高掺量粉煤灰水泥胶凝材料的水化性能研究

用ＴＭＳ－ＧＣ,ＸＲＤ,ＤＴＡ,ＳＥＭ等方法研究了高掺量粉灰水泥胶凝材料的水化性能;分析了粉煤灰掺量、激发剂等对高掺量粉煤灰水泥胶凝材料水化性能的影响,并与硅酸盐水泥的水化性能进行了对比。结果认为：高掺量粉煤灰水泥的水化速度低于不掺灰的硅酸水泥的水化速度,但后期增长较快;激发剂能加快高掺量粉煤灰水泥的水化速度。     

乳化沥青和水泥掺量对冷再生混合料性能的影响研究

为了优化乳化沥青冷再生混合料适宜的乳化沥青和水泥掺量范围,基于室内模拟现场钻芯试验、湿轮磨耗试验,研究了乳化沥青和水泥掺量下冷再生混合料的初期和终期抗松散性能,采用力学性能试验、路用性能试验和疲劳性能试验优化了设计用于乳化沥青冷再生混合料的最佳乳化沥青用量和水泥掺量.结果表明,乳化沥青和水泥掺量对冷再生混合料的早期钻芯完整性、抗松散性能、力学性能、路用性能与疲劳性能均有显著改善作用.随着乳化沥青用量的增大,冷再生混合料力学性能、路用性能与疲劳特性均存在峰值.增大水泥掺量能够显著提高冷再生混合料的水稳定性和高温稳定性及低应力水平下的疲劳寿命,但是过多的水泥掺量导致乳化沥青冷再生混合料刚性增大、柔韧性降低、高应变水平下的疲劳寿命减低.根据优化结果,推荐1.5％～2.0％水泥、3.5％～4％乳化沥青为最佳配比.     

胶乳掺量对乳化沥青冷再生混合料低温性能的影响研究

为研究胶乳掺量对乳化沥青冷再生混合料低温性能的影响,本文在不同低温温度下,对不同胶乳掺量(0～4.5％)的乳化沥青冷再生混合料的弯拉强度、弯拉劲度模量以及弯拉应变进行了测试,利用重复加载试验模拟路面实际状况进行验证.结果表明,随着胶乳掺量的增加,其乳化沥青冷再生混合料的弯拉强度、弯拉劲度模量随之减小,弯拉应变随之增大,具有明显的规律;经重复加载试验验证,当胶乳掺量为3％时,乳化沥青冷再生混合料具有较好的低温性能.     

微珠不同掺量下超硫酸盐水泥的水化行为

研究不同微珠掺量对超硫酸盐水泥水化行为的影响,测试了微珠取代超硫酸盐水泥0％至25％时,超硫酸盐水泥胶砂各龄期强度;并对比了超硫酸盐水泥浆体早期水化温升的差异,以及掺微珠的超硫酸盐水泥水化产物的变化.结果表明:微珠掺量5％时,有利于加速超硫酸盐水泥的早期水化反应,微珠颗粒与超硫酸盐水泥水化产物结合紧密,QS2胶砂28 d活性指数为基准样QS1的105％;微珠掺量过多(超过10％)时,其颗粒附在超硫酸盐水泥颗粒表面,一定程度上阻碍了超硫酸盐水泥的水化,导致早期水化进程减缓,掺量25％时,28 d活性指数仅为80％,对超硫酸盐水泥力学性能发展有不利影响.     

矿渣掺量对高水胶比水泥净浆水化产物及孔结构的影响

测定了水胶比为0．5、矿渣质量分数为30％～80％的硬化水泥浆体中Ca(OH)2和非蒸发水量、孔径分布及孔隙率,以确定矿渣在高水胶比条件下的合理掺量。结果表明：即使在矿渣为大掺量情况下也能够改善浆体孔结构,而非蒸发水量、孔隙率随矿渣掺量的变化而变化,并存在使水化产物含量最多、浆体孔隙率最低的矿渣最佳掺量。在矿渣为大掺量情况下,Ca(OH)2含量可降低到极低。在比较纯水泥浆体和掺矿渣浆体的非蒸发水量和孔隙率的基础上提出了矿渣最大有益掺量,矿渣的掺量低于此值时,可使材料的性能得到改善。     

水泥-乳化沥青复合路面材料的研究

传统的以水泥鼾乳化沥青混合料所得的路面材料（Ｃ－ＥＴＭ）的刚度高,疲劳性能差,路用使用性能不尽人意本工作以复合材料结构为突破点,提出了将乳化（橡胶）沥青预裹粗集料分散于水泥砂浆基体当中的三相复合材料模型,并通过粗集料表面预裹乳化（橡胶）沥青工工艺成功地实现了该种复合材料结构,得到乳化（橡胶）沥青水泥混凝土路面材料（ＲＡＣＣ）,经过近千根试件的室内试验,试验路验证和微观力学分析,表明ＲＡＣＣ解决了Ｃ     

大掺量钢渣复合胶凝材料早期水化性能和浆体结构

通过对胶凝材料早期水化放热性能和水化产物种类的测定,以及对硬化浆体显微形貌和孔结构的观察,研究了大掺量钢渣复合胶凝材料的早期水化性能和硬化浆体结构.结果表明:钢渣具有弱胶凝性能,早期活性低,大掺量钢渣使复合胶凝材料的水化诱导期延长,水化放热量降低,但对水泥早期的水化产物形成过程影响很小.大掺量钢渣复合胶凝材料早期的硬化浆体结构较疏松,孔隙率高于纯水泥浆体,且大孔数量较多.     

水泥掺量对透水材料性能影响的研究

本文研究了水泥掺量对透水材料抗压强度和透水速度的影响。结果表明：当以水泥为代表的胶凝材料掺量低于25％时,能保持快的透水速度,高于30％时表观透水速度急剧下降。     

RAP特性及掺量对乳化沥青冷再生混合料路用性能影响

为合理利用废旧沥青路面材料(RAP),研究了不同使用年限、沥青型号的RAP及掺量对乳化沥青冷再生混合料路用性能影响规律.结果表明:使用年限和沥青型号对乳化沥青冷再生混合料力学强度和水稳定性影响微小,使用年限较沥青型号对冷再生混合料高温性能影响明显,使用年限从3年增加至7年时,冷再生混合料动稳定度约降低了19.8％;RA...     

环氧掺量对水性环氧乳化沥青微观结构及性能影响

由水性环氧树脂和乳化沥青制备得到水性环氧乳化沥青.采用红外光谱对水性环氧乳化沥青的固化物结构进行了表征,由SEM扫描电镜试研究了水性环氧树脂改性乳化沥青的作用机理并通过多应力蠕变恢复(MSCR)试验、弯曲蠕变劲度试验和断裂拉伸试验研究了不同水性环氧掺量乳化沥青蒸发残留物的性能.结果 表明:水性环氧改性后的乳化沥青体系中...     

水泥砂浆含气量对孔隙特征及抗冻性影响的研究

为研究含气量对水泥砂浆孔结构特征及抗冻性的影响,通过抗冻性试验、压汞试验、孔间距系数试验测定了不同含气量下水泥砂浆孔结构特征及抗冻性,此外,还分析了不同含气量水泥砂浆的抗压强度.试验结果表明:含气量的增加使水泥砂浆孔隙率、总孔体积、总孔面积、平均孔径均增加,孔间距系数减小,改善了其内部孔结构,使大于200 nm孔增加,小于200 nm孔减小,孔径分布比较均匀合理,提高了抗冻性,然而,含气量的增加也导致了其强度的降低;因此,存在一个合理含气量范围,既可以大大改善水泥砂浆的抗冻性,又不至于引起强度的大幅降低.     

含气量对水泥砂浆抗冻耐久性的影响

本文通过测试水泥砂浆在不同含气量情况下的孔结构及抗冻耐久性变化规律研究了含气量对水泥砂浆抗冻耐久性的影响,得到,含气量通过改变水泥砂浆内部孔结构参数从而影响抗冻耐久性,含气量越高,其改善水泥砂浆抗冻耐久性能力越高,但受强度因素的制约,含气量存在一个合理范围.为更好的阐述含气量对水泥砂浆抗冻性能的影响,利用已有连通孔隙受冻时冻结压力公式,转化推导了以含气量为变量的连通孔隙孔壁拉应力计算公式,通过理论计算与实验结果相比较,两者变化趋势基本一致,含气量越大,孔隙孔壁拉应力越小,水泥砂浆经受冻融循环次数越多,抗冻性能越好.     

高掺量矿渣水泥与普硅水泥的水化进程对比研究

针对高掺量矿渣水泥与普硅水泥不同龄期时强度及水化机理的差异,测试分析了普硅水泥浆体(编号PC)和掺60％矿渣粉的水泥浆体(编号SC)各龄期强度及强度发展系数,并对比了两组试样早期水化放热速率,各龄期水化产物相及孔结构的变化.结果表明:SC试样3d、7d强度仅为25.6 MPa、39.5 MPa,分别低于同龄期PC试样13.3MPa及8.3 MPa;28 d、90d强度分别为55.7 MPa、59.6 MPa,高于同龄期PC试样3.5 MPa及2.2 MPa.两种水泥浆体早期强度主要受早期水化放热速率、孔结构分布特征的影响,后期高掺量矿渣水泥强度发展的优势在于:矿粉颗粒的填充效应以及二次火山灰活性,使其浆体形成了更多的水化产物,孔结构更加致密,有利于浆体强度的提高.     

Effect of Heat Treatment on the Pore Structure and Drying Shrinkage Behavior of Hydrated Cement Paste

The effect of a short heat treatment on hydrated cement paste has been investigated by measuring the weight and length changes of specimens as they undergo various combinations of heating, drying, and resaturation. Heating a cement paste to 60°C coarsens the capillary pore system, decreases the volume of mesopores, and increases the degree of polymerization of the silicates. In addition, the saturated weight of the paste is permanently decreased by a heat treatment. This weight loss can be explained by conversion of bound hydroxyl groups into liquid water during polymerization of the C-S-H gel phase. These experiments help reconcile and interpret published results describing the properties of cement cured at various temperatures, the effects of a short heat treatment on cement paste, and the thermal expansion behavior of saturated and dry cement paste.     

孔结构特征对高掺量矿渣水泥的力学性能影响

为探索孔结构特征与高掺量矿渣水泥浆体的力学性能相关性,在矿渣掺量高达70％作用下,测试了比表面积分别为380 m2/kg、472 m2/kg、565 m2/kg的高掺量矿渣水泥(对应编号分别为HSC-1、HSC-2、HSC-3)硬化浆体各龄期强度;并采取压汞法和吸水动力学测孔法,对硬化浆体孔分布曲线、特征孔径以及孔均匀性进行分析.结果表明:HSC-2、HSC-3试样浆体3d强度较HSC-1试样浆体3d强度分别高出6.5 MPa、10.8 MPa;28 d强度分别高出8.8MPa、11.2 MPa;随着高掺量矿渣水泥比表面积的增大,硬化浆体平均孔径、中孔直径、最可几孔径及吸水率均逐渐减小,水化产物凝胶微孔增多,但同时总孔隙率有所增大,高掺量矿渣水泥细度的提高可使孔径分布均匀,孔分布趋于细化,力学性能得到改善.     

改性磷石膏对石膏矿渣水泥水化过程的影响研究

采用质量分数为5％～25％的改性磷石膏、15％的硅酸盐水泥熟料、60％～80％的矿渣混合磨细制成石膏矿渣水泥,研究了改性磷石膏掺量对石膏矿渣水泥浆体的抗压强度、水化热、孔溶液pH值及水化产物的影响情况.结果表明,掺入改性磷石膏使得石膏矿渣水泥的3 d、7 d抗压强度降低,其掺量为10％、15％时,水泥的28 d、90 d抗压强度超过普通硅酸盐水泥.在3 d至90 d龄期内,水泥孔溶液pH值随龄期增长而逐渐增大.在相同龄期时,随着改性磷石膏掺量的增大,水泥孔溶液pH值减小,水化放热峰出现时间延缓.微观分析表明,掺入改性磷石膏后,28 d龄期时的水泥水化产物主要为钙矾石和C-S-H凝胶,水化产物的生成量在改性磷石膏掺量为15％时最多.     

废弃混凝土磨细粉对水泥性能的影响

利用废弃混凝土制备全组分混凝土细粉,研究细粉对水泥标准稠度需水量、凝结时间、胶砂强度和化学结合水的影响,并采用XRD、TG-DSC等测试技术,研究其对水泥水化产物的影响.研究结果表明:细粉不影响水泥的标准稠度需水量,但缩短了水泥的凝结时间;低掺量下细粉对胶砂强度影响不大,但掺量超过10％时,胶砂强度随着掺量的增大不断降低;细粉的掺入虽然促进了浆体中水泥的水化,但却降低了浆体的总水化程度;细粉中的石灰石可以与水泥水化产物发生反应,生成单碳水化铝酸钙.     

石灰石粉含量和粒径对水泥水化热的影响

为研究石灰石粉(以下简称石粉)参数对水泥水化热的影响,利用TAM Air-八通道微量热仪探究不同石粉含量和粒径对水泥水化放热量以及水化放热速率的影响。研究表明,随着石粉含量的增加,辅助胶凝材料的水化放热量和水化放热速率总体上呈降低的趋势。其中当石粉含量为15%(质量分数)时,石粉粒径为400目时放热量为223.22 J/g,水化峰值速率为2.399 2 mW/g,石粉粒径为3 000目时放热量为215.98 J/g,水化峰值速率为2.214 0 mW/g,其放热量和水化峰值速率降低的趋势最明显。同时,当石粉掺量较大时,石粉粒径对水化反应的影响更加明显,粒径过小或者过大都会提高水化放热量和水化放热速率。当石粉粒径为1 250目时水化放热量较小且水化放热速率较低。通过物相分析发现,石粉的加入不会使体系产生新物质,当石粉含量为15%(质量分数)、粒径为1 250目时,Ca(OH)₂衍射峰强度最高并伴随着大量C-S-H的生成,说明了该组石粉能够更大程度地促进水泥水化,使反应更充分。     

不同含气量混凝土的孔结构及抗冻性分析

本文以引气混凝土为研究对象,采用压汞法、气孔分析法、快速冻融法测试了不同含气量下混凝土的孔隙结构及抗冻性,此外,还分析了不同含气量下混凝土的抗压强度.结果表明:掺入引气剂时,在混凝土含气量增加的同时,可使混凝土孔隙率、总孔体积、总孔面积增加,平均孔径、孔间距系数减小,孔径均匀分布,显著改善混凝土的内部孔隙结构,提高混凝土的抗冻性,但受强度影响,混凝土的含气量存在一个合理范围,既可以提高混凝土的抗冻性,又不会造成强度的大幅损失.     

水泥粉体流动行为及其与不同材质库壁粘附性研究

水泥粉体流动性与其储存、输送、给料、混合等操作密切相关.通过休止角、内摩擦角、粘聚力和无侧限抗压强度测试方法,研究了含水率对水泥粉体流动性的影响,对比了水泥粉体与砂浆、钢、涂料、防腐卷材四种壁面材料的壁摩擦角和附着力.结果表明:随着水泥粉体含水率增加,休止角、粘聚力和无侧限抗压强度增加,水泥粉体流动性变差.松散堆积水泥...