黏土及石灰石粉对水泥浆体性能的影响

通过不同掺量的黏土及石灰石粉对水泥浆体性能的影响研究,探讨石灰石粉对掺入黏土的水泥浆体性能的改善效应。结果表明:随着黏土掺量的增加水泥净浆流动度明显降低,随着石灰石粉掺量的增加水泥净浆流动度明显增加。当黏土与石灰石粉复掺时,掺入石灰石粉能够改善黏土对水泥净浆流动性不利的影响,提高水泥净浆流动度。当黏土等质量替代机制砂时,黏土掺量小于4%时,水泥胶砂3、28d的抗折、抗压强度并没有降低,当黏土掺量大于4%时,水泥胶砂3、28d的抗折、抗压强度随着黏土掺量的增加明显降低。当石灰石粉等质量替代机制砂时,水泥胶砂各龄期的抗折、抗压强度随着石灰石粉掺量的增加而降低。当掺入2%黏土,石灰石粉的掺量对于水泥胶砂3、28d抗折强度影响较小,水泥胶砂3、28d抗压强度随着石灰石粉掺量的增加而降低。综合水泥净浆流动度和水泥胶砂强度的变化规律,当有黏土存在时,石灰石粉的掺量小于12%时水泥净浆流动度和胶砂强度综合效果较好。     

铜渣的粉磨特性及对水泥净浆强度的影响

文中通过采用激光粒度仪对不同粉磨时间的铜矿渣的粒径分布进行测试,测试不同粉磨时间铜渣粉的比表面积及各等效粒径,选取粉磨120min的铜渣分等量替代0-40%普通硅酸盐水泥,测试铜渣粉复合胶凝体系3d、7d和28d时的抗压强度。结果表明:随着粉磨时间的延长,铜渣粉比表面积增加,各特征粒径减小,在粉磨过程中存在粗颗粒易磨,细颗粒难磨现象。铜渣粉复合胶凝体系抗压强度随着龄期的发展而提高,随着铜渣粉掺量的提高而降低,但这种降低趋势随着龄期的增长逐渐减缓。     

掺玻璃粉水泥净浆水化性能

以废弃啤酒瓶制成玻璃粉,配制掺玻璃粉水泥净浆.测试掺玻璃粉水泥净浆抗压强度;采用X射线衍射分析、热重-差热分析、扫描电子显微镜分析及能谱分析技术研究掺玻璃粉水泥净浆水化产物的种类、含量、微观形貌及元素组成.结果表明:随着玻璃粉掺量(质量分数)的增加,水泥净浆抗压强度减小.掺玻璃粉水泥净浆水化产物主要有C-S-H凝胶、Ca(OH)2及少量钙矾石、水化铝酸钙等.由于玻璃粉的火山灰反应消耗Ca(OH)2,随着玻璃粉掺量的增加和龄期的延长,水泥净浆水化产物中Ca(OH)2含量(质量分数)逐渐减少.掺玻璃粉水泥净浆微观结构较为致密,其水化产物C-S-H凝胶形态与纯水泥净浆有所不同,多由不规则的短柱状及薄片状凝胶粒子交叉结合在一起形成网络结构,为低钙硅比(质量比)C-S-H凝胶.玻璃粉具有火山灰活性.     

掺可再分散乳胶粉自流平水泥基道路修复砂浆的研究

在研究了添加剂乳胶粉对水泥净浆物理和胶砂力学性能基础上,配制得增强型水泥基道路自流平修补砂浆配方。性能测试表明:掺可再分散乳胶粉的水泥胶砂样抗折强度高于空白样,并随乳胶粉掺量增加而上升,其1d抗折强度均>3.5MPa;抗压强度在整个测试龄期内比空白样略为降低,但随乳胶粉掺量增加而减小;掺入乳胶粉后凝结时间增加,并随掺量增加而相应的延长,这与其水泥净浆早期水化的电阻率测定结果相符。此外,自流平道路快速修补砂浆配方样初始流动度157mm,1d抗折强度为4.35MPa、抗压强度达21.32MPa;28d抗折强度为10.34MPa、抗压强度达51.53MPa,且抗收缩性和耐磨性能优良。     

较大偏高岭土掺量下水泥基材料的水化和性能

测定了较大偏高岭土(MK)掺量下偏高岭土-水泥(MK-C)砂浆的抗压强度、MK-C净浆的水泥相对水化程度和累计放热量,探讨了净浆化学结合水量,砂浆抗压强度与净浆累计放热量的关系.结果表明:考虑了"稀释效应"、MK表面成核效应及火山灰效应的有效接触表面积模型可定量表征MK-C砂浆的抗压强度;水泥相对水化程度随MK掺量的增加而逐渐增大,随龄期的延长而先增加后降低;随MK掺量的增加,净浆最大累计放热量逐渐降低,最大累计放热增量逐渐变大,净浆化学结合水量与累计放热量在养护早期和后期存在不同的线性关系,砂浆早期抗压强度与净浆累计放热量线性相关.     

氨基三亚甲基膦酸对水泥水化的影响

测试了掺氨基三亚甲基膦酸(ATMP)水泥净浆的凝结时间及抗压强度.利用水化热测试、X射线衍射分析、热重分析、扫描电镜分析、Zeta电位测试等手段研究了ATMP对水泥水化的影响,探讨了ATMP对水泥净浆的缓凝机理.结果表明:随着ATMP掺量(以占水泥质量分数计)的增加,水泥净浆凝结时间逐渐延长;掺ATMP水泥净浆3d抗压强度仅在ATMP掺量大于等于0.08%时低于空白样,而28d抗压强度在ATMP掺量0.10%范围内均高于空白样;在水化初期,ATMP促进了水泥中C_3A矿物的水化.ATMP与水泥净浆中的Ca~(2+)结合形成微溶性的Ca3.5(C_3H_7O_(10)NP_3)螯合物并包裹在未水化的水泥颗粒表面,抑制了C_3S矿物的水化和Ca(OH)_2的形成,导致水泥水化放热量和水化放热速率随ATMP的掺入而明显降低.     

铜尾矿粉对复合胶凝体系强度和微结构的影响

为阐明铜尾矿粉在水泥-铜尾矿粉复合胶凝体系中的作用机理,制备了铜尾矿粉掺量分别为15%,30%和45%的水泥-铜尾矿粉净浆试样,并采用抗压强度活性指数和水化活性贡献率等指标,定量分析了铜尾矿粉研磨时间和养护温度等活性激发方式对净浆试样抗压强度的影响;用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)观察了净浆试样水化产物的微观结构.结果表明:常温养护条件下,增加铜尾矿粉掺量将降低净浆试样的抗压强度,但对其后期强度增长有利;当铜尾矿粉掺量为45%时,铜尾矿粉的水化活性很低,浆体中存在大量孔隙;铜尾矿粉在水泥浆体中没有形成新的晶相,直到28d龄期时铜尾矿粉的活性才被激发;增加研磨时间可显著提高铜尾矿粉的水化活性;在增加养护温度的同时增加铜尾矿粉的研磨时间,可进一步提高净浆试样的抗压强度,但对其后期强度增长不利.     

水泥粒径分布对混凝土抗压强度影响的试验研究

为了考察水泥粒径分布对混凝土抗压强度的影响,开展了试验研究。首先,将普通硅酸盐水泥经气流粉碎机生产获得化学组分相同、粒径分布不同的超细水泥,然后通过掺加超细水泥改变水泥粒径分布。分别测定了3种不同超细水泥掺量下的水泥等温放热曲线和混凝土抗压强度。试验结果表明:①掺加适量超细水泥能够优化水泥粒径分布,提高水泥利用率,增加混凝土抗压强度;②混凝土抗压强度并不一定随超细水泥掺量的增加而递增,存在一个最佳的超细水泥掺量,使水泥粒径分布最优,从而获得最高的混凝土抗压强度。     

聚羧酸系减水剂对铝酸盐水泥性能的影响

测定了自制聚羧酸高效减水剂不同掺量对铝酸盐水泥净浆扩展度、凝结时间及胶砂强度的影响,通过扫描电镜测试了水化产物的形貌,对聚羧酸高效减水剂对铝酸盐水泥早期结构的作用机理进行了分析。结果表明:使用自制聚羧酸高效减水剂在适宜掺量时能显著提高铝酸盐水泥的净浆扩展度,并且具有良好的扩展度保持性能;标准稠度时,聚羧酸高效减水剂的掺入使铝酸盐水泥净浆的初凝时间略有延长,随掺量的增大会显著延长终凝时间;相同水灰比时,较低掺量聚羧酸高效减水剂对铝酸盐水泥的1d抗折强度和抗压强度影响不大,掺量大于0.6%时,会显著降低铝酸盐水泥的1d抗折强度和抗压强度,但聚羧酸高效减水剂掺量不同,对铝酸盐水泥胶砂3d抗折强度和抗压强度影响不大。     

水化龄期对掺速凝剂水泥-粉煤灰净浆微观结构影响

采用X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、热重-差热扫描分析(TG-DSC)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)等方法对不同水化龄期掺4%速凝剂水泥净浆微观结构进行分析。结果表明:速凝剂的掺入显著影响水泥水化进程。在水泥-速凝剂-水体系中,Na Al O2及Na2CO3令石膏缓凝作用失效,铝酸三钙快速水化生成水化铝酸钙晶体,并与钙矾石及钠长石晶体形成相互攀附的网络结构对水泥颗粒产生"桥连"作用而实现速凝。同时,大量水化热促进水泥熟料矿物水化速率加快,净浆密实度快速增加。同时,随着水化龄期延长,净浆物相组成、钙矾石及氢氧化钙含量发生显著变化。     

黏土和石粉含量对聚羧酸减水剂的影响研究

选用聚羧酸减水剂加到水泥净浆中,利用测定水泥、黏土和石粉的吸水性,同时,通过对水泥净浆流动度和抗压强度等性能的研究,探讨黏土和石粉含量(0、0.5%、1%、2%、4%、8%)对掺聚羧酸减水剂的净浆性能影响规律。结果表明:掺减水剂的浆体,随含泥量的增大,其流动度与7、28 d抗压强度均降低。掺减水剂的浆体,随石粉含量的增加,其流动度变化不大;含量小于4%时,试块7、28 d抗压强度基本不变,甚至增大。黏土和石粉同时取代水泥时,其含量小于2%时,对掺聚羧酸减水剂的净浆7、28 d抗压强度影响不大;但当含量超过0.5%,掺聚羧酸的净浆流动度明显下降。     

Na_2HPO_4·12H_2O对磷酸铵镁水泥净浆性能的影响

为了探究Na_2HPO_4·12H_2O对磷酸铵镁水泥净浆性能的影响,采用Na_2HPO_4·12H_2O、重烧氧化镁、磷酸二氢铵和硼砂配制而成磷酸铵镁水泥。研究发现,掺加适量的Na_2HPO_4·12H_2O后,MAPC净浆的初始温度和早期的水化反应速度明显降低,从而延长了MAPC净浆的凝结时间。此外,Na_2HPO_4·12H_2O还有效地改善了MAPC净浆的流动度和抗压强度。     

碱激发花岗岩石粉水泥浆体性能研究

为提高花岗岩石粉作为水泥矿物质掺合料利用率,利用碱激发原理,选用水玻璃提高其活性,分析水玻璃模数、掺量对花岗岩石粉水泥净浆抗压强度和流动性能的影响,并通过XRD和SEM分析水玻璃激发花岗岩石粉活性机理。结果表明:浆体流动性随着水玻璃模数和掺量升高均呈下降的趋势,当水玻璃模数1.2~1.4,掺量3%时,对掺量30%花岗岩石粉的水泥净浆抗压强度达到64 MPa。     

多组分助磨剂对水泥净浆性能的影响

研究了三乙醇胺盐酸盐、聚羧酸、多元醇多组分助磨剂对水泥净浆性能的影响。结果表明,多组分助磨剂的掺加能明显的改善水泥熟料颗粒分布,提高水泥净浆抗压强度;随着研磨时间的增加,掺加不同类型助磨剂的水泥熟料细度均会降低,然而不同研磨时间的助磨的效果会受到助磨剂掺量的影响;三乙醇胺盐酸盐掺量和多元醇掺量相当且占多组分助磨剂主要成分时,助磨效果最好。     

石灰石微粉对硫铝酸盐水泥水化和性能影响

通过掺加石灰石微粉,研究石灰石微粉对硫铝酸盐水泥净浆的水化产物、抗压强度及线性膨胀率等性能的影响,结果表明:随着龄期的增加,石灰石微粉的掺入,使石灰石微粉-硫铝酸盐水泥净浆的抗压强度明显提高;其水化产物类似,但石灰石微粉的掺入,增加了钙矾石结晶场所,导致钙矾石的结晶更细小,膨胀性增加;同时影响了钙矾石的生成量,使钙矾石更加稳定,提高了硫铝酸盐水泥的体积稳定性。     

磨细工业铜渣-水泥胶凝体系性能影响

目前,工业铜渣在建材资源化利用方面,已有了一些对用作混凝土骨料和水泥原料的探索,但工业铜渣作掺合料的研究很少。工业铜渣微粉以0%、10%、20%、30%的比例掺入水泥制成铜渣-水泥净浆,研究铜渣对水泥净浆的抗压强度、体积稳定性及其水化产物的影响。结果表明:随着工业铜渣的掺入,铜渣-水泥净浆较纯水泥净浆的抗压强度下降,但工业铜渣掺量为10%时,两者抗压强度相差不大;且掺量为10%时,其体积稳定性较纯水泥净浆相近;铜渣-水泥净浆和纯水泥净浆的水化产物类似,但CH晶体含量减少。因此,工业铜渣作水泥胶凝体系掺合料时,建议掺量为10%。     

胶凝材料组成对水泥基材料抗侵蚀性CO2腐蚀的影响

本文主要研究不同胶凝材料组成的净浆抗侵蚀性CO2腐蚀的特性。在水泥中单掺矿渣粉、粉煤灰、钢渣粉及复掺矿渣粉与粉煤灰,制备28d抗压强度相近的净浆（约55MPa）,研究了在温度约为16℃、PH约为4．9、侵蚀性CO。浓度约为270mg／L、水流速为50L／d的地下流动水环境下净浆的劣化特性。结果表明：被腐蚀净浆的腐蚀深度的大小顺序为：掺矿渣＋粉煤灰〉掺矿渣〉掺粉煤灰〉纯水泥〉掺钢渣,而被腐蚀后开裂严重程度的顺序正好与之相反;纯水泥和掺钢渣的净浆碳酸化前线深度与腐蚀时间的二次方根在整个腐蚀龄期内（28d）基本保持线性关系,满足菲克第一扩散定律,而掺矿渣＋粉煤灰、单掺矿渣、单掺粉煤灰的净浆在不同腐蚀阶段的扩散系数不同,早期表层碳酸化阶段扩散速率快,大于纯水泥和掺钢渣的净浆,而中期稳定腐蚀阶段扩散减慢,小于纯水泥和掺钢渣的净浆。     

不同细度石灰石粉对水泥浆体流变特性的影响研究

为研究花岗岩石灰石粉和S95级矿渣粉对水泥浆体流变性能的影响。采用R/S型流变仪测试了水泥-石灰石粉浆体、水泥-石灰石粉-矿渣粉复合浆体的流变性能,采用最小需水量法对浆体湿堆积密实度进行测试,并采用Zeta电位测试仪测试浆体的Zeta电位。结果表明：随石灰石粉掺量的增加和颗粒粒径减小（比表面积增大）,浆体的剪切应力和表观黏度减小,石灰石粉粒径对浆体的流变性能的影响大于掺量的影响;颗粒粒径更细的石灰石粉和矿渣粉改善了浆体的湿堆积密实度;掺入石灰石粉后浆体的Zeta电位降低,但同时掺加少量的矿渣粉可以在一定程度上提高浆体的Zeta电位,改善浆体中的絮凝现象。     

外掺橡胶粉水泥胶砂强度的研究

采用橡胶粉等体积取代砂的方法,选择橡胶粉体积含量分别为3%、6%和9%,橡胶粉粒径分别为0.3 mm和0.6 mm以及两种粒径各50%混掺方式,研究了橡胶粉掺量以及粒径对不同龄期水泥砂浆试块物理力学性能的影响。试验结果表明,在橡胶粉的粒径一定时,水泥砂浆的抗折强度和抗压强度总体上随橡胶粉掺量的增加而降低。在橡胶粉掺量一定时,水泥胶砂试块的抗压强度总体上随粒径的增大而提高,但橡胶粉的颗粒组成随着橡胶粉掺量和龄期的增加对水泥胶砂表现出一定的增强作用。     

粉煤灰对胶凝材料硬化浆体微观结构影响的研究

试验采用DTA-TG、SEM、XRD等方法,对掺粉煤灰的水泥硬化浆体微观结构进行了研究,并与掺磷渣粉进行对比分析。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,各龄期水泥石中的结合水量及Ca(OH)2含量逐渐减少。单掺磷渣水泥石在各个龄期的水化产物的结合水量及Ca(OH)2含量与纯水泥石相当。掺粉煤灰和掺磷渣的水泥净浆主要的水化产物相同,掺30%粉煤灰比掺30%磷渣早期水化反应迅速,而后期相反。