白云岩石粉-水泥胶凝体系水化特性研究(Ⅰ)——水化产物的XRD分析

采用X射线衍射测试方法,对7d、28d、90d三个水化龄期的白云岩石粉-水泥胶凝体系水化产物的晶体相进行了研究分析,并研究了粉煤灰对白云岩石粉-水泥胶凝体系水化的影响。结果表明:随着龄期的发展,白云岩石粉-水泥胶凝体系水化产物中CaMg(CO3)2晶体相的衍射峰强度有变化,且在90d龄期Ca(OH)2晶体相的衍射峰强度减弱,说明白云岩石粉在水化后期一定程度上参与了反应;但与粉煤灰相比,其活性较低。     

超高性能水泥基灌浆料的孔结构特征

基于水泥-硅灰-矿粉三元胶凝体系,在超低水胶比条件下制备超高性能水泥基灌浆料（UHPCG）,并采用压汞法分析其不同水化龄期的孔体积分布曲线、孔结构特征参数和孔径分布,研究孔结构特征。结果表明,在超低水胶比条件下,UHPCG的总孔隙率较低,且随着水化龄期延长,孔径趋于细化,结构也更密实。在标准养护28d龄期条件下,UHPCG的总孔隙率低至4.14%,平均孔径低至15.5nm,最可几孔径低至12.2nm。当标准养护龄期由1d增至28d时,小于20nm的无害凝胶孔在孔径分布中的比例大幅增长,大孔向无害凝胶孔转移,孔径分布趋于向无害凝胶孔集中,有利于提高其强度和耐久性。     

石灰石粉对复合胶凝材料水化特性的影响

采用压汞测孔仪(MIP)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等测试技术,研究了石灰石粉对复合胶凝材料水化特性的影响.结果表明:与掺入粉煤灰相比,掺入石灰石粉也可减少复合胶凝材料的需水量,同时使胶砂强度有所降低,但其对胶砂后期强度的影响会逐步减小;石灰石粉和粉煤灰均能降低复合胶凝材料的水化热;石灰石粉对胶砂孔结构具有显著改善作用,能细化砂浆孔隙;随着龄期的延长,石灰石粉和粉煤灰都会发生水化,石灰石粉后期将水化生成水化碳铝酸钙.     

一种机场混凝土道面快速修补材料用的胶凝体系制备及微观机理分析

为制备一种机场混凝土道面快速修补材料用的胶凝体系,研究了铝酸盐水泥掺量对硅酸盐水泥-铝酸盐水泥二元胶凝体系凝结时间、力学性能的影响;其后,再加入石膏构成硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-石膏三元胶凝体系,进一步研究了石膏掺量对三元胶凝体系凝结时间、力学性能的影响,从而初步确定快速修补材料所用的硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-石膏三元胶凝体系的配合比。与此同时,运用X射线衍射和环境扫描电子显微镜分析胶凝体系的微观结构、水化产物,揭示了胶凝体系水化进程和水化机理。     

粉煤灰-脱硫石膏水泥基材料水化活性及微结构

采用DTA-TG、XRD、SEM以及宏观水化收缩和强度试验等手段研究了粉煤灰-脱硫石膏-水泥三元复合胶凝体系的水化过程、活性效应及微观结构等,根据试验结果总结了复合胶凝材料的水化动力学过程.结果表明,粉煤灰-脱硫石膏水泥石的钙矾石吸热峰强于基准样;在各组分相互活性激发和外掺激发剂作用下,粉煤灰-脱硫石膏水泥石中2次水化...     

水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化程度的研究

通过化学结合水量和粉煤灰反应程度的测定,研究了水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化程度.结果表明:粉煤灰的掺入降低了复合胶凝材料的总水化程度,但促进了复合胶凝材料中水泥的水化程度;粉煤灰掺量越大,粉煤灰自身的反应程度越低,水泥水化的程度越高;高温养护对早期复合胶凝材料总水化程度以及粉煤灰的反应程度均有显著的提高作用,但却阻碍了后期复合胶凝材料总水化程度的进一步提升;水胶比对各水化程度趋势的影响较小;90 d粉煤灰反应程度的突增降低了复合胶凝材料中水泥水化程度相对指数,水泥水化对于复合胶凝材料化学结合水量的贡献更多体现在水化早期(28 d前),而粉煤灰的贡献则体现在水化后期(28 d后).     

水泥-双掺料胶凝体系碾压混凝土孔结构试验研究

将磨细水淬矿渣与石灰石粉按一定比例混合制成双掺料,利用扫描电镜、压汞测孔技术研究了水泥-双掺料胶凝体系水化硬化浆体的密实度和孔结构发展规律,同时进行大掺量双掺料碾压混凝土强度及抗渗性随龄期变化试验。结果表明,随着水化龄期的增长,双掺料与粉煤灰相似,具有优化浆体孔结构的作用,硬化浆体无害孔比例明显增加,浆体密实度改善,混凝土强度及抗渗性能均有显著提高。     

激发剂CaO对建筑石膏复合胶凝材料体积稳定性的影响

研究了激发剂CaO对建筑石膏复合胶凝材料体积稳定性的影响,并通过扫描电镜进行了晶体形貌变化的研究。结果表明,在建筑石膏复合胶凝材料体系中,体积变化为早期膨胀而后期收缩,且其早期膨胀变形均发生在20 d水化龄期之前。在无激发剂CaO掺加的情况下,矿物料粉煤灰、水泥的加入对建筑石膏胶凝材料的体积稳定性影响相对较小,激发剂CaO的加入可以显著的增加体系的膨胀性,特别是激发剂掺加到粉煤灰-水泥复掺体系中,可以使体系的膨胀率急剧增大。     

外加剂对硫铝酸盐水泥基材料水化的影响研究

研究了Na2SO4和Li2CO3对硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的凝结时间、电阻率、水化产物和抗压强度的影响规律。结果表明,Na2SO4和Li2CO3均能促进复合胶凝材料的凝结硬化,加速复合体系1 d龄期内的水化进程,降低硬化水泥浆体1 d龄期时的电阻率,且Li2CO3的水化促进效果更明显。掺入Na2SO4和Li2CO3后,复合体系的主要水化产物仍是钙矾石,在水化产物中并未发现Ca(OH)2晶体;Na2SO4的掺入会增大复合体系的1 d抗压强度,但3 d龄期后抗压强度略有降低,而Li2CO3的掺入会增大复合体系在28 d龄期内的抗压强度。     

胶凝材料组成对高强混凝土早期温升的影响

分别在25、50℃条件下测定了水泥、水泥-矿渣、水泥-粉煤灰-硅灰三种不同胶凝材料的水化放热特性,并测定了分别用三种胶凝材料配制的相同强度等级的混凝土的绝热温升。试验结果表明:无论在常温还是高温条件下,水泥-粉煤灰-硅灰体系的水化放热速率始终低于纯水泥体系;水泥-矿渣体系的水化放热速率在水化减速期的后阶段超过纯水泥体系,使其与纯水泥体系的放热量差距缩小;提高水化温度对水泥-矿渣体系的水化促进作用非常明显。混凝土的初期绝热温升与其胶凝材料在常温条件下的水化放热特性相关性强,随着内部温度的增大,绝热温升与其胶凝材料在高温条件下的水化特性具有更好的相关性。     

石灰石粉作掺合料对不同胶凝体系混凝土性能的影响

在不同胶凝体系的混凝土中,掺入适量的石灰石粉替代粉煤灰、矿粉和水泥,研究了石灰石粉作掺合料对不同胶凝体系下混凝土工作性和强度的影响。试验结果表明,在不同胶凝体系中,均可用占胶凝材料总量10%的石灰石粉取代掺合料或水泥,取代粉煤灰时则可以完全替代。     

石灰石粉作掺合料对不同胶凝体系混凝土性能的影响

在不同胶凝体系的混凝土中,掺入适量的石灰石粉替代粉煤灰、矿粉和水泥,研究了石灰石粉作掺合料对不同胶凝体系下混凝土工作性和强度的影响.试验结果表明,在不同胶凝体系中,均可用占胶凝材料总量10％的石灰石粉取代掺合料或水泥,取代粉煤灰时则可以完全替代.     

脱硫石膏复合胶凝材料及其激发效果研究

采用脱硫石膏为主要原料,制备了脱硫石膏-水泥-粉煤灰复合胶凝材料,考察了激发剂对其改性效果及显微结构特征。结果显示掺52%脱硫石膏,31%水泥,12%粉煤灰,5%激发剂时,复合胶凝材料后期强度较高,其28d强度可达到64.6MPa。14～28d试样抗压强度呈急剧增加趋势,其原因可能是后期水泥水化和粉煤灰二次水化所致。在脱硫石膏-水泥体系中,存在较多物理键和少量化学键,而掺加Al2O24-离子激发水泥和粉煤灰可形成致密凝聚-结晶复合结构。     

水泥熟料和粉煤灰的定量表征与研究

胶凝水泥材料粉煤灰对复合胶凝体系中铝酸钙和铁铝酸钙水化程度有着较大的影响,通过微观测试方法和理论得出:一元胶凝体系C中C_3A在90 d的水化龄期内其水化程度均高于C_4AF的水化程度,而硅灰的加入并不改变这一趋势;硅灰的加入明显加速了C_3A前一天的水化,其水化程度从0.51(在C体系中)加速到了0.57(在C-SF体系中);C-SF体系中CH的饱和度指数在3 d后开始迅速下降为负值,而C-SF中的Al(OH)_4~-浓度在3～7 d时出现轻微的增长后,开始迅速下降直至28 d。     

三元胶凝体系复合墙板材料抗折试验研究

以工业固废矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏构成三元胶凝混合料替代50％水泥,开展复合墙板材料7 d、28 d抗折强度试验,研究并讨论三元胶凝混合料胶凝比在替代水泥率为50％时对其的影响.结果表明:矿渣微粉-粉煤灰-脱硫石膏三元胶凝混合料拌制比例对7 d和28 d的抗折强度影响趋势基本一致;无论是7、28 d抗折强度,当矿渣微...     

绿色高密实低水化热海工专用胶凝体系设计研究

将最小用水量法和限定胶凝体系稠度条件相结合,使胶凝材料各组分之间达到物理紧密堆积的同时,保证水泥基材料所必需的流动性,研究了多元胶凝材料体系的力学性能、工作状态、孔隙率以及对水泥基材料抗氯离子渗透的影响,并进行了水化放热测试,最终优选出水泥占比小、更加密实、水化放热更低、抗氯离子渗透性优良的三元胶凝体系,配比为:42.2%水泥+22.8%粉煤灰+35.0%矿粉,胶砂28 d抗压强度在40 MPa以上,28 d孔隙率为5.2%、1 d水化放热小于150 J/g,7 d水化放热小于400 J/g,且较加入硅灰的胶凝体系性价比更高。     

煤气化渣微粉胶凝体系水化机理研究

通过胶砂强度、水化热及扫描电镜(SEM),对纯水泥、掺粉煤灰、掺煤气化渣微粉三种胶凝体系的水化机理进行研究,结果表明:在同水胶比、同掺量的条件下,掺煤气化渣微粉组胶砂跳桌流动度较小,早期强度高于粉煤灰组,后期强度低于粉煤灰组;掺煤气化渣微粉组的水化热温度与放热速率要高于粉煤灰组;对三种胶凝体系水化产物的微观形貌分析发现纯水泥组与粉煤灰组的水化产物相似,而掺煤气化渣微粉组3 d水化产物生成了大量结晶度较低的纤维状水化硅酸钙凝胶,28 d水化产物由结晶度较低的纤维状水化硅酸钙凝胶转化为结晶度较高的类似于硬硅钙石的针状晶体,使得胶砂强度随之增强。     

单掺及复掺胶凝体系中石灰石粉的作用机理

对石灰石粉、粉煤灰、石灰石粉-粉煤灰水泥胶凝材料体系进行了胶砂强度试验,并采用XRD、DSC-TG和MIP微观测试技术。结果表明,相同掺量条件下,掺石灰石粉的胶砂强度低于掺粉煤灰的胶砂强度,尤其是在后期,表明粉煤灰的活性高于石灰石的活性;单掺石灰石粉、复掺石灰石粉和粉煤灰的水泥浆体水化产物成分基本相同,主要为Ca(OH)_2、水化硅酸钙和钙矾石;水化反应早期,粉煤灰参与二次水化反应程度较低,后期则有大量粉煤灰与Ca(OH)_2发生了二次水化反应,而石灰石灰石粉在水化后期也几乎没有参与二次水化反应;石灰石灰石粉掺量越大,水泥浆体平均孔径和孔隙率越高;石灰石粉在水化体系中主要起惰性填充作用。     

水泥-粉煤灰基胶凝材料配比优化试验研究

以水泥-粉煤灰基胶凝材料为基础,研究胶凝材料各部分材料掺量对其性能的影响,确定出水泥-粉煤灰基胶凝材料性能最佳配合比,并对不同粉煤灰含量作用下胶凝材料的抗氯离子侵蚀能力、自缩性、水化特性进行了分析。结果表明：水泥-粉煤灰基胶凝材料最优配合比为氢氧化钠的含量为18 g,硅灰含量设定为116 g,水灰比设定为0.40,水泥含量为414 g,粉煤灰含量为276 g,水泥和粉煤灰比例为6∶4。随着粉煤灰含量的不断增大,水泥胶凝材料的自收缩不断减小,胶凝材料的电通量不断增大。而胶凝材料在水化反应过程中累积放热量的变化规律呈现出不断增大的趋势,并在同一水化反应时间作用下,随着粉煤灰含量的不断增大,胶凝材料的累积放热量不断减小。     

MgO对水泥-粉煤灰胶凝材料膨胀及微观性能的影响

采用中热硅酸盐水泥、粉煤灰、氧化镁膨胀剂制备水泥-粉煤灰微膨胀胶凝材料，研究MgO膨胀剂对浆体初始流动度、膨胀效能、孔结构和微观结构的影响。结果表明：浆体初始流动度随膨胀剂掺量增加而减小；在相同养护龄期下，膨胀率随膨胀剂掺量增加而增大；在相同掺量下，膨胀率随着养护龄期的延长而增大；加入粉煤灰后会抑制MgO膨胀剂的微膨胀性能。MgO膨胀剂掺量为7%时，孔径及孔隙率最小，且随着MgO水化的进行，孔隙中的Mg(OH)2数量不断增多，结构更加致密。