铝酸钠液体速凝剂性能及作用机理

目的研究不同物质的量比铝酸钠液体速凝剂对水泥性能的影响规律,探讨其促凝机理及存在最佳掺量的原因．方法测试了不同物质的量比的铝酸钠液体速凝剂对水泥的凝结时间和强度,利用差热分析,X-射线衍射和扫面电镜手段分析其作用机理．结果物质的量比为1．2时．铝酸钠液体速凝剂放置1d便产生大量的沉淀．增大物质的量比时,稳定性也增加．不同物质的量比的铝酸钠液体速凝剂均存在最佳掺量,其凝结时间和强度都符合JC477—2005标准．结论铝酸钠液体速凝剂并不是靠生成大量钙矾石相互搭接实现速凝,而是促进各水泥矿物的反应形成大量的凝胶,并有一定量的板状晶体氢氧化钙和柱状晶体钙矾石（AFt）分布在其中．当掺量过大时,形成大量的六方片状晶体水铝石和单硫型水化硫铝酸钙（AFm）,C—S—H凝胶和柱状钙矾石相对较少,导致结构不密实,速凝效果减弱．     

调凝型外加剂对水泥凝结硬化性能的影响

研究了缓凝剂、速凝剂单掺以及与其它品种外加剂复配掺入时，对水泥凝结与硬化性能的影响。通过XRD、SEM微观测试手段，研究了调凝型水泥基材料的微观结构特征。试验结果表明：缓凝剂、速凝剂与防水剂、减水剖复配使用，调凝效果显著，水泥硬化体形成的空间网络结构密实、强度高。     

粉煤灰对水泥凝结时间的影响

为探究粉煤灰掺量对水泥凝结时间的影响,对不同掺量粉煤灰水泥进行标准稠度下和固定水灰比下凝结实验。结果表明:在标准稠度用水量下,粉煤灰掺量的增加对凝结时间有延缓作用;在固定水灰比下,粉煤灰掺量超过2 0%时,随粉煤灰掺量的增加水泥凝结时间反而缩短;相同粉煤灰掺量下,随着水灰比的增加浆体凝结时间均有不同程度的延长。     

黄姜废渣对硅酸盐水泥水化和力学性能的影响

研究不同掺量的黄姜废渣对普通硅酸盐水泥标稠需水量、凝结时间、水化热、化学收缩、力学强度等影响。结果表明,对比空白水泥试样,掺加RT的水泥标准稠度需水量有所减少,试样的初凝和终凝时间随RT掺量的增加而延长。当RT掺量为15%时,水化热的峰值明显低于空白样,水化热的峰值出现的时间明显延迟。掺加RT后的试样,7d内水泥浆体的化学收缩有所减小。掺量为7%RT的水泥净浆强度最大。     

矿渣掺量对水泥性能的影响

采用矿渣与熟料分别粉磨再混合的方式,研究了不同掺量和不同细度的矿渣对水泥强度和凝结时间的影响,确定了水泥中矿渣的最佳掺量.     

水泥掺量对乳化沥青冷再生混合料性能的影响

对不同水泥掺量(0～5%)的乳化沥青冷再生沥青混合料进行了力学及路用性能测试研究。结果表明,掺加一定用量的水泥能显著影响乳化沥青冷再生混合料的力学和路用性能。随着水泥掺量的增加,其混合料的力学性能、高温稳定性及抗水损害能力随之提高,具有明显的规律;而低温性能呈现先增加后降低的变化特性,当水泥掺量为1.5%时,冷再生混合料具有最佳低温抗裂能力。     

复合助剂改性泡沫石膏的凝结性能研究

以石膏为基材,以差皂粉、水泥、引气剂和铝粉膏为复合助剂组分,以初凝时间和终凝时间为指标,采用L9（34）正交试验方法,测定和分析了复合助剂对泡沫石膏凝结性能的影响.结果表明：复合助剂不仅能产生适量泡沫,而且能有效调节石膏的凝结性能,在所选的因素水平范围内,复合助剂改性的泡沫石膏初凝时间分布在23~35 min,终凝时间分布在32~48 min,凝结性能良好,能满足工程施工的工作性要求;当复合助剂的组成为水泥掺量30%、差皂粉掺量0.35%、引气剂掺量50%、铝粉膏掺比1/2 600时,泡沫石膏的综合凝结性能较优,其初凝时间为33 min,终凝时间为48 min.     

低硫型水化硫铝酸钙（AFm）脱水相及其水化特性研究

用自蔓延（ＳＨＳ）法合成了ＣＡ，并由ＣＡ水化合成了低硫型水化硫铝酸钙（ＡＦｍ）纯样，用ＤＴＡ－ＴＧ，ＸＲＤ研究了ＡＦｍ脱水过程中组成与结构的变化，发现ＡＦｍ在３００～４８０℃左右脱水生成“无水ＡＦｍ”，对无水ＡＦｍ的水化产物，水化过程以及硬化体性能研究表明无水ＡＦｍ具有较好的胶凝能力，凝结时间较长，水化硬化体强度后期增进率增高；当加入石膏时，硬化体显示明显的膨胀能力。     

低硫型水化硫铝酸钙(AFm)脱水相及其水化特性研究

用自蔓延（ＳＨＳ）法合成了ＣＡ，并由ＣＡ水化合成了低硫型水化硫铝酸钙（ＡＦｍ）纯样，用ＤＴＡ－ＴＧ、ＸＲＤ研究了ＡＦｍ脱水过程中的组成与结构的变化，发现ＡＦｍ在３００～４８０℃左右脱水生成“无水ＡＦｍ”，对无水ＡＦｍ的水化产物、水化过程以及硬化体性能研究表明无水ＡＦｍ具有较好的胶凝能力，凝结时间较长，水化硬化体强度后期增进率较高；当加入石膏时，硬化体显示明显的膨胀能力。     

水泥复合土的压缩模量试验

为了改善水泥复合土的力学特性,在水泥复合土形成时添加了膨润土和粉煤灰,设计了水泥复合土的配合比;采取正交试验方法,进行了水泥复合土的压缩模量试验;利用极差分析和方差分析的方法研究了水泥掺量、膨润土掺量和粉煤灰掺量对水泥复合土压缩模量的影响.结果表明:随着水泥掺量的增加,水泥复合土的压缩模量逐步增大,而随着膨润土掺量和粉煤灰掺量的增加,水泥复合土的压缩模量均逐渐降低.水泥掺量对水泥复合土压缩模量的影响最大,膨润土掺量的影响次之,粉煤灰掺量的影响偏小.     

固硫灰对水泥性能的影响

利用XRD、SEM、差热分析和水化热分析等方法研究不同细度和不同掺量固硫灰对水泥物理性能和水泥水化的影响。结果表明,当固硫灰掺量为10%～30%时,水泥安定性、凝结时间均符合国家标准;水泥强度随固硫灰细度的增加而增加,随固硫灰掺量的增加先增加后降低,其最佳掺量为20%;适量的固硫灰,能促进早期C2S、C3S水化,固硫灰细度越细,水泥早期水化速率越快,并影响其早期水化产物的形成;固硫灰掺入后,水泥的水化产物主要为钙矾石、C-S-H、氢氧化钙,并改善了水化产物的热稳定性,同时固硫灰掺量的变化会导致水泥中硫含量的变化,使得C3A水化的最终产物有所不同。     

灾后混凝土工程快速修补材料的研究

为了确定磷酸盐胶凝材料(MPB)的最佳配合比,研究调凝组份、磷酸盐/MgO(w(P)/w(M))、灰砂比、掺粉煤灰对MPB胶凝材料凝结时间和强度发展等的影响规律,并分析它与传统水泥混凝土间的兼容性及其硬化机理.结果表明:当调凝组份掺量为10%左右时,可使MPB水泥凝结时间控制在15～30 min内.当w(P):w(M)为1:2时,MPB水泥浆体的强度达到最高值,3 h抗压强度可达到40 MPa以上,1 d时强度超过50 MPa.灰砂比(w(MPB):w(S))为1:1.5时,砂浆强度达到最高值,3 h抗压强度达到50 MPa,抗折强度达到9.1 MPa.在保持流动度不变情况下,掺粉煤灰并不降低MPB胶凝材料强度,并可使其颜色与普通水泥混凝土接近.MPB遇水后生成以MgNH_4PO_4·6H_2O为主的反应产物,它与传统水泥混凝土间具有很好兼容性,因而适合于灾后混凝土工程的快速修复.     

掺HRA对蔗糖超缓凝水泥基材料性能的影响

研究了掺水化恢复外加剂(HRA)对蔗糖超缓凝水泥基材料性能的影响,结果表明:在蔗糖超缓凝水泥基材料中掺入HRA可有效缓解蔗糖的严重缓凝作用,使水泥开始加速水化时间大幅提前.蔗糖掺量为0.20%时,未掺HRA的水泥浆体放热温升峰值出现时间长达64.6h,同掺2.0%HRA时,开始水化时间提前至20h;后掺时间为24h时,2h内水泥净浆即开始加速水化.掺加一定量HRA导致水泥胶砂抗折和抗压强度略有下降,原因可能是掺加胶态HRA导致水泥胶砂水灰比略有增大所致.     

掺混合材和硫酸钠水泥石可溶出Na+的实验

目的 分析在掺加Na2SO4后,粉煤灰、矿粉、水泥以及不同粉煤灰、矿粉掺量的水泥石中不同水化龄期的可溶出Na+量,进而研究Na+对混凝土的潜在破坏性.方法 利用溶出法对不同水化龄期样品进行处理,再利用离子选择性电极法对样品中的可溶出Na+量进行化学分析,以此来研究对水泥石仍有影响的Na+量随水化龄期的变化.结果 Na2SO4掺量超过2%时,水化早期的可溶出Na+量有较大幅度的提高;在水泥、粉煤灰和矿粉中,固化Na+量最大的是粉煤灰;Na2SO4掺量2%时,胶凝材料中掺入粉煤灰可明显降低可溶出Na+量,胶凝材料中矿粉掺量越高可溶出Na+量越高.结论 使用Na2SO4时,应将用量控制在2%以下;水泥中复合粉煤灰可显著提高固化Na+的能力,粉煤灰的适宜掺量为30%;水泥中复合矿粉会降低固化Na+的能力.     

基于滤纸法的水泥土土-水特征曲线试验研究

以不同水泥掺量的湖南黏性土为研究对象,通过土-水特征曲线试验(滤纸法)研究水泥掺量对持水性能的影响。随着水泥掺量的增加,试样的持水性能逐步增强。基于实测水泥土土-水特征曲线数据,利用VG模型和Gardner模型对其进行拟合,比较不同模型的拟合效果。结果表明：水泥掺量在8%～20%范围内,随着水泥掺量的增加,在同等吸力条件下试样对应的含水率越高;与VG模型相比,Gardner模型的拟合结果与实测值更为接近,拟合的效果要优于VG模型。     

高掺量沸石水泥的试验研究

研究了沸石的加入量对水泥性能的影响，同时选用适宜掺量的早强剂，提高了高掺量沸石水泥的早期强度，且后期强度发展正常，结果表明：在早强剂存在的情况下，沸石掺量≤４０％时，达到了４２５Ｒ型普通硅酸盐水泥标准，并具有良好的抗硫酸盐侵蚀性能。     

高效减水剂与缓凝剂复掺对三元胶凝体系流动性和强度的影响

针对掺萘系高效减水剂(BNS)的硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-石膏三元胶凝体系浆体流动性小、流动性经时损失大、凝结时间短等这些问题,采用了BNS与缓凝剂柠檬酸(CA)、葡萄糖酸钠(SG)复掺的方式来予以解决,同时研究了外加剂复掺对三元胶凝体系1 d、7 d、28 d强度的影响.研究结果表明:随着CA和SG掺量的增加,三元胶凝体系浆体的流动度增大、凝结时间明显延长,且SG的作用效果较CA更加显著;CA和SG均使胶砂试件早期抗压强度小幅度降低,后期强度略有增加.     

硅灰粉煤灰对喷射混凝土性能影响

为了解决现场喷射混凝土普遍存在强度低、喷层易开裂、回弹量大、粉尘浓度高等问题,在喷射混凝土中加入不同掺量的硅灰、粉煤灰替代水泥,并通过室内试验和现场试验研究硅灰、粉煤灰对添加铝酸盐液态速凝剂喷射混凝土性能的影响。结果表明:铝酸盐液态速凝剂掺量为3%时,凝结效果最好;单掺8%的硅灰能有效促进铝酸盐液态速凝剂的凝结效果,提高混凝土强度,增加粘聚性;单掺粉煤灰可以降低速凝剂的促凝效果、降低混凝土强度、提高和易性。硅灰、粉煤灰和铝酸盐液态速凝剂混掺,对混凝土1 d抗压强度影响由主到次为粉煤灰掺量>速凝剂掺量>硅灰掺量,28 d抗压强度影响由主到次为速凝剂掺量>硅灰掺量>粉煤灰掺量,从而得出三者最佳组合。并结合新型喷射工艺进行现场试验,得出最佳组合能有效减少水泥用量、提高喷射混凝土强度、减少开裂、降低回弹和粉尘的结论。     

磨细矿渣对高性能混凝土性能的影响：1掺加磨细矿渣的砂浆试验

研究了矿渣的细芳，掺量对水泥涛浆的强度和流动性的影响。结果表明：矿渣细度较小时，抗压强度随着掺量的增加而下降。当细度变大，强度随着掺量增加而下降的趋势变缓。细度超过一定值后，强度随着掺量的增加呈现上升趋势。     

稻草纤维增强泡沫混凝土物理力学性能试验研究

为了研究稻草纤维增强泡沫混凝土的性能,以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,硅灰、偏高岭土和粉煤灰为辅助胶凝材料,稻草纤维为增强材料,采用物理发泡法制备纤维增强泡沫混凝土;通过全因子试验,研究在不同水胶比和发泡剂掺量下,稻草纤维掺量对泡沫混凝土的密度、吸水率、抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和抗冻性能的影响。结果表明：对于不同水胶比和发泡剂掺量,泡沫混凝土的密度、抗压强度和劈裂抗拉强度均随纤维掺量的增加呈现出先增加后降低的变化规律;抗压强度随密度增加呈幂函数增加关系;劈裂抗拉强度随抗压强度的增加呈指数函数增加关系;当水胶比为0.45时,抗折强度随纤维掺量的增加先增加后降低,当水胶比为0.50时,抗折强度随纤维掺量的增加而增加;纤维的掺入增大了泡沫混凝土的泡孔尺寸和吸水率,降低了其抗冻性能。