负温防冻剂混凝土的界面显微结构与性能

研究了不同种类的防冻剂、矿物掺合料对正、负温下水泥净浆、砂浆及混凝土力学性能的影响.通过对比实验表明:水泥净浆、砂浆及混凝土在正、负温条件下抗压强度的变化规律存在显著差异,这取决于其内部显微结构,尤其是界面显微结构的差异.利用显微硬度计、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射研究了防冻剂混凝土界面过渡区的范围、元素分布、钙硅比及氢氧化钙的取向度.结果表明:防冻剂能够改善负温下混凝土的界面显微结构,防冻剂和矿物掺合料的复合使用可为负温混凝土提供理想的界面显微结构.     

早期负温养护环境下橡胶混凝土强度发展及抗氯离子渗透性能研究

为研究橡胶颗粒粒径、掺量以及防冻剂对负温下橡胶混凝土性能的影响,将40目和80目两种粒径的橡胶粉,按直接添加的方式制备橡胶掺量为0 kg/m3、10 kg/m3、20 kg/m3、30 kg/m3的橡胶混凝土,进行抗压强度试验分析混凝土早期受冻后强度的变化,并进行抗氯离子渗透(RCM)试验,分析早期受冻对橡胶混凝土氯离子渗透性能的影响,结合SEM图对强度变化及氯离子渗透机理做深入的分析.结果显示,在相同预养时间和早期受冻环境的件下,橡胶混凝土抗压强度均低于普通混凝土,但掺加防冻剂后,橡胶粉掺量越多、预养时间越短,抗冻性能越优;早期受冻后,橡胶混凝土氯离子渗透系数较普通混凝土增长幅度小,掺量为30 kg/m3的40目、80目橡胶混凝土氯离子渗透系数是标准养护条件下的1.14倍、1.07倍,相比下80目橡胶混凝土抗氯离子渗透性能更优.     

碱激发胶凝材料化学收缩或膨胀的试验研究

本文对碱激胶凝材料与水-水泥体系的化学收缩或膨胀进行了试验研究,其中以水-水泥体系为对比样.结果表明:室温(20±1℃)条件下,水-水泥体系、碱激发矿渣和碱激发粉煤灰体系都发生化学收缩,且其收缩值随反应龄期的延长而增加;在相同的龄期,水-水泥体系的化学收缩最大,碱激发矿渣体系的化学收缩最小;碱激发偏高岭石体系发生化学膨胀,且其膨胀值随反应龄期的延长而增加;碱激发偏高岭石的反应产物是无定形类沸石(因为具有沸石的NH+4离子交换性质),其中低聚合度的产物对化学膨胀有很大贡献;碱激发矿渣体系和碱激发粉煤灰体系的主要反应产物的性质与水泥产物的性质相似,但是存在少量无定形类沸石,这对化学收缩有部分抵消作用.     

环氧树脂改性碱矿渣修补砂浆的黏结性能及微观结构研究

通过在碱矿渣砂浆中掺加环氧树脂进行增强改性,制备了环氧树脂改性碱矿渣修补砂浆.在此基础上,试验研究了不同聚灰比下环氧树脂对碱矿渣砂浆黏结强度的影响,并对其裂缝、界面及水化产物形貌进行了观察分析.结果表明,环氧树脂的加入可以提高碱矿渣砂浆的与基底的黏结强度,减小受弯后的主裂缝宽度;环氧树脂形成的聚合物膜改善了碱矿渣水化产物的结构,增强了细骨料与浆体之间的黏结性能.     

温度对矿渣水泥活性的影响

常温下矿渣的活性必须在碱的环境下才能得到发挥。增加激发剂的掺入量有利于矿渣水泥强度的提高。适当地提高温度有利于矿渣活性的充分发挥,但温度不能过高,温度过高反而不利于矿渣水泥活性的体现。本试验的结论是:无碱矿渣水泥水化的温度应控制在50-60℃。     

防冻组分对水泥混凝土性能的影响研究

试验对比研究了不同负温养护条件下,防冻组分种类与掺量对低温养护条件下混凝土工作性、力学性能以及耐久性的影响.结果表明:随着CaCl2、Ca(NO2)2、Ca(NO3)2等无机盐类防冻剂掺量的提高,混凝土工作性出现劣化现象.在负温养护条件下,无机防冻组分可以较好的促进混凝土强度的发展,但硬化混凝土的抗水冻融耐久性和盐冻耐久性降低.与无机防冻组分相比,乙二醇的加入可以改善混凝土的工作性与耐久性,但乙二醇作为防冻组分更适合于-10℃、-15℃等较低温度条件下使用.     

电伴热预养护条件对混凝土受冻临界强度的影响

电伴热预养护是一种保证预拌混凝土冬期施工养护温度和强度增长的简单高效的方法。本文采用7 d恒负温(-5 ℃、-10 ℃、-15 ℃)一次冻结转标准养护的试验,研究电伴热预养护不同温度和时间对一种高坍落度C30普通混凝土抗压强度的影响。依据混凝土受冻临界强度的定义,确定基于电伴热预养护条件下的混凝土受冻临界强度值及其合理的预养护时间。结果表明:与标准养护相比,经电伴热高温预养护的混凝土抗压强度均得到了提高,但电伴热预养护温度宜控制在30 ℃,较高的预养护温度下强度发展速率和R_-7+28(负温养护7 d再转标养28 d的抗压强度)值反而降低;当预养护温度为30 ℃,硬化温度不低于-15 ℃时,合理的预养护时间在36～48 h之间;恒负温(-5 ℃、-10 ℃、-15 ℃)硬化条件下,采用电伴热预养护的混凝土受冻临界强度的范围是6.6～17.8 MPa,为混凝土立方体抗压强度标准值的22.0%～59.3%。研究旨在比较电伴热预养护制度对普通混凝土力学性能的影响,进而指导相关工程应用。     

碱矿渣水泥的激发性能与热激发工艺

研究了碱矿渣水泥钠水玻璃复合激发剂中水玻璃掺量对碱矿渣水泥性能的影响,在降低水玻璃掺量的同时,通过蒸养手段,对碱矿渣水泥实施了"热激发".结果表明:其硬化体12h的强度已接近28d强度,较之常温养护,硬化体碳化明显减少.通过不同蒸养制度的对比,得出"3 6 3;80℃"蒸养制度是适宜的热激发工艺;通过对常温养护与蒸养试样的XRD、SEM分析,表明蒸养后碱矿渣浆体中的水化物种类与常温下的相同,主要为C-S-H凝胶,但结晶度变差.     

矿渣复合助磨剂的实验研究

在相同的粉磨条件下，研究了数种复合助磨剂（三乙醇胺十无机盐类）对矿渣的助磨效果，每隔0．5h测定其比表面积并与空白样品对比；然后对所得矿粉用图像分析仪和扫描电镜进行了形貌分析。同时又研究了三乙醇胺系复合助磨削时矿渣-水泥体系的标准稠度用水量、凝结时间、胶砂强度等性能的影响。结果表明：（1）复合矿渣助磨剂的助磨效果优于单一助磨剂，对矿渣水泥的性能无损害且能够提高胶砂强度；（2）无机盐的取代在一定程度上能够降低助磨剂的成本。     

碱激活粉煤灰-矿渣-煤矸石复合体系胶凝材料强度研究

碱激活粉煤灰-矿渣-煤矸石复合体系胶凝材料较优养护环境为20±1℃、相对湿度90%湿气养护,其在28d养护龄期内强度发展势头较好.碱激活粉煤灰-矿渣-煤矸石复合体系胶凝材料28d、40d强度随煤矸石含量(30%~50%)的增加而增加,随矿渣含量增加而增加,随水玻璃:氢氧化钠值的增加而先增大后降低,随液胶比的增加而降低,随激发剂的增加而先增大后降低.粉煤灰受碱性激发水化硬化较缓慢,在28d龄期对材料的强度增长贡献不大,但在40d龄期对材料强度的提高作用就较为明显了.碱激活粉煤灰-矿渣-煤矸石复合体系胶凝材料较优制备参数为煤矸石:矿渣:粉煤灰为5:4:1,水玻璃:氢氧化钠为5:1,激发剂掺量为20%该配比下,材料在0.40水灰比条件下,28d强度达到17.7MPa,40d强度达到41.55MPa.     

硫酸钠对生土基粘结材料力学性能影响研究

研究了水泥-矿渣-硫酸钠复合改性生土基粘结材料时,硫酸钠对生土基粘结材料力学性能的影响,并对配合比参数进行了优化.结果表明:硫酸钠在水泥-矿渣-硫酸钠复合改性生土基粘结材料中的增强作用要优于在水泥-硫酸钠复合改性生土基粘结材料中的增强作用;考察强度增长率时,最优配合比为水泥掺量=0.050～0.075,水泥/矿渣=1.0～3.0,硫酸钠/(水泥+矿渣)=0.12 ～0.25;考察抗压强度时,最优配合比为水泥掺量=0.075,水泥/矿渣=1.0～1.5,硫酸钠/(水泥+矿渣)=0.12～0.20.     

不同养护温度下混凝土的强度及抗氯离子渗透性试验研究

本文主要研究了不同养护温度下混凝土的强度及抗氯离子渗透性.通过测定出标准养护、3℃养护、-3℃养护以及变温(5→-3℃)条件下养护混凝土不同龄期的抗压强度,分析了低、负温养护下混凝土强度增长规律并与标准养护下混凝土强度进行比对得出:养护温度是影响混凝土强度的重要因素,前期养护温度越低,28 d的抗压强度越低;低、负温下养护时,混凝土的强度早期增长比标养下慢,后期增长比标养下快;变温养护下,3d前强度增长较快,3d后其强度的增长与-3℃养护的混凝土差不多.同时采用直流电量法对这四种养护情况下56 d时混凝土进行了抗氯离子渗透性研究,试验结果表明:养护温度越低,混凝土的抗氯离子渗透性越差.     

混合碱溶液对碱矿渣水泥水化性能影响研究

固定Na2O当量为4％,测试了不同混合碱溶液对碱矿渣水泥凝结时间的影响及抗压强度发展规律.其中,混合碱溶液由水玻璃、Na3PO4·12H2O及NaOH按规定比例两两混合而成.结合水化热分析了混合碱溶液在碱矿渣水泥中的水化过程.结果表明:Na3PO4·12H2O主要影响碱矿渣水泥凝结时间,在低掺量下,对碱矿渣水泥起缓凝作用;在高掺量下,引起碱矿渣水泥速凝,但浆体长时间不硬化.加入Na3PO4·12H2O后,水泥石早期强度低而后期强度较高.     

矿渣在不同胶凝体系中的水化特性

矿渣具有潜在活性,可用于制备不同类型的水泥.介绍了矿渣的形成与材料特性,在此基础上,将其用于矿渣硅酸盐水泥、超硫酸盐水泥及碱激发矿渣水泥,并分析其在不同胶凝体系中的水化特性.在三种胶凝体系中,矿渣在碱和硫酸盐激发下,形成大量水化硅酸钙和钙矾石等水化产物;随着水化反应的不断发展,使得硬化浆体更加致密,进而提高水泥的强度.     

钢渣、碱矿渣水泥强度影响因素的研究

本文从宏观和微观两方面,讨论了诸如钢渣（D渣）掺量、碱组分及养护条件等因素对钢渣-碱矿渣水泥强度发展的影响机理,为更好利用钢渣以作为碱矿渣水泥的复合组分,进行了理论和实践方面的探索.     

赤泥-碱矿渣水泥及其制品的研究

本文研究了不同碱激发剂对碱矿渣水泥强度的影响,确定了以硅酸钠和石膏作为复合激发剂,且掺量分别为3%和5%时碱矿渣水泥的强度最高,并分析了激发剂的作用机理。同时研究了赤泥对碱矿渣水泥强度的影响,并研究了利用赤泥-碱矿渣水泥作为基本胶凝材料制造的免烧砖和轻质墙体材料的性能。     

碱矿渣复合水泥--放射性废物固化基材力学性能的研究(一)

在碱矿渣水泥中,掺入参改性其水化产物,提高其吸附性能的粘土矿物材料,构成用于放射性废物固化的碱矿渣复合水泥体系。研究了该体系的力学性能,结果表明,粘土矿物的掺量和养护制度对碱矿渣复合水泥的强度有较大影响,当热活化高岭土,沸石,改性凹凸棒掺量分别为１０％、５％、１５％时,其２８ｄ净浆抗压强度达８９．８ＭＰａ。该复合水泥浆体宜湿气养护,且具有良好的耐辐照和抗硫酸盐性能。     

碱-偏高岭石-矿渣系胶凝材料的凝结硬化性能研究

研究了不同粒化高炉矿渣掺量对"碱-偏高岭石-矿渣"体系在室温下凝结硬化性能的影响和对反应物的NH4+交换容量的影响.结果表明:在温度(20±1)℃并保湿养护条件下,随矿渣掺量的增加,碱-偏高岭石-矿渣系胶凝材料的凝结时间缩短,抗压强度提高,反应物中结构类似沸石的产物含量下降.     

水热环境下碱式硫酸镁水泥强度变化机理

为了进一步研究镁水泥在油井堵漏中的应用,本文分别对掺加粉煤灰和矿渣的碱式硫酸镁水泥进行水热环境下的强度试验,研究其在50℃和80℃水热环境中强度变化规律.利用XRD与SEM技术手段,分析碱式硫酸镁水泥在50℃和80℃水热环境中的物相组成和显微形貌,研究碱式硫酸镁水泥强度在水热条件下的衰退机理.研究结果表明碱式硫酸镁水泥水化产物的物相匹配和显微形貌发生不利转变并使强度衰退,其强度随水热温度的升高而降低.在50℃水热环境下水泥石1d强度由66.9 MPa提高到77.1 MPa,3d强度保留98.1％,7d强度仍能保持77.6％左右;在80℃水热环境下其强度随养护时间衰退较快,1d、3d、7d强度保留率分别为79.7％、70.1％、62.5％.     

模拟含碱高放废液"碱-偏高岭土-矿渣"固化性能研究

研究了不同水热条件下粒化高炉矿渣(granulated blast-furnace slag,简写GBS,以下简称为矿渣)加入"碱-偏高岭土"体系后,其水化产物对Sr、Cs的吸附性能影响和力学性能变化;通过体系对Sr、Cs吸附性能和力学性能的变化情况,进一步研究了掺废液体系KS20经不同水热条件处理后,产物对废液离子浸出性能的影响.结果表明:"碱-偏高岭土"体系加入矿渣后,体系对Sr、Cs的吸附性能随矿渣加入量增加而降低;强度随矿渣加入量增加而提高;掺废液体系KS20合成温度升高,废液掺量增加,废液离子浸出百分数不断减少.