矿渣-水泥胶凝体系的水化动力学模型

矿渣是由高炉炼铁熔融的矿渣骤冷时形成的细粒状玻璃态物质,它是一种活性掺和料.将矿渣粉作为掺合料掺入水泥基材料中,其活性可以得到充分的发挥,使得水化反应充分,进而改善水泥基材料的力学性能.本文分析了矿渣和水泥的水化动力学影响因素,建立了矿渣-水泥胶凝体系的水化动力学方程,主要从水胶比、温度以及比表面积这三个因素来分析矿渣掺量对矿渣-水泥胶凝体系水化过程的影响.结果表明,增大水胶比、升高温度及增大水泥颗粒的比表面积均能够不同程度的加速矿渣-水泥胶凝体系的水化进程.     

矿物掺合料的复合效应及对混凝土性能的影响

选用硅灰、粉煤灰、矿渣粉及偏高岭土等活性矿物掺合料,控制活性掺合料的总掺量为胶凝材料的40%等量取代水泥,采取单掺、双掺、三掺的方式配制混凝土,通过对比各组混凝土试样的力学性能、抗腐蚀性能及微观结构,探讨活性矿物掺合料的复合效应以及对混凝土性能的影响.     

水泥强度对蒸养混凝土掺合料活性指数影响的研究

研究了采用P·II 52.5和P·O 42.5两种对比水泥，测定了4个不同品种的蒸养混凝土掺合料在不同龄期的胶砂试件抗折强度、抗压强度，计算了4个不同品种掺合料不同龄期的活性指数。发现了掺合料活性指数测定值与选用的对比水泥强度等级有关，采用P·O 42.5对比水泥时测定的掺合料活性指数较采用P·II 52.5对比水泥时测定值高25.6%～29.9%。     

活性复合掺合料对水泥胶砂抗侵蚀性能影响

以防腐阻锈成分、粉煤灰、矿渣粉等量取代部分水泥,研究单掺防腐阻锈成分、双掺粉煤灰和矿渣粉以及复掺三者时对水泥胶砂抗蚀系数、电极电位的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)对不同复合掺合料水化产物和表面特征进行分析.试验结果表明:单掺FZJ的水泥胶砂,当掺量为6%时,其初始抗蚀系数比未掺的基准水泥胶砂高20%;双掺粉煤灰与矿渣粉的水泥胶砂,当两者掺量为65%时,100次循环后抗蚀系数远高于基准水泥胶砂,抗蚀效果显著;三者复掺最佳替代水泥量为71%时,56 d电极电位曲线趋向钝化,水泥胶砂的抗氯盐锈蚀效果最显著.电镜分析表明:防腐阻锈成分对粉煤灰、矿渣粉实现了碱改性,增加其二次水化活性,使三者复合掺合料的砂浆试块抗侵蚀性能随养护龄期的增长更加显著,为在氯盐、硫酸盐环境下矿物掺合料砂浆或混凝土耐久性研究提供应用技术.     

硅锰渣基复合掺合料的试验研究

以工业废渣硅锰渣为基本掺合料与常用的矿物(废渣)掺合料—矿渣、石灰石、炉渣和专用水泥助磨剂进行复合,试制出粉磨用于水泥和混凝土的硅锰渣基复合掺合料.通过试验及与国家标准 GB/T 18046—2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》对比,该掺合料的主要性能指标达到标准中S95级矿渣粉的要求,且经济效益和社会效益突出.     

掺合料对磷石膏基复合胶凝材料耐水性及强度的影响综述

磷石膏中含有的可溶性磷、氟等杂质使其在建筑行业利用率较低。而且磷石膏材料耐水性较差,需要复配其他水硬性掺合料来提高其耐水性,不同地区的磷石膏因其理化性质不同,其复合胶凝材料的力学性能也存在一定的差异。针对上述问题,介绍了主要的磷石膏基复合胶凝材料类型,分析了粉煤灰、矿渣、生石灰、水泥对不同磷石膏基复合胶凝材料耐水性及强度的影响,阐明其影响规律,确定了粉煤灰、矿渣、生石灰、水泥在磷石膏基复合胶凝材料中的建议掺量区间。     

对比水泥对粒化高炉矿渣粉活性指数影响的研究

GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》规定了矿渣粉活性指数的检验方法,但在实际检测过程中,由于对比水泥的不同,造成矿渣粉活性指数的波动,难以对矿渣粉质量做出合理的评判。本文通过选用不同的对比水泥,对同一批矿渣粉进行活性指数检验,对试验结果进行了分析,并对对比水泥的选择给出了自己的意见。     

三乙醇胺系矿渣复合助磨剂的实验研究

通过测试矿渣微粉筛余,比表面积和粒度分布,研究3种三乙醇胺系助磨剂对矿渣粉磨的作用效果,同时利用粒度粒形检测仪和扫描电镜分析了矿渣微粉的颗粒群形貌,并探讨了助磨剂对矿渣微粉活性指数及水泥-矿渣基胶凝材料标准稠度、凝结时间和安定性的影响.结果表明:三种助磨剂均能不同程度降低矿渣微粉筛余,提高其比表面积,提高幅度为5.3％～13.5％;掺入助磨剂后,矿渣微粉颗粒群的圆度降低,粗糙度与伸长度增加,粒度分布发生变化,0～20 μm颗粒含量显著增加;水泥-矿渣基胶凝材料凝结时间缩短,标准稠度变化不大,安定性符合国家标准;助磨剂能显著提高矿渣微粉的活性指数,提升其质量等级.三种助磨剂以三乙醇胺复配无机盐的效果最好.     

花岗岩石粉复合矿物掺合料对水泥胶砂性能的影响

研究了花岗岩石粉的流动度比、活性指数,及其掺量对水泥胶砂性能的影响,利用L9(34)正交试验,探究了花岗岩石粉复合粉煤灰和矿渣粉掺量对水泥胶砂性能的影响,以总功效系数d为评价指标。结果表明:花岗岩石粉具有潜在的应用价值,粉煤灰在多元矿物掺合料砂浆中对其性能是主要影响因素,其次是花岗岩石粉。     

基于图像分析和非蒸发水量的复合胶凝材料的水化程度的定量分析（英文）

定量确定复合胶凝材料中的水泥与矿物掺合料的反应程度对于研究它们的反应机理和微观结构发展非常重要。采用扫描电镜观察结合能谱分析,确定了在20、45和60℃水化的复合胶凝材料中的水泥、矿渣粉或粉煤灰的反应程度。用灼烧失重法测定了复合胶凝材料浆体的非蒸发水量。结果表明:水化温度对于水泥的水化程度影响很小。在实验温度范围内,水泥-矿渣粉复合胶凝材料中的水泥的反应程度随着矿渣粉含量的增加而提高;但是水泥-粉煤灰复合胶凝材料中的水泥的反应程度在高温时低于纯水泥的反应程度。水化温度的提高降低了水泥的反应程度,但提高了矿渣粉或粉煤灰的反应程度。复合胶凝材料的反应程度随着矿物掺合料掺加比例的提高而降低。复合胶凝材料的反应程度与其非蒸发水量之间存在线性关系。     

粉煤灰和矿渣微粉在水泥基材料中的复合效应研究

通过测定不同龄期的水泥净浆、砂浆和混凝土的力学强度以及水泥净浆的抗模拟酸雨侵蚀性能，探讨了在矿物掺合料总量为胶凝材料总量的40％时，单掺粉煤灰、单掺矿渣微粉以及粉煤灰与矿渣微粉双掺对水泥基材料性能的影响。试验结果表明：在本试验条件下，与基准试件相比，矿物掺合料的掺入可以显著改善水泥基材料的工作性能，但是在一定程度上会导致其力学性能的降低；同时双掺可以发挥出明显的“叠加效应”，但是“超叠加效应”不显著.     

-3 ℃养护下考虑矿物掺合料影响的水泥水化程度计算模型

针对多年冻土地区工程施工时混凝土养护的问题,采用10%、20%、30%的矿粉和粉煤灰替代量等量替代水泥,测试了-3 ℃恒温养护条件下0.38水胶比水泥浆体在各个龄期的水泥水化热,计算了水泥水化程度;分析了龄期及矿物掺合料对水泥水化程度的影响规律,建立了综合考虑龄期和矿物掺合料替代量的水泥水化程度计算模型.结果表明:-3 ℃恒温养护下,矿物掺合料等量替代水泥,水泥浆体的水化程度会降低,粉煤灰降低水化程度的值要比矿粉高;在相同矿物掺合料替代量下,随着龄期的增长,矿物掺合料对水泥水化程度的影响逐渐减弱;同一龄期时,随着矿物掺合料的增加,矿物掺合料对水泥水化程度的影响逐渐增强;利用建立的模型计算了分别掺入15%矿粉和粉煤灰的水泥水化程度,与实测值相比,计算值偏离值较少,预测精度较高.     

用磷渣配料并作水泥混合材的试验研究

采用磷渣配料烧制水泥熟料,再掺入磷渣作混合材制备复合水泥,研究磷渣掺量对复合水泥性能的影响,并利用XRD、SEM对其水化产物进行分析。结果表明,用作混合材,当磷渣掺量为10%,矿渣掺量为20%时,所制备的复合水泥各项性能均满足国家标准,其净浆28d抗压强度值高达114.2MPa。     

高铝质高酸性矿渣做水泥混合材的研究与应用

通过对高铝质高酸性矿渣扣普通粒化高炉矿渣的化学成分分析与水硬活性试验比较，认为矿渣中高含量的Al2O3在水化硬化过程中形成水硬活性，从而造就了掺该矿渣的水泥3d、7d的高强度和矿渣高活性指数。得出高铝质高酸性矿渣比普通矿渣具有更好的水硬活性的结论。     

矿渣-钢渣复合水泥的性能研究

试验利用矿渣和钢渣作为配制复合水泥的辅助性胶凝材料,研究了矿渣、钢渣细度和复合比例对复合水泥强度的影响,并从颗粒堆积和复合胶凝效应的角度探讨了矿渣-钢渣在复合水泥中的作用机理。试验结果表明：在矿渣与钢渣组成的复合体系中,矿渣细度决定了复合水泥的强度,矿渣越细,复合水泥强度越高;在辅助性胶凝材料掺量一定的情况下,矿渣占的比例越高,复合水泥的强度越高;在适宜的复合比例下,用矿渣和钢渣混合配制的复合水泥28d抗压强度高于纯水泥的28d抗压强度。     

混合材对水泥浆体脆性的影响及其机理的研究

研究了不同掺量的矿渣和粉煤灰对水泥脆性的影响及规律,同时就混合材改善水泥脆性的机理进行了分析。结果表明,混合材能够改善水泥的脆性,但只有掺量〉15%后效果才比较明显;混合材改善水泥脆性的机理,除了已有共识的二次水化反应消耗浆体中的Ca（OH）2和改善界面过渡带外,还包括以下机理：由于Ca（OH）2浓度的降低,使其不能饱和结晶,而形成薄弱的层状结构;水泥浆体成为相对低钙体系,利于纤维状钙矾石的形成;混合材的使用,降低了水泥的水化速率,减少了因化学收缩、自收缩、温差收缩等原因造成的微裂缝。     

钢渣-矿渣复掺作水泥混合材的试验研究

将钢渣粉与矿渣粉以1∶2比例复掺后以30%、50%和80%的掺量用于水泥中,并加入活性激发剂,所配制水泥的各种性能指标满足GB175-2007《通用硅酸盐水泥》的技术要求。分析认为,钢渣粉与矿渣粉复掺提高了颗粒级配的连续性;加入激发剂可以有效促进钢渣的水化,而钢渣的水化又能促进矿渣的水化,提高了钢渣-矿渣复掺粉的活性。钢渣-矿渣复掺粉可以作为混合材大量应用于水泥生产中。     

矿物掺合料混凝土碳化性能试验研究

通过快速碳化试验,综合考虑水胶比、掺合料种类、掺量等因素,对掺合料混凝土碳化规律进行了研究.结果表明:低水胶比是保证掺合料混凝十具有较高抗碳化能力的重要手段之一.掺合料总掺量相同时,掺合料混凝土抗碳化能力从高到低依次为:三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,双掺粉煤灰+矿渣,双掺粉煤灰+硅灰,单掺矿渣,单掺粉煤灰,单掺硅灰.合理双掺粉煤灰+矿渣或三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,不仅能使混凝土获得满足要求的抗碳化能力,还可以大大提高水泥取代量.     

基于组合混料设计的高性能混凝土配合比优化研究

为了更加科学合理地进行高性能混凝土配合比设计,研究各个组分对高性能混凝土的影响,将水泥、矿粉、粉煤灰视为一组总质量不变的混料,细集料和粗集料视为另一组混料,通过组合设计分析了矿物掺合料、水泥、砂率的混料效应,同时得到了以坍落度和抗压强度为目标的回归方程,实现了配合比的优化设计.结果表明,为了得到工作性和抗压强度都较好的高性能混凝土,矿物掺合料的掺量和砂率均不宜过大.矿粉比粉煤灰先发挥强度作用,后期水泥与矿粉对高性能混凝土的抗压强度影响较大.砂率的增大对高性能混凝土的抗压强度影响较小,但会使高性能混凝土的坍落度先增加后降低.粉煤灰和矿粉的增加均会使高性能混凝土的坍落度增加.研究结论能够为高性能混凝土矿物掺合料、砂率的选择和配合比设计提供参考依据.     

掺加助磨剂水泥混合材料优化试验

加入试验设计最低掺量的混合材料,利用大磨生产母体水泥,再按照正交设计加入一定数量的混合材料和选定助磨剂进行水泥各项物理性能试验。旨在优选使用助磨剂后的水泥配比,增加混合材料掺量,同时提高或至少不劣化水泥性能。结果表明,掺加0.10%ZQ-1助磨剂,同时增加5%石灰石和3%矿渣粉后,可以保持水泥抗压强度基本不变;改善了以胶砂坍落度评价的水泥流变性能;凝结时间稍有延长。通过工业试验确定了助磨剂适宜掺量和优化的混合材料掺量。