甲酸钙对轻烧氧化镁水泥基材料水化和膨胀性能的影响

轻烧氧化镁(LBM)作为一种补偿水工大体积混凝土温降收缩的膨胀剂,其膨胀性能与氧化镁水化密切相关。水工混凝土冬季施工常常要用到早强剂,甲酸钙(CF)是目前应用最广的一种早强剂。关于早强剂对水泥水化影响的研究很多,但是缺乏关于早强剂对掺膨胀剂水工混凝土膨胀性能影响的研究。通过测定凝结时间、水化热、线性膨胀和抗压强度等性能,结合XRD和SEM微观表征,系统地研究了CF对LBM水泥基材料水化及膨胀性能的影响。结果表明,在蒸馏水中,掺CF抑制LBM的水化,延缓了其凝结。然而在水泥基材料中,CF加速了LBM的水化,提升了其膨胀性能。XRD和SEM分析显示,掺入CF促进Ca(OH)₂和C-S-H凝胶生成,从而加速了MgO的水化。     

溴化锂冷水机组在低温冷却水循环系统中的应用

本文分析了冷却水温度低于设计湿球温度时，获得低温冷却水的各种方法的优缺点，结合工程说明冷水机组与冷却塔组合工作方式满足了工艺要求，且具有某些突出的优点     

不同养护方式对水泥-锂渣浆体水化程度影响

为了分析水泥-锂渣浆体的水化程度, 采用高温煅烧法测试各龄期的化学结合水, 结果发现:水泥-锂渣浆体的化学结合水量随龄期的延长而增加, 水化3 d和7 d时能达到水化90 d时的60%和80%。高温养护、碱激发、高温和碱激发均能提高锂渣复合水泥基材料早期的化学结合水量, 最高可达3~4倍, 提高的幅度依次为碱激发和高温养护＞碱激发＞高温养护＞标准养护。高温和复合环境养护也能提高水泥的水化程度, 1~28 d内, 锂渣掺量在40%以内时, 水泥水化程度相对指数(ψ值)均大于1;掺量为60%时, ψ值均小于1。综上, 高温养护、碱激发、高温和碱激发均能提高锂渣和水泥的水化程度, 高温和碱激发复合作用时较为显著。     

碱对水泥基材料水化及水化产物的影响研究综述

综述了碱以不同碱金属离子存在形式和结合不同阴离子存在形式对水泥基材料水化特性的影响,并基于水泥基材料水化产物微结构及组成,分析对比了碱与水泥基材料水化产物的相互作用。结果表明:根据碱存在形式的不同,碱对水泥基材料水化特性的影响表现出较大差异,而碱在改变水泥水化产物结构和组成的同时,水化产物也有选择性地对碱进行吸收固化,进而使水泥基材料表现出不同宏观性能。分析结果同时说明将水泥基材料中的碱含量以当量碱含量考虑存在一定不足,为精细化控制水泥基材料的性能,碱存在形式的影响不可忽略。     

基于水泥水化的混凝土碳化深度预测模型

为了准确预测混凝土碳化深度的时变演化规律,基于周期性边界条件,本文提出了改进的水泥水化数值分析模型。引入中心水泥颗粒的未水化水泥层、水化产物层和空气层的受干扰程度3个参数量化表征了水化过程中水泥颗粒之间的干扰效应,考虑水泥矿物组分、水灰比、粒径分布对水泥水化进程的影响,分析了水泥水化度、孔隙率、水化产物随龄期的发展变化规律。结合Papadakis的混凝土碳化深度预测模型,提出了基于水泥水化的混凝土碳化深度预测方法。采用标准碳化试验方法对本文提出的模型进行了验证,试验研究表明模型预测结果与试验结果吻合良好,本文提出的混凝土碳化深度预测模型对研究混凝土耐久性具有重要意义。     

新型低温早强剂的制备与性能研究

传统早强组分已不能满足绿色、高性能混凝土的要求,其长龄期力学性能和耐久性能堪忧,且现有早强剂的低温(尤其是5 ℃)早强性能有限,低温下作用机理及其对混凝土耐久性影响的研究比较缺乏。以无机盐CB,LB,三异丙醇胺和纳米SiO₂四组分制备无碱、无氯、不含SO₄2-的低温早强剂,并研究5 ℃低温下早强剂的性能、适应性。结果表明:配比为0.50% CB+1.00% TIPA+0.20% nano-SiO₂+0.30% LB的低温早强剂可靠性高,其中CB和LB为关键组分,对砂浆各龄期强度提高均起重要作用,TIPA对3 d后强度提高作用显著,而nano-SiO₂对7 d后强度提高作用明显。5 ℃下,掺低温早强剂砂浆1,3,7和28 d强度较对比样分别提高376%,98%,72%和18%,砂浆3 d后各龄期强度已超对比样20 ℃养护下强度。低温早强剂对不同种类水泥、温度的适应性良好。     

电阻率法研究粉煤灰掺量对低热水泥水化进程的影响

采用电阻率测试仪分别对普通硅酸盐水泥、高抗硫水泥及单掺和未掺粉煤灰条件下的低热水泥水化的电阻率进行测试。对比分析3种水泥早期水化差异,并揭示粉煤灰掺量对低热水泥基胶凝体系水化进程的影响机理。试验结果表明:在水化早期,低热水泥浆体的电阻率随粉煤灰掺量的增加而增大;在水化后期,电阻率随粉煤灰掺量的增加而减小;与普通硅酸盐水泥和高抗硫水泥相比,低热水泥在水化早期电阻率值最小,而在水化后期电阻率值最大。     

全程二氧化碳养护对水泥水化硬化性能的影响

将水泥在CO_2环境中进行搅拌、成型和养护,对水泥水化、水化放热温升和硬化水泥浆体强度进行了测试,通过强度测试分析,研究了全程CO_2养护对水泥水化硬化性能影响。结果表明,在CO_2环境中进行搅拌和水化,可促进水泥在初始水化期的水化,使水化过程第一放热峰峰值温度提高,第二放热峰峰值温度略有下降。与标准养护条件相比,在CO_2环境中全程养护导致其28 d抗压强度有所下降,下降幅度高达20%。     

早强剂对水泥搅拌桩施工质量的影响分析

为了研究早强剂对水泥搅拌桩施工质量的影响,采用现场对比试验的方法进行分析.文中对添加早强剂和不添加早强剂水泥搅拌桩的最终成桩质量进行了对比分析,得出:采用四搅四喷(湿喷)工艺进行施工时,淤泥区域成桩连续性较一般,早强剂对成桩连续性影响较小;通过桩芯强度对比可知,水泥搅拌桩(湿喷+早强剂)早期强度(28 d)较低.     

水泥水化二维模拟的数值方法及其应用

通过引入周期性边界条件获得了正方形单元上水泥颗粒的初始分布。在水泥水化二维模拟中,假设水泥表面各点的反应速率相等,每个水泥颗粒用3个同心圆表示,引入3个参数量化相邻水泥颗粒之间的相互干涉,建立各相组分增量之间的关系。通过与已有试验结果进行比较,验证了水泥水化二维模拟数值方法的有效性,分析了养护温度对水化度的影响。应用该方法定量分析了毛细孔、未水化水泥和水化产物的面积百分数,毛细孔两点概率函数以及单位面积毛细孔周长随水化时间的变化规律。     

低热水泥胶凝体系水化热计算研究

为了评价几种传统水化热计算方法对低热水泥的适用性,进而提出低热水泥胶凝体系水化热的计算公式,采用直接法测定了不同掺量粉煤灰、矿渣条件下的低热水泥胶凝体系7 d水化热,对比应用矿物成分法、折算公式法、数值拟合法算得相应结果,调整各模型参数并对其计算精度进行评价分析。研究结果表明:矿物成分法仅能计算特征龄期下水泥水化热,算得结果与试验数值差距较大;折算公式法用于计算单一掺合料下胶凝材料7 d水化热时所得结果准确度较高;数值拟合法适用于单掺、复掺不同掺量矿物掺合料的低热水泥胶凝体系,该体系下粉煤灰、矿渣的最终水化热分别为126.6 J/g和172.4 J/g。研究成果可为大体积混凝土的绝热温升计算提供基础数据参考。     

粉煤灰与磷矿渣对水泥水化热及胶砂强度的影响

试验研究了单掺粉煤灰和复掺磷矿渣与粉煤灰(PF料)对水泥水化热及水泥胶砂强度的影响,结果表明:水泥水化热随粉煤灰和PF料掺量的增大而降低;与纯水泥相比,掺粉煤灰或PF料的水泥7 d水化热降低百分率均低于掺合料(粉煤灰、PF料)替代水泥的百分率;复掺PF料的胶砂抗压强度比单掺粉煤灰高,且PF料对延迟放热峰值出现时间比粉煤灰好。     

落地矩形渡槽水化热温度分析

通过对南水北调中线京石段应急供水工程漕河渡槽段落地矩形渡槽温度测试结果的分析,阐述了薄壁混凝土早期水化热温度发展的特点,提出了影响落地矩形渡槽水化热温度的主要因素与控制措施。     

低热与中热水泥混凝土抗裂性能研究

为了研究低热水泥和中热水泥混凝土的抗裂性能，采用湖北荆门水泥厂生产的４２５号低热水泥和５２５号中热水泥作为胶凝材料，按常用配合比拌制了两种混凝土，在室内对这种两种混凝土进行了一系列有关抗裂性能的试验。并针对三峡工程泄洪坝段的坝体结构和施工过程，进行了有关抗裂的仿真计算。试验和计算结果表明：４２５号低热水泥混凝土的抗裂性能明显经５２５号中热水泥混凝土的好；如果拌制三峡工程泄洪坝段的混凝土用５２５号中     

新型水工混凝土抗冻防冻复合外加剂对水泥浆体负温水化的影响

以新型抗冻防冻复合外加剂掺量、水泥浆体负温转正温养护龄期为变量,采用微观试验手段分析水泥浆体负温水化进程。通过水泥水化程度试验、电镜扫描与压汞试验三种试验方法,从不同角度分析水泥水化进度。试验表明,随着复合外加剂掺量的增加,水泥浆体的水化程度也在增加,水化产物CSH凝胶体增多,水化产物孔隙率也在增加。外加剂掺量为5.5%,水泥浆体-7+28d(负温养护7天、正温养护28天)试验的水化程度达到65.3%,孔隙率达到17.4%。     

基于小概率法的混凝土浇筑仓温度双控指标 拟定及预警研究

为了控制混凝土浇筑仓最高温度,提出了温度双控指标,即选取混凝土浇筑仓达到最高温度前的典型龄期,拟定该龄期下容许温度和容许温度变化率。假设该龄期下的实测温度和实测温度变化率为随机变量,且满足正态分布,采用小概率法,结合西南某建设中的混凝土特高拱坝高温季节浇筑仓实测温度,拟定了混凝土浇筑仓温度双控指标。实践表明,温度双控指标可以取到动态预警作用,可以使工程单位对最高温度的控制具有针对性和可操作性。     

碱激发高钛矿渣-水泥基胶凝体系水化活性研究

采用丽江42.5中热水泥,攀钢集团水淬高钛矿渣,对Ca(OH)2、NaOH及Na2CO3等碱激发剂激发高钛矿渣的早期活性进行了研究,并探讨了高钛矿渣的化学活化技术及其活化机理,以期为高钛矿渣的综合利用提供理论支持。结果表明：激发剂的掺量不宜过大,最优掺量范围为4%~6%;Ca2+对掺高钛矿渣复合胶凝体系的激发效果较好,且在OH-存在的条件下,早期激发效果更佳。机理分析表明,Ca2+和OH-对高钛矿渣活性的激发,主要是依靠OH-的极化作用,形成具有胶凝作用的水化CaSiO4等产物,且当溶液中Ca2+和SO2+4共存时,能较大程度地激发高钛矿渣的潜在活性。     

低温下硝化型曝气生物滤池的快速启动

为了提高我国北方地区冬季污水处理设施的生物脱氮效能,本文采用人工配水,探究低温条件下硝化型BAF的快速启动过程。结果表明:在10~16℃条件下,进水NH+4—N和COD浓度分别控制在103.16和60.00 mg/L,采用接种挂膜法与自然挂膜法相结合的方式,运行至25 d时,出水NH_4~+—N和COD的浓度分别降为36.17和6.66 mg/L,去除率分别高达62.74%和87.30%,NO_3~-—N浓度达到60.23 mg/L。采用的硝化型BAF具有良好的硝化性能。至硝化型BAF启动成功,填料表面生物膜由浅褐色黏性薄膜变为较厚的黄褐色生物膜。     

ζ-电位法探究粉煤灰掺量对低热水泥早期水化进程影响

为探究粉煤灰掺量对低热硅酸盐水泥早期水化进程的影响,采用电声法ζ-电位分析仪对低热水泥水化240min的ζ-电位进行测试.结果表明:在水胶比为0.40、 水化20min左右,纯水泥浆体中钙矾石和水化硅酸钙开始生成,随着粉煤灰掺量的增加,钙矾石和水化硅酸钙开始生成的时间逐渐延长.在水化120min左右,纯水泥浆体中便有大量钙矾石和水化硅酸钙生成,且粉煤灰掺量大于或等于30％时,浆体中因大量粉煤灰静电吸附孔溶液Ca2+而使大量钙矾石和水化硅酸钙生成的时间至少延长30min.当水泥浆体进入硬化状态后,粉煤灰掺量大于30％的水泥石中钙矾石和水化硅酸钙生长迟缓,增大了水泥石孔隙率.