轻骨料-水泥石界面区微观结构特征

采用扫描电镜、X射线能谱分析、显微硬度等多种测试方法,测定了不同预饱水程度轻骨料一水泥石界面区水化产物的钙硅比、水泥石显微硬度以及孔结构等微观性能参数,研究了轻骨科预饱水程度对混凝土界面区结构与特征参数的影响,并与普通骨料混凝土进行了对比分析.结果表明,随着轻骨料预饱水程度的提高,界面区厚度从30μm增大至60 μm左右,距界面20μm范围内其显微硬度降低,而大于20μm处则相反,孔结构呈细化趋势,界面区得到增强,明显优于普通混凝土.     

高强轻集料混凝土的抗冻性能研究

采用快速冻融法研究了养护制度、轻集料的预湿程度和体积砂率对高强轻集料混凝土抗冻性能的影响。结果表明：轻集料混凝土具有良好的抗冻性能。体积砂率对轻集料混凝土的抗冻性能有较明显的影响，随着体积砂率的增大，轻集料混凝土的抗冻性能有所降低；轻集料的预湿程度对混凝土的抗冻性能影响不大；养护温度对轻集料混凝土的抗东性能有影响，随着养护温度降低混凝土的抗冻性能降低。     

高性能轻集料混凝土的耐久性

研究了轻集料种类、预湿程度和矿物掺和料对高性能轻集料混凝土（HPLC）抗氯离子渗透性、抗冻性及抗硫酸盐侵蚀性的影响.结果表明：由高强页岩、黏土或粉煤灰陶粒配制的HPLC较普通集料HPC具有更高的抗氯离子渗透、抗冻及抗硫酸盐侵蚀性能,掺适量粉煤灰、矿粉或硅灰等矿物掺和料能显著提高HPLC的耐久性.与低吸水率的页岩陶粒和粉煤灰陶粒相比,用吸水率高的黏土陶粒经24 h预湿处理后配制的HPLC其抗氯离子渗透能力更佳,但强度与抗冻性较差.页岩陶粒预湿处理降低了HPLC的抗氯离子渗透性和抗冻性,但对其抗硫酸盐侵蚀性影响不大.对陶粒预湿程度大的HPLC,通过提高含气量可改善其耐久性.同时对耐久性机理做了初步探讨.     

轻集料混凝土的界面结构研究

通过利用SEM对轻集料和水泥石的界面结构的研究,揭示了轻集料和水泥石的“嵌套”界面结构是轻集料混凝土早期强度高的根本原因,并阐述了轻集料对水泥石的“自养护”作用规律。     

轻集料对超高性能混凝土工作和力学性能的影响

基于颗粒最紧密堆积原理,确定了超高性能混凝土的胶凝材料组成和轻集料颗粒级配,优化得到了轻集料超高性能混凝土(LUHPC)的基准配合比.研究了轻集料粒形、轻集料预吸水率和掺量对LUHPC工作性能和力学性能的影响规律,并利用超景深三维数码显微镜、扫描电子显微镜等探究了轻集料对LUHPC性能的影响机理.结果 表明:轻集料的粒...     

页岩陶粒预湿处理程度对混凝土强度的实验影响

本实验研究了以碎石型页岩陶粒和陶砂为骨料的陶粒混凝土和陶砂砂浆的制备工艺及性能,探讨了组分材料、水胶比、骨料级配、掺合料、骨料预湿工艺等因素对陶粒混凝土及砂浆工作性能、力学性能与耐久性能的影响,研究了两种不同吸水率的页岩陶粒所配制的轻集料混凝土力学性能以及两种页岩陶粒经不同程度预湿处理后混凝土强度的变化规律,并利用扫描电镜对页岩陶粒混凝土集料与水泥石界面区的显微结构进行了分析。实验结果表明:吸水率较大页岩陶粒所配制的混凝土,随龄期的延长,其强度变化越明显。随着页岩陶粒预湿程度的增加,混凝土早期强度明显降低,后期强度变化不大,但强度增长率明显增大。     

粉煤灰对玻化炉渣路面混凝土界面微观结构改善影响研究

探究粉煤灰对玻化炉渣混凝土工作性能与力学性能的影响,采用显微硬度、扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)等微观手段对玻化炉渣混凝土界面展开研究,分析粉煤灰对玻化炉渣骨料-水泥石的界面过渡区作用机理。研究表明:玻化炉渣混凝土中粉煤灰最佳掺量为10～20 kg/m3。掺入粉煤灰能有效改善玻化炉渣混凝土界面过渡区结构,降低界面区钙硅比,提高界面区显微硬度,降低界面过渡区CH晶体与AFt晶体的富集,促进C-S-H凝胶的生成,降低孔隙率,提高界面过渡区密实程度,进一步提高玻化炉渣混凝土的力学性能和工作性能。     

预湿轻集料对高强混凝土早期收缩的影响

本文研究了用预湿轻集料部分取代普通粗集料对高强混凝土的强度和收缩的影响。用15％的预湿轻集料部分取代普通粗集料对于减少混凝土的自收缩有很大的效应。这个理论可以认为预湿轻集料给水泥提供了内部水分的供应．使其继续水化,阻止了收缩。     

硅烷偶联剂改性轻集料及其内养护性能

采用硅烷偶联剂(SCA)溶液改性轻集料,研究了改性轻集料作为内养护介质时的性能.结果表明:SCA溶液对轻集料内养护性能的影响与其质量分数有关,当SCA的质量分数为0.05%和0.10%时,可进一步优化轻集料与水泥石的界面过渡区,提高内养护混凝土的力学性能及内养护减缩效率;采用适宜质量分数的SCA改性后的轻集料在实现混凝土内部湿度调控、降低收缩的同时,还可提高混凝土结构的自身抗力,有助于提升混凝土的抗裂性能.     

养护制度对轻质管片混凝土力学性能和水化性能的影响

为了明确轻质管片混凝土的最佳养护制度,利用力学性能和29Si NMR试验分别研究了标准养护、蒸汽养护和蒸压养护对轻质管片混凝土抗压强度、抗折强度、水化程度和C-S-H聚合度的影响。结果表明：蒸汽养护和蒸压养护相对标准养护均可显著提升轻质管片混凝土3 d龄期的力学性能、水化程度和C-S-H凝胶聚合度,但28d龄期时的提升效果一般;轻质管片混凝土宜根据生产周期和成本要求选择蒸汽养护制度或标准养护制度。     

陶粒预湿程度对轻骨料混凝土拉伸徐变的影响

采用U型管微压测定装置测定不同预湿程度陶粒在轻骨料混凝土中的吸水返水过程,采用扫描电子显微镜(SEM)观察轻骨料混凝土界面结构形貌,采用新型环形约束收缩装置研究了部分约束条件下轻骨料混凝土的拉伸徐变特性.结果表明:随着陶粒预湿程度的提高,陶粒在轻骨料混凝土中的吸水能力下降,返水能力提高,陶粒与水泥石界面结合程度加强,轻骨料混凝土的拉伸徐变值减小.     

废瓷砖再生骨料与水泥石的界面特征

以废瓷砖再生骨料(CRA)100%替代原生碎石骨料(NCA),制备了废瓷砖再生骨料混凝土(CRAC),测试了其工作性及力学强度.采用化学结合水法、扫描电子显微镜(SEM)及比表面积测试法(BET)等,研究了废瓷砖再生骨料-水泥石界面黏结强度、水化程度及显微结构,探讨其界面特征,并将其与原生碎石骨料(NCA)-水泥石界面相比较.结果表明:与原生碎石骨料相比,废瓷砖再生骨料具有表观密度较小、压碎指标较高及吸水率较大等特点;在相同配合比条件下,废瓷砖再生骨料混凝土具有更好的工作性和力学强度;在相同水灰比、相同龄期条件下,废瓷砖再生骨料-水泥石界面黏结强度较高,其界面区生成的水化产物较多、孔隙率更低、显微结构更加致密.     

再生细骨料及其混凝土的微观结构特征

采用扫描电镜、能谱分析、X射线衍射、显微硬度和氮吸附等微观测试方法研究了再生细骨料及其混凝土的微观结构特征。研究结果表明：再生细骨料是一种组成复杂的、具有一定水化活性的和高渗透性的人造骨料,其主要矿物相为SiO2、CaCO3以及少量的C2S。再生细骨料混凝土内部水泥石孔隙较多,结构密实性较差,同时其与再生细骨料间存在较为明显的界面过渡区,该界面过渡区宽度较大,且界面过渡区两侧的骨料和水泥石的显微硬度均较低。再生细骨料的多孔结构,以及再生细骨料混凝土内部水泥石和界面过渡区微观结构缺陷是导致其大孔增多的主要原因,大孔的增多会对混凝土抗渗性产生不利影响。     

轻骨料预湿时间、吸水率对自密实轻骨料混凝土性能的影响

本文以24h吸水率表征轻骨料吸水性,通过试验验证、模型分析及扫描电子显微镜,研究轻骨料预湿时间、吸水率对自密实轻骨料混凝土工作性和骨料界面过渡区的影响。结果表明制备自密实轻骨料混凝土时,宜选用24h吸水率小于10%的轻骨料,且轻骨料预湿时间不宜过短。轻骨料的多孔性和粗糙表面有利于改善轻骨料与水泥石的粘结性能。     

The effect of curing temperature on white cement hydration

Cement manufacture has undergone extensive change in its attempts to rise to the successive challenges posed by society. The hydration of Portland cement is a complex phenomenon that depends on both reagent characteristics and reaction conditions. It is a well-known fact that the curing temperature plays an important role on the hydration kinetics. The present study is the first to be undertaken on the effect of curing temperature on white Portland cement paste hydration over long hydration times (365 days at 20 °C and 124 days at 60 °C). The technique used, ²⁹Si and ²⁷Al NMR spectroscopy, is particularly well adapted to the study of cement hydration. White cement hydration generates a C–S–H gel in which the aluminium taken up forms bridge bonds. After nine days at 60 °C, the degree of reaction expressed in terms of the Al(IV)/Al(VI) ratio nearly doubles the value found after 90 days at 20 °C.     

珊瑚混凝土骨料-净浆界面区强度

采用纳米压痕和劈裂试验方法,研究了珊瑚骨料与水泥净浆界面试件在不同养护龄期的纳米压痕弹性模量、纳米压痕硬度、界面黏结劈拉强度、水泥净浆抗压强度和劈拉强度,以及它们之间的相关性.结果 表明:与普通混凝土类似,珊瑚混凝土存在薄弱的界面过渡区(ITZ),内掺10％珊瑚微粉能够强化珊瑚骨料-水泥净浆界面的宏观和纳米力学性能,界...     

尺寸效应对水泥净浆与粗骨料界面黏结性能的影响

分析了粗骨料的尺寸对混凝土过渡区界面黏结性能的影响,并通过劈裂抗拉试验、压剪试验获得了粗骨料和硬化水泥浆之间的劈裂抗拉强度及抗剪强度.结果表明:粗骨料的尺寸对界面过渡区的黏结性能有较大的影响,界面黏结强度随粗骨料尺寸的增大而减小;水灰比越低,界面黏结性能越好;粗骨料的类型对界面过渡区黏结性能也有较大性能的影响.     

基于红外与核磁共振技术揭示C-S-H聚合机理

采用傅里叶红外和高分辨29Si固体核磁共振技术,研究了2种硅酸盐水泥水化浆体中C-S-H凝胶的微结构,探讨了C-S-H的聚合机理.结果表明:硅酸盐水泥水化生成的C-S-H凝胶与矿物1.4nm tobermorite和jennite存在的显著结构差异主要表现在结晶性和硅氧四面体聚合度这2个方面.水泥水化持续生成的水化硅酸根单体(Q0H)与质子化后的二聚C-S-H发生聚合,形成少量C-S-H长链,这是随龄期增加C-S-H聚合度升高的主要原因;同时,C-S-H中四配位铝(Al[4])出现在桥四面体位置,其作用类似水化硅酸根单体,桥连二聚C-S-H形成更高聚合态的铝硅链.