糖蜜三乙醇胺复合对水泥早期强度的影响

本文研究了三乙醇胺、糖蜜以及两者复合对水泥早期强度的影响,研究发现三乙醇胺在一定掺量范围内有较好的早期增强效果,糖蜜则有微弱的增强效果,但两者复合效应较为明显。其原因可能是三乙醇胺加快了水在水泥颗粒内部的渗透,促进了水泥矿物相的水解,而糖蜜的吸附作用使得水化产物形成相对密实的结构,两者效果互为作用,从而增强效果明显。     

三乙醇胺和三聚磷酸钠助磨剂对水泥颗粒表面性质的影响

以三乙醇胺(TEA)和三聚磷酸钠(STPP)为助磨剂,针对分别掺加2种助磨剂的硅酸盐水泥熟料和石膏混合体系进行粉磨,研究了所制备水泥的颗粒粒径和表面性质.结果表明:TEA和STPP均可改善水泥的粒径分布,使得粒径小于32μm的颗粒占比明显增加;TEA通过酸碱作用力吸附在水泥熟料矿物相铝酸三钙(C₃A)和铁铝酸四钙(C₄AF)表面,降低了水泥颗粒的极性表面能及其总表面能占比;TEA通过范德华力吸附于水泥熟料矿物相硅酸三钙(C₃S)和硅酸二钙(C₂S)表面,降低了水泥颗粒的色散表面能和总表面能,从而阻止了粉磨过程中的颗粒团聚和断面愈合;STPP的3个同侧O原子与颗粒表面Ca²⁺、Al³⁺和Fe³⁺络合,剩余2个未饱和成键的O原子则伸向外部,显著增加了水泥颗粒的极性表面能及其总表面能占比,以及碱性常数,从而通过电性相斥作用促进了颗粒的破碎和分散;此外,STPP中游离的Na⁺进入水泥熟料矿物相的晶格孔穴中,或与晶格中的Ca²⁺发生置换,加剧了矿物相的晶格畸变和内部化学键的断裂.     

碳酸钙对水泥力学性能的影响

为探究碳酸钙对水泥力学性能的影响,采用一次碳化法制备块状、针状、棒状碳酸钙并加入至水泥中,测试水泥胶砂试件抗压强度,利用SEM观察微观形貌。结果表明,碳酸钙的形貌对水泥胶砂试件抗压强度的影响效果无明显差异;随着碳酸钙掺量的增加,水泥胶砂的早期抗压强度减少,中后期强度先增加后减少。块状碳酸钙掺量增加,3d、7d强度减小,28d强度先增大后减小,掺量为1.0%时28d强度最大;针状碳酸钙掺量增加,3d强度减小,7d、28d强度先增大后减小,掺量为1.5%时,7d、28d强度最大;棒状碳酸钙掺量增加,3d强度减小,7d、28d强度先增大后减小,掺量为1.5%时,7d强度最大,掺量为0.5%时,28d强度最大。     

普通硅酸盐水泥负温下力学性能的研究

主要研究了硅酸盐水泥在不同温度（20℃、0℃、-10℃、-18℃）下的力学行为,实验表明,随着早期养护温度的降低,水泥净浆的抗压强度、水泥砂浆的抗折/抗压强度在不同龄期均下降,其中在-10℃、-18℃情况下,水泥净浆28天强度分别为标准养护强度的60%、52.4%,水泥砂浆3天的抗折强度分别为标准养护强度的41.2%、29.4%,而水泥砂浆3天抗压强度分别为标准养护强度的54.2%、21.3%。XRD和IR分析表明浆体早期养护温度越低,水化速率和水化程度就越低,这使水泥浆体来不及建立起抵抗冰冻的水化产物结构体系,从而表现出较差的力学性能和抗冻性。     

三聚磷酸钠对硅酸盐水泥初始水化历程的影响

采用水化热、电阻率和X射线衍射法等测试方法,研究了三聚磷酸钠(Na5P3O10)对硅酸盐水泥初始水化历程的影响。试验结果表明：Na5P3O10对硅酸盐水泥水化的缓凝机理,主要是生成络合物的缘故,而不是传统观点所认为的形成了“不溶性”的磷酸钙;改变Na5P3O10的掺量,可有效调控硅酸盐水泥的水化热历程以及结构形成过程;在水泥初始水化阶段,延缓了C3S和C3A的水化。     

超细碳酸钙对水泥强度性能和微观结构的影响研究

探讨了超微细碳酸钙对水泥强度性能和微观结构的影响。结果表明,超细CaCO3掺加到水泥基材料中能降低水泥石内表面积和总孔体积,增强水泥石密实度,降低孔隙率,进而提高水泥净浆抗压强度。对于水泥混凝土材料而言,超细CaCO3将是一种优良的矿物细掺料。     

SiO2溶胶对硅酸盐水泥性能的影响研究

初步研究了2种不同的硅溶胶对硅酸盐水泥浆体流动性、凝结时间、安定性以及对水泥硬化浆体的抗折强度和抗压强度的影响,并利用XRD分析了其对水泥性能的影响机理.结果表明,2种硅溶胶均具有良好的水泥适应性,能明显地改善硅酸盐水泥的力学性能,JN-40硅溶胶和SP-40硅溶胶的最佳掺量分别为1.5％和1.0％,硅溶胶的掺入能有效地减少水泥硬化浆体中氢氧化钙的含量,促进水泥的水化反应.     

三乙醇胺对掺偏高岭土水泥水化及硫酸盐平衡的影响

在2种类型石膏（无水石膏和半水石膏）情况下,研究了三乙醇胺（TEA）对掺偏高岭土水泥（MKC）水化进程及其硫酸盐平衡的影响,并与自配硅酸盐水泥（APC）进行对比.结果表明：无TEA加入时,MKC中偏高岭土（MK）的存在可延长水泥的水化诱导期并加快硫酸盐的消耗,2种类型石膏表现基本一致;TEA的加入能够显著促进水泥中铝相矿物的水化,增加硫酸盐平衡所需石膏掺量,同时石膏类型对水泥水化进程与硫酸盐平衡影响显著;对于APC与MKC,在TEA作用下能有效维持其硫酸盐平衡的石膏类型分别为无水石膏与半水石膏,这与水泥中硫酸根离子溶出-吸附-沉淀的动态平衡密切相关.     

水泥品种对石膏基棉花秸秆复合砌块的力学性能和耐水性能的影响

本文采用普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥对石膏基棉花秸秆复合砌块进行改性,研究了这两种水泥对石膏基棉花秸秆复合砌块的力学性能及耐水性能的影响,并探讨了其内在的水化机理。试验结果表明:这两种水泥对复合砌块均有较好的改性作用,均能提高复合砌块的力学性能和耐水性能,尤其是硫铝酸盐水泥改性效果较普通硅酸盐水泥明显,使复合砌块的耐水性能及力学性能有较大幅度的提高。     

聚合物水泥显微结构及力学性能研究

综述了国内外近期对聚合物水泥研究的结果和动向，并就某些研究方法和理论提出了新的见解。     

石灰石硅酸盐水泥力学性能研究

研究了影响石灰石硅酸盐水泥力学性能的各种因素，指出该品种水泥可具有同普通水泥相同的力学性能．提出强度量化概念，优化组合．利用ＳＥＭ，ＸＲＤ等测试方法说明石灰石硅酸盐水泥的水化特点，早强增强机理及水泥石结构特征．     

混杂纤维水泥砂浆的力学性能研究

以聚丙烯纤维和玄武岩纤维混杂,进行了混杂纤维增强水泥砂浆的抗压、抗折及抗弯性能的试验研究。研究结果表明,混杂纤维并不能显著提高基体的抗压强度,但在总体积掺率为0.15%,BF∶PP(体积比)=1∶1时,混杂纤维提高了水泥砂浆28 d的抗折强度和抗弯强度,较单掺纤维的水泥砂浆表现出一定的优势;由于聚丙烯纤维和玄武岩纤维在基体中发挥不同的作用,使得混杂纤维在提高基体强度的同时,也改善了水泥砂浆的弯曲韧性。     

硅灰对硫铝酸盐水泥力学和电磁传输性能的影响

研究了硅灰掺量对硫铝酸盐水泥力学性能和电磁传输性能的影响.结果表明：随着硅灰掺量的增加,硫铝酸盐水泥的抗压强度和抗折强度均先增大后降低,硅灰的最优掺量为10%;硫铝酸盐水泥的电磁传输性能随着硅灰掺量的增加而增大,与未掺硅灰的样品相比,硅灰-硫铝酸盐水泥在3.94~5.99 GHz频段范围内电磁传输性能均有所提升,电磁透射率峰值最高提升了23.9%.     

水泥乳化沥青混合料性能的影响因素

针对外界因素对乳化沥青混合料性能的不同影响,通过室内试验研究了成型工艺和结合料等因素对密级配水泥乳化沥青混合料力学性能的影响,并结合扫描电镜(SEM)分析了相关机理.结果表明:采用四步成型工艺制备的混合料其马歇尔性能指标最优.水泥、乳化沥青用量明显影响混合料力学性能,乳化沥青用量不变时,增加水泥用量,混合料稳定度、抗压强度和抗压模量、抗折强度和抗折模量均明显提高;水泥用量不变时,随着乳化沥青用量的增加,混合料相应性能指标降低;推荐水泥、乳化沥青用量分别为3%和8%(以集料质量计).结合料的影响机理总结为水泥加速乳化沥青破乳、水化产物改善浆体结构、提高浆体与集料界面黏结和乳化沥青延缓水泥水化等四个方面.     

织物铺层铺式对水泥基复合材料力学性能的影响

通过抗折、抗压强度试验,研究了织物铺层铺设方式对水泥基复合材料力学性能的影响.研究表明:随着织物铺层层数在一定范围内的增多,织物增强水泥基复合材料的纵向抗折强度逐渐增大,而横向抗压强度却逐渐下降;织物铺层角度对织物增强水泥基复合材料纵向抗折强度和横向抗压强度有不同影响,在所试验的范围内,纵向抗折强度以45°织物铺层角度为最好,0°的次之,90°的最差,而横向抗压强度却以0°织物铺层角度为最好,90°的次之,45°的最差;织物铺层位置对织物增强水泥基复合材料纵向抗折强度和横向抗压强度的影响在不同的情况下有较大的差别.     

反复荷载下水泥乳化沥青砂浆力学性能试验

采用电子万能试验机对中国铁路轨道系统（CRTS）Ⅰ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆（CA砂浆）现场取样试件进行反复荷载试验,试验采用恒应变控制.结果表明：单调加载情况下CA砂浆的极限抗压强度较大,现场取样试件的极限抗压强度较室内试件大;反复荷载会造成CA砂浆损伤不断积累,从而使其承载能力达到极限承载强度后迅速下降.通过试验和参数研究,提出了CRTSⅠ型板式无砟轨道CA砂浆的反复荷载应力应变曲线方程,理论计算结果与试验结果吻合.     

改性聚丙烯纤维和水泥加固黄土的力学性能

为研究改性聚丙烯纤维和水泥加固黄土的力学性能,通过无侧限抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验,对不同纤维掺量、水泥掺量、养护龄期和纤维长度的试件在浸水和未浸水条件下的力学性能进行研究.结果表明:改性聚丙烯纤维和水泥的共同加固作用对提高黄土的早期无侧限抗压强度贡献最大,3d龄期的无侧限抗压强度达3.65~5.99MPa;随着水泥掺量的增大,试件呈现明显的脆性破坏特征,纤维的掺入可改善试件的脆性破坏模式;随着纤维掺量的增大,试件破坏特征呈现由脆性破坏向延性、塑性破坏过渡的趋势;改性聚丙烯纤维加筋水泥稳定土的最佳纤维掺量为0.30%~0.45%(质量分数),最佳纤维长度为12mm.由破坏性状分析可知,水泥稳定土试件受压易产生脆裂破坏,改性聚丙烯纤维在水泥稳定土中的"桥梁"连接作用使得加固试件受压破坏时的整体性较好.     

水泥加固软土的强度特征及微观结构分析

利用化学分析、电镜扫描分析和无侧限抗压强度等实验,研究了天然软土、室内的水泥土样品宏观及微观特征,得出结论:由于水泥的掺入,使土体易于压实,孔隙体积减小,且能生长出纤维状矿物,使密实度提高,从而提高土的强度.并且从微观分析研究了水泥土加固软土的作用机理,从微观角度解释了水泥土宏观强度特征及微观结构变化之间的关系.     

硅酸盐—硫铝酸盐水泥混合体系的试验研究

研究了不同比例的硅酸盐、硫铝酸盐水泥混合体系的凝结时间、水泥砂浆的强度性能,并对一定混合比例的OPC-SAC水泥进行了XRD、SEM和水化量热测试。结果表明,硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥混合,SAC中的C4A3^-S矿物与OPC中的G3S矿物在共同水化过程中有相互促进的作用,会使混合水泥水化和凝结加速;混合水泥的强度性能与两种水泥的混合比例有关。本研究可对硅酸盐-硫铝酸盐水泥混合体系的应用提供借鉴。