硬化混凝土中胶凝材料测定方法探讨

胶凝材料(水泥、粉煤灰和矿粉)是影响混凝土质量的重要因素,基于混凝土中胶凝材料化学反应的机理,以及硬化混凝土中测定胶凝材料的不同方法,探讨了这些方法在不同胶凝材料共存时的适应性,认为相对于有机溶剂溶解法,可溶性SiO_2法适应性更强;提出可以用粉碎试样测可溶性SiO_2法或分离试样测CaO法判断硬化混凝土是否按原配合比施工。     

高性能混凝土的自收缩

自收缩是混凝土初凝后水泥水化引起胶凝材料宏观体积的减少，不包括因物质的损失或侵入，温度的变化或外部力量引起的体积变形。无论水胶比的大小，只要在外界水无法满足胶凝材料继续水化时，自收缩可产生于任何混凝土中。具有低水胶比、高胶凝材料量或活性掺合料置换率较高的高性能混凝土，自收缩现象是非常显著的。     

有替代硅酸盐水泥熟料的生产的选择吗?(英文)

人们一直在寻找CO2排放量低的水硬性胶凝材料,用它替代传统的以硅酸盐水泥熟料(Portland clinker,PC)为主的水泥。介绍了几种处于不同发展时期的新型非PC基的胶凝材料体系。目前大多数水泥生产商都尽可能多地用辅助性胶凝材料替代硅酸盐水泥熟料。火山灰材料具有低的水硬活性,它可使用高浓度碱金属溶液来激发,得到介于"地聚合物"和石灰激发火山灰胶凝材料间的复合胶凝材料。较远期可以期待基于贝利特、硫铝酸钙和铁铝酸钙矿物组成的水泥熟料,如拉法基公司的AetherTM已投入生产。更远的将来,不产生CO2的原材料,如硅酸镁等,可能使得水泥生产中实现CO2零排放,然而,这些胶凝材料的耐久性有待验证,用其配制的混凝土中钢筋锈蚀的防护是实际应用中的关键问题。     

胶凝材料颗粒组成对混凝土抗裂性能的影响

混凝土抗裂性能与其胶凝材料的堆积紧密程度有关。运用不同颗粒组成的水泥或粉煤灰调整胶凝材料的颗粒级配,可以拓宽颗粒分布范围,适当增加粗颗粒含量,提高混凝土抗裂性。用粉煤灰充当胶凝材料中的粗颗粒,不仅能改善混凝土抗裂性能,而且后期强度增进率较高,有利于提高耐久性;水泥企业应重视水泥颗粒级配的合理性,水泥中保持一定量的粗颗粒非常必要。试验表明,增加40μm以上颗粒含量就能起到改善混凝土抗裂性能的作用。     

混凝土化学组成对其抗折性能试验研究

混凝土化学组成的研究,对提升水泥混凝土强度有着十分重要的作用。主要研究了胶凝材料体系的硅酸盐水泥的化学组分与其相对掺量、还有配合比对混凝土强度的影响。综述了不同胶凝材料的化学组成与其反应机理,要特别说明的是C_3S和4CaO·Al_2O_3·Fe_2O_3的含量对强度的影响最大。水泥熟料发生的水化反应得到的水化产物,也对其产生了一定影响。通过优化胶凝材料不同的化学组分掺量,可以有效提高水泥混凝土强度。     

碱激发胶凝材料的研究现状及其用于装配式建筑存在的问题分析

碱激发胶凝材料作为一种新型的胶凝材料，制备工艺简单、无需煅烧，不仅可以提供普通硅酸盐水泥所具有的同等性能，而且有着更低的水化热、更高的力学性能、更好的耐久性，并且快硬早强、低碳环保。目前，装配式PC构件只是在结构设计和施工工艺上进行改进，但是其所使用的胶凝材料还是以硅酸盐水泥为主。而碱激发胶凝材料的应用可进一步减少资源浪费，缩短生产周期，提高施工进度，降低生产成本。然而，碱激发胶凝材料的原料成分不稳定、凝结过快、收缩过大、碳化严重等问题制约着其应用发展。这需要通过不断深入的研究来找到合适的解决办法。     

无熟料胶凝材料胶砂与混凝土性能的试验研究

以矿渣、粉煤灰、钢渣、铁尾矿微粉、熟石灰、脱硫石膏等为原材料研究无熟料胶凝材料的制备及其胶砂、混凝土性能。结果表明：无熟料胶凝材料标准稠度用水量在28.5%～30.5%之间,初凝时间均大于150 min,终凝时间在200～460 min之间;不掺加水泥的无熟料胶凝材料,早期钢渣含量较高的通用胶砂抗压强度较高,其专用胶砂抗压强度也较高且56 d时可达50 MPa;掺入不超过胶凝材料5%的P·Ⅰ型硅酸盐水泥的无熟料胶凝材料,钢渣含量较低、石膏含量较高的通用和专用胶砂抗压强度都相对较高,较优组别专用胶砂抗压强度28 d可达35 MPa, 56 d达到45 MPa;选用胶砂强度较优的胶凝材料配比进行混凝土试验,无熟料胶凝材料混凝土工作性能良好,28 d抗压强度满足C20～C25混凝土强度要求,56 d满足C25～C30混凝土强度要求。     

常见炉渣水泥复合胶凝材料性能研究综述

矿渣、钢渣是常见炉渣,炉渣作为工业冶炼后的残余产物占据着大量优质的土地资源,严重污染着周边环境.为了解决炉渣的使用问题,一种方法是将经过处理的炉渣掺入到水泥的生产中,代替部分水泥,制成炉渣水泥复合胶凝材料;另一种方法是将炉渣作为碎石掺入到混凝土的制作过程中,但这种效果并不理想.研究表明,炉渣水泥复合胶凝材料几乎与水泥性能相当,展现出了许多优异的性能.这种方法不仅解决了炉渣使用的问题,还减少了因为炉渣堆积和水泥生产带来的环境污染,因此炉渣水泥复合胶凝材料的研究成为了国内外关于水泥研究的热点之一.将从多方面介绍炉渣水泥复合胶凝材料在国内外研究的现状以及未来的发展展望.     

养护制度对高强混凝土强度发展规律的影响

对比研究了标准养护(20℃、相对湿度≥90%)、高温养护(50℃)以及温度匹配养护对高强混凝土的抗压强度发展规律的影响。结果表明:提高养护温度到50℃以上可显著激发水泥–磨细矿渣粉和水泥–粉煤灰–硅灰复合胶凝材料的反应活性,复合胶凝材料混凝土的3 d强度提高1倍以上,并使其后期强度持续增长,但对纯水泥混凝土的后期强度发展有抑制作用;当胶凝材料处于结晶成核与晶体生长或相边界反应阶段时,混凝土强度随之明显增长,当水化反应进入扩散控制阶段时,混凝土强度增长幅度减小,各种混凝土之间的差别也变小;无论何种养护条件,用水泥–粉煤灰–硅灰复合胶凝材料配制的混凝土都具有最高的强度和最好的抗氯离子渗透性能,适合配制高强混凝土。采用标准条件养护的试件进行强度测定,基本能反映实体结构内部混凝土长龄期的状态。     

超早强高强胶凝材料的研究

在现有混凝土胶凝体系的基础上,选择硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、复合矿物外加剂作为胶凝材料体系的主要组成部分,配以合适的外加剂,实现了胶凝材料早强、高强的性能。     

水泥-膨胀剂-磨细矿渣复合胶凝材料膨胀与强度发展的协调性研究

研究了水泥-膨胀剂二元复合胶凝材料和水泥-膨胀剂-磨细矿渣三元复合胶凝材料, 这两种胶凝材料可以用于制备具有良好体积稳定性的高性能膨胀混凝土(HPEC).研究表明, 存在一个最优辅助胶凝材料掺量组合, 在此条件下胶凝材料具有良好的膨胀与强度的协调性, 在水泥-膨胀剂体系中, 膨胀剂的掺量范围在6%～12%, 其中掺6%～8%时用于配制补偿收缩混凝土, 掺8%～12%时用于配制填充性膨胀混凝土.在水泥-膨胀剂-矿渣体系中, 矿渣的掺量范围是20%～40%, 对应膨胀剂的掺量及胶凝材料的适用范围为膨胀剂6%～10%时用于配制补偿收缩混凝土, 掺8%～15%时用于配制填充性膨胀混凝土.矿渣的掺入可以削减由于膨胀剂过量而导致的过高的膨胀率, 从而避免由此造成的膨胀破坏现象.     

细粉材料颗粒特性、堆积密度和混凝土泌水性的新检验方法

近些年来，水泥混凝土的流动性和耐久性受到格外重视，尤其在配制高流动性和自密实性等高性能混凝土时就更加重要。提高混凝土流动性的主要措施有选配合适的集料粒度和粒度组成、适当多用包括水泥在内的细粉、使用高效流动剂（高效减水剂）和增加用水量。然而多用水泥会提高胶凝材料早期发热量，增大混凝土早期出现裂纹的危险性；增大细粉量、外加剂量和用水量都会使混凝土早期稳定性受到损害，易产生泌水、开裂和其它质量缺陷。通过调整固体材料（包括集料和胶凝材料）的颗粒分布，产生最佳堆积密度，便能在相同水泥、水和外加剂用量的条件下提高砂浆和新拌混凝土的流动性或可加工性，或者可以在满足施工要求的前提下减少水泥、水和外加剂用量。对最佳颗粒分布的研究在混凝土界已有100多年历史，近十年多来，随着高性能混凝土的发展，国外一些学者在研究和开发适合高性能混凝土用的集料和胶凝材料时又有许多新的进展，关于集料的研究不属本刊报道范围，本文也不涉及，其中关于细粉材料的研究，对调控水泥颗粒分布，提高水泥性能很有参考价值。为了叙述方便，本文首先简要汇总介绍与粉体材料颗粒分布和堆积密度等有关的国外最新出现的检测方法和相关指标，关于水泥及细粉总体颗粒分布对水泥及混凝土性能的影响待以后再作介绍。     

低品质粉煤灰复合胶凝材料在混凝土中的应用研究

采用由改性低品质粉煤灰制备的复合胶凝材料配制混凝土,与普通硅酸盐水泥对比研究其对混凝土新拌性能、力学性能和耐久性能的影响。结果表明,粉煤灰复合胶凝材料混凝土具有更好的流动性能,良好的早期及后期力学性能,同时粉煤灰复合胶凝材料混凝土具有与普通硅酸盐水泥混凝土相当的早期抗裂、抗冻、抗氯离子渗透和抗硫酸盐性能,可满足工程应用需求。     

二水石膏对海工高性能复合胶凝材料性能的影响

为满足海洋工程混凝土结构的耐久性和施工等方面的需求，需采用复合胶凝材料配制海工高性能混凝土。采用硅酸盐水泥＋粒化高炉矿渣粉＋硅灰制成复合胶凝材料，与普通硅酸盐水泥进行性能比较研究，并重点研究了二水石膏（即三氧化硫含量）对复合胶凝材料性能的影响。研究结果表明，三氧化硫含量对复合胶凝材料的工作性和凝结时间的影响不大，但对其强度和反应抗氯离子渗透性的电量产生显著影响，三氧化硫含量高的复合胶凝材料具有较高的早期强度和良好的抗氯离子渗透性能。     

大掺量辅助胶凝材料自密实混凝土的试验研究

采用辅助性胶凝材料生产自密实混凝土是混凝土技术发展的方向之一,但目前辅助性胶凝材料掺量在30％左右,无法达到大量减少水泥用量和利用辅助性胶凝材料的目的.进行了大掺量(60％ ～90％)辅助性胶凝材料自密实混凝土试验研究.结果表明:(1)大掺量辅助性胶凝材料自密实混凝土具有良好的流动度和抗离析泌水能力;(2)其早期强度和弹性模量虽较低,但后期强度和弹性模型可接近甚至超过未掺辅助性胶凝材料自密实混凝土;(3)辅助性胶凝材料掺量应控制在60％～80％之间,粉煤灰与矿渣掺量比为1∶1最佳,可保证该自密实混凝土具有较高的早、后期强度.     

适于配制高性能混凝土的硅酸盐水泥及其胶凝材料的最佳颗粒级配

根据国内外学者关于硅酸盐水泥及其胶凝材料最佳颗粒级配的论述,进一步探讨其颗粒分布,理顺和阐明硅酸盐水泥最佳颗粒级配与胶凝材料最佳颗粒级配之间的关系和不同点,从而为配制高性能混凝土提供在硅酸盐水泥及其胶凝材料颗粒级配方面的一些理论根据。     

复合胶凝材料对混凝土抗压强度的影响

以不同比例的粉煤灰、矿粉、天然矿物和活化剂，进行双掺、三掺和四掺配制成复合胶凝材料，并按不同比例等量替代水泥配制C30混凝土（水胶比为0．49），然后测定各试样混凝土拌合物的坍落度以及7d，28d，60d的混凝土抗压强度。结果表明：（1）以粉煤灰、矿粉、天然矿物和活化剂四掺配的复合胶凝材料35％～40％等量替代水泥，其拌合物的坍落度比基准混凝土提高15％-33％，其混凝土的60d龄期抗压强度可比基准混凝土提高9％-14％以上；（2）试验条件下最佳的复合胶凝材料配料方案为：粉煤灰30％－50％、矿渣30％－60％、天然矿物5％－10％、活化剂为5％－10％。     

不加或少加石膏的快凝快硬水泥——SE-水泥

隧道建筑用的喷射混凝土常使用快凝快硬水泥,通常配制这种水泥都要使用促凝剂,数年前在德国等欧洲国家开始试用不加或少加石膏缓凝剂也不加促凝剂的波特兰水泥做喷射混凝土用胶凝材料,利用波特兰水泥熟料自身的速凝特点产生快凝快硬效应。如今经过近10年的试用,效果良好,现已对这种水泥(简写SE-水泥)制定了国家标准。其主要特点是水化后几乎不产生钙矾石(三硫型水化硫铝酸钙),而是形成大量单硫型水化硫铝酸钙,水化初期(诱导期前)也能形成少量钙矾石,但因数量很少,不足以形成诱导期,所以这种水泥没有诱导期,加水后就发生凝结。接着出现硬化,…     

硅粉、矿渣微粉、粉煤灰在制备高性能胶凝材料中的应用

介绍了硅粉的特性,探讨了硅粉单独使用的优缺点,以及利用硅粉、矿渣微粉、粉煤灰等三种物料生产高性能胶凝材料的生产过程。硅灰通过内掺法掺入混凝土,可等量替代部分水泥,有效取代系数达3～4,最佳掺入量为8%～10%。实践表明,该胶凝材料能很好地改善混凝土性能,具有较好的经济效益和社会效益。     

水化热抑制剂对水泥-粉煤灰胶凝材料水化和混凝土性能的影响

探究了水化热抑制剂(TRI)对水泥-粉煤灰胶凝材料水化过程和混凝土性能的影响。通过改变粉煤灰在胶凝材料中的占比和水化热抑制剂的掺量,观察了胶凝材料的水化过程以及混凝土的绝热温升、力学性能和干燥收缩特性。胶凝材料的水化热测试结果表明,在含有粉煤灰的胶凝材料中,水化热抑制剂降低胶凝材料的放热速率峰值、延后放热峰出现时间的作用更加明显。硬化浆体的相组成和微观结构测试表明,水化热抑制剂对胶凝材料水化程度的抑制主要发生在7 d前。混凝土试验结果表明,水化热抑制剂会放缓混凝土的绝热温升速率,降低粉煤灰混凝土的早期强度并增加干燥收缩。