,制备全机制砂水泥基自流平砂浆.选用粉煤灰、石粉与硅灰作为矿物掺合料,并研究矿物掺合料对全机制砂制水泥基自流平砂浆流动度、抗压抗折强度与尺寸变化率的影响.研究结果表明:矿物掺合料的火山灰效应对自流平砂浆力学性能的发展产生积极影响,自流平砂...     

硅灰对水泥净浆抗硫酸盐侵蚀性能的改善作用

将水泥净浆试件在5%Na2SO4溶液中长期浸泡,用试件强度随浸泡时间的变化和试件中物相的XRD分析,研究了硅灰对水泥净浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响.在Na2SO4溶液侵蚀下,普通硅酸盐水泥净浆试件强度随浸泡时间先增长,然后急剧降低;外观和XRD相分析表明,其原因是由于形成了膨胀性钙矾石,造成试件开裂破坏;加入硅灰的水泥净浆试件强度损失明显减小,尤其是抗折强度没有降低,其抵抗强度下降系数还略有增加;原因是由于硅灰的稀释作用和火山灰效应减少了水泥净浆中Ca(OH)2的量,从而降低了水泥净浆试件在硫酸盐溶液侵蚀下形成的膨胀性钙矾石的量.因而,硅灰对水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀性能有改善作用.     

Reaction degree of silica fume and its effect on compressive strength of cement-silica fume blends

The compressive strength of the cement-silica fume blends with 5mass%, 10mass%, 20mass% and 30mass% of silica fume and water to binder ratio of 0.28, 0.32 and 0.36 from three days to ninety days were investigated. The reaction degree of silica fume was calculated from the Q4 silica tetrahedron, which was used as a probe obtained from 29 Si solid state nuclear magnetic resonance analysis. The fl at of compressive strength after 28 days disappeared for blended cement with inereasing reaction degree of silica fume. The compressive strength of the blended cement pastes approached that of P.I. cement pastes after 56 days and exceeded that after 90 days. The addition of silica fume and the w/b ratio of blends are both critical to the reaction degree of silica fume. The appropriate addition of silica fume, high silica fume reaction degree and low w/b ratio are benefi cial to the compressive strength of the cement-silica fume blends.     

水泥基材料隐身性能改性试验与数值模拟

以水泥为基体,添加硅灰和粉煤灰、石墨和碳纤维、纳米TiO2和钢纤维为吸波剂的试样,对8～18GHz频段内的隐身性能进行了试验分析,结果表明,硅灰和粉煤灰、纳米TiO2和钢纤维与水泥复合制成的吸波材料具有良好的隐身性能,石墨和碳纤维与水泥复合制成的吸波材料的隐身性较差,掺合材对水泥基材料吸波性能的影响必须综合考虑,并不是越多越好,掺合材超过一定极限后,材料的透波能力增强,吸波性能便会下降.在设计时对试件实验数据进行计算机模拟仿真,得到水泥基复合吸波材料,材料的电导率、复介电常数、复磁导率、介质损耗角正切等是评价吸波材料的主要参数.当掺合材作为复合吸波剂应用时,两种材料的介电损耗共同发挥衰减作用,可以明显提高试件的吸波性能,而且可以拓宽频段,比单一吸波剂的添加有着明显的优势.     

磷石膏保温砂浆的制备

为实现工业废渣磷石膏的再利用,将其预处理、煅烧(蒸压)制得建筑（高强）石膏,然后与水泥、硅灰一起作为胶凝材料,配合玻化微珠轻质骨料制备半水石膏基无机保温砂浆;以生石灰作为碱性激发剂,通过单因素实验,比较分析磷石膏含量、硅灰含量、骨胶比以及磷石膏处理工艺对砂浆抗压强度、导热系数、吸声等性能的影响.结果表明:经处理过的磷石膏（半水石膏）可直接作为胶凝材料使用,配制的保温砂浆最佳配合比（质量比）为磷石膏/水泥=0.80,骨胶质量比为1∶1,硅灰占胶凝材料总量的20%;砂浆的导热系数≤0.054 W/(m·k),干表面密度≤0.35 g/cm3,抗压强度＞0.3 MPa,达到了国家标准保温砂浆性能要求.     

早强剂对掺硅灰的水泥砂浆强度与结构影响的研究

探讨了不同早强剂对掺硅灰的水泥砂浆强度及微观结构的影响.结果表明：掺入不同的早强剂均可提高掺硅灰的水泥砂浆早期强度,且对其1 d抗压强度的增强效果优于3 d.其中掺入适量的硫酸钠可迅速生成大量的钙矾石晶体,提高水泥砂浆的密实度,同时促进了硅灰的火山灰反应,明显提高了掺硅灰的水泥砂浆的早期强度,但早强剂对掺硅灰的水泥砂浆后期强度影响不大.3种早强剂对掺硅灰的水泥砂浆早期强度增强作用从大到小的顺序依次为硫酸钠、氯化钙、三乙醇胺,其中硫酸钠掺量为3%时增强作用最佳.     

矿物掺合料和外加剂复合使用抑制ASR的效果研究

为研究矿物掺合料和外加剂复合使用抑制ASR的效果,应用CECS 48∶93标准,研究了粉煤灰和硅灰复合使用,粉煤灰、硅灰和高效减水剂复合使用,粉煤灰、硅灰和引气剂复合使用抑制ASR的效果.试验结果表明:当基准砂浆水胶比一定,且对比砂浆与基准砂浆具有相同流动度时:(1)粉煤灰和硅灰复合使用在一定程度上可以抑制ASR,粉煤灰掺量越高其抑制效果越明显.(2)粉煤灰、硅灰和高效减水剂复合使用时能够抑制ASR,其抑制效果优于粉煤灰、硅灰单独复合使用时的效果.(3)粉煤灰、硅灰和引起剂复合使用时能够抑制ASR,其抑制效果也优于粉煤灰、硅灰单独复合使用时的效果.