钢渣粉部分替换不同水泥对混凝土力学性能的影响

为了研究钢渣粉对不同水泥的影响,用钢渣粉部分替换普通硅酸盐水泥钢渣混凝土、高抗硫酸盐硅酸盐水泥钢渣混凝土、快硬硫铝酸盐水泥钢渣混凝土中的水泥,比较使用这三种水泥钢渣混凝土3d、7d和28d的抗折、抗压强度的发展变化。试验结果表明:普通硅酸盐水泥、高抗硫酸盐硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥钢渣混凝土的钢渣粉最优掺量分别是20%、10%、10%,合理掺量范围一般不应超过30%、30%、20%。     

重金属铅对硫铝酸盐水泥水化及其浸出毒性的影响

研究了硫铝酸盐水泥体系下重金属铅对水泥水化进程的影响,以及硫铝酸盐水泥对重金属铅的固化/稳定效果分析.研究表明,重金属铅掺量达到一定阀值(本试验条件下为2.0%)时,才会对硫铝酸盐水泥水化产生明显影响.用硫铝酸盐水泥对重金属铅进行固化效果良好,重金属铅通过物理固封、替代或吸附等形式可固化入水化产物结构中,且2.0%硝酸铅掺量浸出毒性试验结果控制在国家标准要求之内.     

纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥凝结硬化的影响

研究了纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥凝结时间、早期水化历程及抗压强度的影响,采用XRD、TG、pH计和SEM等分析测试手段对早龄期水化产物和液相碱度等进行表征,探讨了纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥的增强机理。结果表明:掺加纳米C—S—H/PCE能有效缩短硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥浆体初凝及终凝时间,当C—S—H掺量≥1.0%时,硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥的初、终凝时间差明显缩短。纳米C—S—H/PCE加快了硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥水化放热速率,提高了总的水化放热量,早期水化产物生成数量多,但对水泥水化产物类型没有影响,硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥体系8、12、16h的抗压强度显著提高。     

矿粉与粉煤灰对高贝利特硫铝酸盐水泥水化和强度的影响

掺加矿物掺合料是降低高贝利特硫铝酸盐水泥（HB-SAC）混凝土的生产成本并改善其凝结硬化性能的有效措施。研究了水灰比为0.5时,矿粉（MP）、粉煤灰（FA）对高贝利特硫铝酸盐水泥抗压强度、砂浆流动度、标准稠度用水量、凝结时间的影响;并通过XRD、SEM对掺加不同矿物掺合料的高贝利特硫铝酸盐水泥净浆进行分析。结果表明：掺加矿物掺合料延长了高贝利特硫铝酸盐水泥的凝结时间;水泥浆体标准稠度用水量随矿物掺合料掺量的增加呈先减小后增大趋势,掺量为10%时达到最小值;掺加矿物掺合料后水泥砂浆流动度变大,粉煤灰对砂浆流动度的影响显著;当掺量从0增加至30%时,掺加矿粉抗压强度降低15.4%,掺加粉煤灰抗压强度降低27.6%;掺矿粉、粉煤灰后,水泥浆体中C-S-H凝胶数量增加,其他水化产物无明显变化。     

硅灰对硫铝酸盐水泥水化行为的影响机理

通过抗压强度、凝结时间、电阻率测定以及X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和孔溶液分析,研究了掺硅灰硫铝酸盐水泥浆体的水化行为.结果表明:5%掺量(质量分数,下同)的硅灰可以很好地改善水泥浆体的抗压强度,10%硅灰掺量的试样抗压强度只在1,28d时稍高于空白试样;掺入硅灰明显缩短了硫铝酸盐水泥的凝结时间;硫铝酸盐水泥的主要晶体水化产物是钙矾石,28d时的钙矾石量稍高于3d时,掺硅灰试样的钙矾石量要高于空白试样;掺硅灰试样的电阻率变化曲线高于空白试样,表明硅灰的掺入能够加快水泥的水化速率;硬化水泥浆体的孔溶液碱度随着硅灰掺量的增加而降低,掺硅灰试样的Ca2+浓度高于空白试样,表明硅灰促进了熟料的溶解,5%硅灰掺量试样的Al 3+浓度最低,表明其促进水化的效果更明显.     

不同温度下矿物掺合料对硫铝酸盐水泥水化的影响

研究了20℃、35℃、50℃养护条件下硅灰和矿粉对硫铝酸盐水泥水化的影响,分析了抗压强度、孔溶液p H值和水化产物的变化规律。结果表明:随着养护温度的升高,掺矿粉和硅灰的硫铝酸盐水泥抗压强度提高,但50℃养护条件下纯硫铝酸盐水泥浆体在28 d的抗压强度有明显倒缩现象,是由于高温下水化产物分解所致;掺入硅灰可以有效改善硫铝酸盐水泥后期抗压强度倒缩问题,掺入矿粉由于其细度和活性的限制改善能力有限。     

水泥对负温套筒灌浆料性能的影响

负温套筒灌浆料对满足冬季预制构件灌浆连接的施工要求,具有十分重要的意义。为了充分发挥普通硅酸盐水泥-高铝水泥-硫铝酸盐水泥三元体系的强度优势,考察了在普通硅酸盐水泥中单掺高铝水泥和硫铝酸盐水泥以及复掺混合水泥对负温套筒灌浆料性能的影响。结果表明,同等掺量的条件下,灌浆料的强度为:复掺混合水泥单掺高铝水泥单掺硫铝酸盐水泥。3种水泥混合使用效果要好于单掺高铝水泥或单掺硫铝酸盐水泥,其最佳水泥复掺配合比为:普通硅酸盐水泥70%、高铝水泥20%、硫铝酸盐水泥10%。     

超细CaCO3增强硫铝酸盐水泥强度的研究

在硫铝酸盐水泥硬化体中,钙矾石主要以柱状、棒状而存在,这对水泥的性能产生了不利影响。探讨了超细CaCO3对硫铝酸盐水泥进行改性的研究。试验结果表明,超细CaCO3掺量为3%时,明显改善了硫铝酸盐水泥的强度,其28 d净浆与砂浆抗压强度分别达到100.6 MPa和94.1 MPa,且水泥的28 d砂浆抗折强度高达12.5 MPa。SEM显示掺超细CaCO3硫铝酸盐水泥硬化体中难以发现大颗粒状的水化硫铝酸钙晶体,结构较致密、均匀。     

低温环境下碳酸锂对硫铝酸盐水泥水化和性能的影响

主要研究了在0、4、8、12℃养护温度下碳酸锂对硫铝酸盐水泥水化和性能的影响。结果表明,低温养护环境下,掺入少量的碳酸锂可以明显缩短硫铝酸盐水泥的凝结时间,当碳酸锂掺量大于0.10%时,硫铝酸盐水泥凝结时间基本上不再变化,0、4、8、12℃养护环境下,掺0.10%碳酸锂的硫铝酸盐水泥初、终凝时间分别为90、150 min,57、74 min,43、57 min,23、38 min。碳酸锂可以促进硫铝酸盐水泥中硫铝酸钙矿物在低温下的早期水化,从而提高低温养护下硫铝酸盐水泥净浆的12 h、1 d和3 d抗压强度,但对硫铝酸钙28 d的水化程度无影响,而且当碳酸锂掺量较高时,低温下养护的硫铝酸盐水泥净浆7 d和28 d抗压强度会降低。     

钢渣水硬活性的激发研究

研究了两种湿处理钢渣,水淬钢渣和热泼磁选钢渣分别在激发剂石膏、碳酸钠和氢氧化钠作用下在硅酸盐水泥中的水化活性.激发剂石膏、碳酸钠和氢氧化钠对于水淬钢渣激发的效果好于对于热泼磁选钢渣的激发效果.石膏对水淬钢渣混合水泥激发的最佳掺量是占钢渣用量的4%,碳酸钠的最佳掺量分别是1.5%,氢氧化钠对钢渣激发作用不明显.     

矿物掺合料对干粉砂浆物理性能及孔结构的影响

研究了石灰石、矿渣和粉煤灰3种矿物掺合料分别对干粉砂浆的工作性能和力学性能的影响,并探讨了掺有掺合料时干粉砂浆的宏观力学性能和其微观孔结构之间的关系。结果表明:粉煤灰在掺量小于30%时能够提高砂浆的流动度,但掺量再继续增大时,砂浆流动度反而下降;掺入矿渣粉略能提高砂浆的流动度;石灰石粉在一定程度上降低砂浆流动度;同时石灰石粉能够提高砂浆的保水率,而矿渣粉和粉煤灰却降低砂浆的保水率。随着石灰石、矿渣和粉煤灰掺量的增加,砂浆28 d强度均有不同程度的降低,影响顺序为石灰石>粉煤灰>矿渣;与空白样相比,内掺占水泥质量50%的石灰石粉和矿渣粉时,28 d砂浆硬化体的总孔隙率分别增加10.2%、7.7%,而掺等量粉煤灰时总孔隙率则基本不变。以石灰石替代50%的水泥时,28 d砂浆硬化体中d>100 nm的多害孔增加24.0%,而以粉煤灰替代50%的水泥时,砂浆中多害孔基本不变,以等量的矿渣粉替代时d>100 nm的多害孔减少6.5%。     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

矿物掺合料对预拌砂浆性能的影响研究

研究了粉煤灰、矿渣等矿物掺合料单掺及双掺对预拌砂浆工作性能的影响。试验结果显示：单掺粉煤灰0%～60%时,随着掺量的增大,砂浆稠度增大,和易性增强;单掺矿渣0%～60%时,随着掺量的增大,砂浆稠度有一定提高,但比同掺量的粉煤灰要小,且掺量大时出现泌水现象;双掺时,能改善砂浆和易性,同时还具有复合增强效应,使两种矿物掺合料性能上的优势得以互补。     

阿利特-硫铝酸钡钙水泥砂浆抗渗性能研究

研究了矿渣、粉煤灰和沸石粉对阿利特-硫铝酸钡钙水泥砂浆抗渗性能和抗Cl-渗透性能的影响.采用XRD,SEM对28 d砂浆的水化产物物相组成和形貌进行了分析、观察;用压汞法对硬化砂浆的孔结构进行了分析.结果表明:在阿利特-硫铝酸钡钙水泥浆体中,掺和料的加入可以提高结构的致密性、抗渗性能和抗Cl-渗透性能,3种掺和料对砂浆抗渗透性能的作用效果为:矿渣>粉煤灰>沸石粉,对抗Cl-渗透性能的作用效果为:矿渣>沸石粉>粉煤灰.     

磨细钢渣粉对水泥混凝土性能影响的研究

研究了磨细钢渣粉的掺量对水泥胶砂和水泥混凝土工作性与强度的影响,以及钢渣粉和粉煤灰不同比例复掺对混凝土性能的影响.结果表明,磨细钢渣粉在一定程度上可以改善混凝土的工作性,降低混凝土的强度,钢渣粉掺量不宜大于30％;钢渣粉与粉煤灰复掺可以发挥超复合效应,配制出C40以上的高性能混凝土.     

矿物掺合料对机制砂浆性能影响

研究了磨细石灰石粉、粉煤灰和矿渣掺合料对机制砂砂浆物理力学性能的影响。当矿物掺量由10%向40%递增,结果表明:矿渣试件7d强度下降,28d强度高于基准试件;砂浆流动性提高但保水性降低。粉煤灰试件、石灰石粉试件的7d和28d强度低于基准试件,石灰石粉试件强度降低尤甚;粉煤灰砂浆流动性先升高而后降低,以20%或者30%为拐点,石灰石粉会显著提高砂浆的保水性,但对砂浆强度有不利影响。矿渣与石灰石粉复合制备的砂浆,其稠度、保水性和强度满足工程实际对砂浆的要求,且优于粉煤灰与石灰石粉复合制备的砂浆。     

掺合料对干混砂浆性能的影响

采用粉煤灰、矿粉和过火煤矸石粉以及不同复合比例的矿物掺合料与水泥作为干混砂浆胶凝材料,研究其对干混砂浆性能的影响,结果表明:粉煤灰与矿粉在适合比例下,对早期强度贡献大,经实践证明加入适量纤维素醚能大幅度提高砂浆的保水率。     

掺钢渣粉水泥胶砂早期收缩性能研究

混凝土保持体积稳定是防止混凝土早期开裂的关键措施,而磨细钢渣粉作为活性矿物掺合料对混凝土的干缩性能有着重要的影响。本文针对掺入不同种类、不同掺量钢渣粉的水泥胶砂早期干缩性能进行试验研究,探讨了钢渣粉对水泥胶砂干缩性能的影响规律。试验表明,磨细钢渣粉单掺或与矿渣粉复掺时,水泥胶砂的干缩率存在增大的趋势,在实际工程应用时不容忽视。     

煤矸石对水泥基材料海水中化学稳定性的影响

通过在人造海水侵蚀液中长期浸泡的试验,研究了煤矸石对水泥砂浆在海水中化学稳定性的影响,并与矿粉和粉煤灰进行了比较.结果表明,煤矸石能明显提高水泥砂浆抗海水化学侵蚀能力,但效果不如矿粉和粉煤灰.掺不同种类掺和料的水泥浆体其孔径的细化是其抗海水化学侵蚀能力提高的根本原因.     

防止氯离子诱导混凝土中钢筋锈蚀的试验研究

试验研究了砂浆中不同氯离子浓度对钢筋锈蚀的影响,以及掺粉煤灰、矿渣、抗蚀剂的砂浆中钢筋抗氯离子侵蚀的能力。结果表明,砂浆中游离氯离子的浓度越大,钢筋的锈蚀程度越严重;粉煤灰、矿渣对提高钢筋抗氯离子侵蚀的能力有一定作用;与粉煤灰、矿渣相比,抗蚀剂更能显著提高其抗氯离子侵蚀的能力,且随掺量的增加而增强;试验中抗蚀剂与矿渣复合使用,钢筋抗氯离子侵蚀的效果最佳。同时,对粉煤灰、矿渣、抗蚀剂提高钢筋抗氯离子侵蚀能力的主要机理进行了初步分析。