石膏掺量对硫铝酸钙改性硅酸盐水泥性能影响

研究了石膏掺量对硫铝酸钙改性硅酸盐水泥(SMP)物理力学性能、凝结硬化、体积稳定性等影响,并借助XRD、SEM等测试技术手段研究分析了其机理。结果表明,混合材种类不同,石膏掺量对SMP水泥强度影响程度则不同。即水泥中SO3由4%增至8%时,不掺混合材的SMP水泥石体积虽存在略大膨胀,但水泥强度仍有较大提高;而掺加矿渣、粉煤灰等混合材后,石膏的掺量至8%时,水泥石存在有害体积膨胀,且尤以掺粉煤灰最为突出。在SMP高硫高碱水化体系中,矿渣、粉煤灰对水泥石力学性能、体积膨胀性、水化产物结构及发展的影响存在较大差异,应根据混合材种类对SMP水泥中石膏掺量进行合理控制,以利于其合理应用。     

活化粉煤灰水泥的微观结构研究

研究了不同种类活化剂对粉煤灰水泥的强度激发作用,通过改变活化剂及混合材掺量,对活化粉煤灰水泥进行了研制.使用X射线分析、红外光谱分析和扫描电镜分析等,从微观结构进行了研究.结果表明,活化后的32.5级粉煤灰水泥混合材掺量可高达35%.早强有明显提高.3 d抗折强度提高12.8%,抗压强度提高12.5%;微观结构主要表现为钙钒石,Ca(OH)2等水化产物大量出现和提前进行水化反应,3 d SEM显示结构紧密,为絮状形貌,3 d红外图谱显示波数发生位移.说明水化产物晶体结构发生了改变.     

复合混合材热力活化对水泥净浆强度的影响

煤系固体废弃物煤矸石、粉煤灰以及冶金废弃物矿渣等均含有可利用的SiO2,Fe2O3,CaO,Al2O3等氧化物,但由于其来源不同,组分中氧化物含量及活性差异较大,因此,可通过合理配合、热力活化处理后用作水泥的复合混合材.将煤矸石、粉煤灰及矿渣按一定比例、在不同温度活化烧结后,掺入水泥熟料,进行水泥的净浆性能测试.试验结果表明,掺入活化处理后的复合混合材能明显提高水泥净浆的早期和后期强度;XRD,SEM分析结果显示,煅烧前后的混合材晶体结构有明显的变化,烧结后,复合混合材的水泥水化3 d后水化产物已经较少,水泥石结构致密,说明掺活化复合混合材的水泥水化后强度发挥较快.     

大掺量混合材高性能混凝土的制备及强度特性

在固定用水量为130 kg/m3下,研究了粉煤灰、磨细矿渣和硅灰对水泥替代量为30%、50%、70%,水胶比为0.33的高性能混凝土的制备。探讨了粉煤灰、硅灰和矿渣对新拌混凝土流动性和抗压强度的影响。在低水胶比情况下,粉煤灰、磨细矿渣和硅灰大掺量复掺,可制备得到工作性良好、早期强度满足要求和后期强度有极好发展的高性能混凝土;在高效减水剂的作用下,在大掺量混合材混凝土中以硅灰、磨细矿渣取代部分粉煤灰,可以有效提高大掺量混凝土的早期强度,进一步改善新拌混凝土的工作性。     

混合材对高铝水泥强度影响的试验研究

研究了石灰石、粉煤灰 ,矿渣三种矿物混合材不同掺量对高铝水泥强度的影响 .分析了它们在高铝水泥水化过程中的作用和水化产物的微观形貌 ,以及对高铝水泥水化产物晶型转变的影响 .研究表明 :对于高铝水泥净浆试件 ,掺适量的石灰石能够抑制高铝水泥水化产物的晶型转变 ,并能够生成单碳型水化碳铝酸钙 (C3 A·CaCO3 ·11H2 O) .但掺合粉煤灰和矿渣的作用效果不明显 ,对于高铝水泥胶砂试件 ,掺加适量的三种混合材都有利于高铝水泥强度的稳定 ,其中石灰石的作用效果较为明显 .     

转炉钢渣对矿渣-硅酸盐水泥混合胶砂的收缩补偿效应

大掺量矿渣混凝土比硅酸盐水泥混凝土表现出更大的收缩,影响混凝土的耐久性.研究了转炉钢渣粉对矿渣粉-硅酸盐水泥混合胶砂硬化体收缩特性的影响.研究表明:转炉钢渣粉部分替代矿渣粉,可显著降低矿渣粉-水泥混合胶砂的收缩.钢矿复合掺合料中钢渣的掺量越高,掺合料对硅酸盐水泥的替代比例越高,收缩补偿效果愈好.当掺合料对水泥的替代比例为70%、掺合料中钢渣粉(比表面积576 m2/kg)掺量分别为20%和40%时,所制备胶砂的4 d和80 d干缩值比矿渣粉(比表面积565 m2.kg-1)-硅酸盐水泥混合胶砂分别降低18.9%,12.8%和36.5%,33.4%.     

不同含铝材料对水泥石固化氯离子能力的影响

采用化学分析、XRD、SEM等方法研究了掺加不同含铝材料(矿渣、偏高岭土、高铝水泥)水泥石对氯离子固化能力的影响,同时又测定了其强度.研究结果表明：随着含铝材料掺量的增加,水泥石中弗里德尔盐(Friedel’s salt)的含量显著增加;矿渣、偏高岭土、高铝水泥掺量分别为50%,25%,20%时,固化率达到最大值;SO₄^2-会显著降低水泥石对氯离子的固化率;含铝材料掺入合适的量对水泥石的强度有促进作用,并确定偏高岭土、高铝水泥的最佳掺量分别为20%、10%.     

粉煤灰及矿渣对硬化水泥石干缩变形的影响

在干燥环境下,研究了粉煤灰、矿渣及两者共同作用对硬化水泥石干缩变形的影响,结果表明：随着粉煤灰掺量的增加,干缩变形减小;随着矿渣掺量的增加,干缩变形增大;两者相互作用则可以抵消彼此对硬化水泥石干缩率增大或减小的作用.同时对产生这些现象的原因进行了分析.     

矿物掺合料对混凝土早期开裂性能的影响

为了研究粉煤灰、矿渣掺量及其复掺比例对混凝土早期约束开裂性能的影响,本文采用改进的平板法进行混凝土早期约束开裂性能的试验研究,同时结合水分蒸发量和电阻率试验进行混凝土开裂性能研究分析.结果表明：粉煤灰与矿渣对混凝土的开裂性能作用存在一最佳掺量分别为45%和40%,但当掺量分别超过60%和50%时,其开裂性能又迅速下降;粉煤灰与矿渣复掺能提高混凝土的开裂性能,粉煤灰与矿渣等比例复掺时其开裂性能最佳;同时,混凝土的开裂时间与其电阻率最低值之间成非线性关系.     

兰新铁路第二双线混凝土矿物掺合料掺量优化试验研究

通过对不同混凝土的坍落度、坍落扩展度、不同龄期强度和电通量等指标的测定,研究了粉煤灰和磨细矿渣粉的掺量对兰新铁路第二双线新疆段混凝土的工作性、强度和耐久性的影响.研究结果表明:粉煤灰的掺入可提高混凝土的流动性,抑制水泥早期水化反应速度,而磨细矿渣粉的掺入可提高混凝土的粘聚性和保水性,对流动性不利;两者均能有效降低混凝土电通量.粉煤灰和磨细矿渣粉按适当比例复合掺入对混凝土性能的改善具有更好的效果,对于C30混凝土,粉煤灰掺量为15%,磨细矿渣粉掺量为15%,对于C40混凝土,粉煤灰掺量为15%,磨细矿渣粉掺量为20%,对于C50混凝土,粉煤灰掺量为10%,磨细矿渣粉掺量为30%时,混凝土的工作性、强度和耐久性最好.     

Microstructure and Composition of Hydration Products of Ordinary Portland Cement with Ground Steel-making Slag

1　IntroductionSteel makingslagisthewasteofsteel makingindus tryandnearlysixteenmilliontonssteel makingslagisproducedinChinaperyear[1] .Justasflyashandblastfurnaceslag ,itisoneofthreekindsofdominantindustrywastesinourcountry .Eventhoughsteel makingslagce menthasdevelopedformorethantwentyyearsinCh ina[2 ,3 ] ,comparedwithothertwowastes ,thestudyandap plicationonsteel makingslagincementandconcreteareinsufficientyet.Moststeel makingslagcementsarepre paredbyinter grindingprocess ,sotheparticlesiz…     

Copper Slag with High MgO as Pozzolanic Material:Soundness,Pozzolanic Activity and Microstructure Development

The results of investigation to assess the possibility of copper slag with high MgO to be used as a mineral admixture in concrete were reported in this study. The soundness of cement paste containing the slag has been examined by autoclave test. Pozzolanic activity of the slag was studied in comparison to fly ash. The slag was mixed calcium hydroxide and water,and the progress of the pozzolanic reaction was determined by X-ray diffraction,differential thermal analysis-thermogravimetry and scanning electron microscopy from 28 to 90 d. The experimental results showed that the autoclave expansion value of cement paste containing the slag was far below the expansion limit (0.8%). It can be conclude that the slag has little periclase content. The consumption of calcium hydroxide showed the slag exhibits high pozzolanic activity,which was higher than that of fly ash. Hence,use of the copper slag with high MgO but low periclase content as a mineral admixture in concrete seems feasible.     

粉煤灰复合水泥浆体干燥收缩与孔结构关系的研究

采用氮吸附法研究了不同掺量粉煤灰对水泥浆体孔结构的影响,分析了干燥收缩与孔径分布、孔隙率、比表面积的关系。结果表明:粉煤灰的掺入使复合水泥浆体孔隙率、比表面积增加,细化样品孔结构的同时使较小毛细孔的比例减小,从而一定程度抑制了干燥收缩。     

矿物掺合料对自密实混凝土抗氯离子渗透性的影响

耐久性是自密实混凝土（SCC）的重要性质。本文应用电通量法研究了掺粉煤灰、矿渣的SCC抗氯离子渗透性能,通过对单掺和复掺时SCC电通大小的分析发现：粉煤灰和矿渣都能改善SCC的抗氯离子渗透性能,矿渣提高SCC的抗氯离子渗透性能要优于粉煤灰,二者复掺对SCC抗氯离子渗透的复合叠加效应并不明显。其机理是粉煤灰和矿渣提高水泥石密实性,强化混凝土界面过渡区,粉煤灰、矿渣物理化学吸附作用能固结Cl-,降低Cl-渗透性。SCC中掺入掺合料能减少离析、避免泌水,达到自密实效果,粉煤灰对混凝土流动增大的作用效果要优于磨细矿渣的效果。掺合料复掺对自密实混凝土强度具有复合叠加效应,混凝土28 d强度等级可提高1～2级。     

轻集料混凝土的抗渗性能研究

利用快速氯离子渗透试验和溶液气压法研究了粉煤灰、矿渣和硅灰三种矿物掺合料对轻集料混凝土抗渗性能的影响.结果表明,掺合料的加入能够显著提高轻集料混凝土的抗渗性能;利用SEM、孔结构试验探讨了掺合料提高轻集料混凝土抗渗性的作用机理,研究结果为深入开展高性能轻集料混凝土的研究提供了参考.     

沥青路用城市生活垃圾焚烧飞灰的物化性能

为了探索城市生活垃圾焚烧飞灰的沥青路用资源化可行性,借鉴沥青路用填料的试验方法测试了飞灰的基本物理性能,采用比表面积和孔径分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、综合热分析仪(STA)等表征方法,分析了飞灰的BET比表面积、孔径与孔容、表观形貌、化学成分、热性能.研究结果表明:与矿粉相比,飞灰密度小、亲水系数大、含水率大、碱性强、烧失量大、体积安定性不良、可溶盐含量高、粒径分布与矿粉类似;BET比表面积大、孔径大、孔容大;表面疏松多孔、物相复杂、活性高;热性能活跃,而在沥青混合料的施工温度范围内,飞灰热稳定性好、热失重小.鉴于飞灰的物化性能,提出飞灰可溶盐对沥青路面水稳定性与强度产生影响,飞灰表面微孔、高的表面能、强碱性、高的含水率等性质对沥青路面高温稳定性与低温抗裂性产生影响,并给出相应的理论改善措施.     

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.     

矿物掺和料对水泥浆体的流变性和相容性的影响

不同的矿物掺和料及其掺量,对水泥浆体的流变性及与外加剂的相容性有不同的影响.通过水泥浆体的扩展度和黏度2个指标来研究矿物掺和料对水泥浆体的流变性及与外加剂的相容性的影响.试验结果表明：在最佳掺量时,矿物掺和料对改善浆体流变性和相容性效果最好,且不同的矿物掺和料的最佳掺量区别较大.硅灰的最佳掺量为5%～10%;普通矿粉的最佳掺量为10%;2种超细矿粉和粉煤灰的最佳掺量为20%～30%.     

Comparison of hydration properties between cement-GGBS-fly ash blended binder and cement-GGBS-steel slag blended binder

The hydration properties of cement-GGBS-fly ash blended binder and cement-GGBS-steel slag blended binder were compared. The experimental results show that the hydration rate of cement-GGBS- steel slag blended binder is higher than that of cement-GGBS-fly ash blended binder within 28 days, but lower than the latter after 28 days. The hydration of cement-GGBS-steel slag blended binder tends to produce more Ca（OH）2 than the hydration of cement-GGBS-fly ash blended binder, especially at late ages. Cement-GGBS- steel slag mortar exhibits higher strength than cement-GGBS-fly ash mortar within 28 days, but at late ages, it exhibits similar compressive strength with eement-GGBS-fly ash mortar and even slightly lower bending strength than cement-GGBS-fly ash mortar. Cement-GGBS-steel slag paste has finer early pore structure but coarser late pore structure than cement-GGBS-fly ash paste. Cement-GGBS-steel slag paste can get satisfied late pore structure and cement-GGBS-steel slag mortar can get satisfied late strength as compared with pure cement paste and pure cement mortar, respectively.