掺合料对磷酸镁水泥的性能影响及机理研究

研究了粉煤灰、矿渣粉、磷渣粉和硅灰等四种活性掺合料分别对磷酸镁水泥(MPC)工作性能和力学性能的影响,并探讨了掺合料在MPC中的水化机理。结果表明:粉煤灰、矿渣粉、磷渣粉、硅灰的最佳掺量分别为20%、20%、30%、5%,掺入磷渣粉M PC浆体的流动性和缓凝效果最优,矿渣粉和硅灰对浆体的缓凝效果不明显;随着掺合料的添加,水泥石的28 d抗压强度都有一定程度提高,抗折强度呈下降趋势。但掺入硅灰使抗折强度有所提高。掺合料化学组成和碱性不同,电离出的OH-和掺合料活性影响MPC水化体系水化进程。     

铝酸钙膨胀剂的性能及水化机理

研究了掺铝酸钙膨胀剂水泥的力学性能，并使用XRD、SEM等分析方法研究了其水化过程。得出了掺铝酸钙膨胀荆水泥的限制膨胀率及强度发展规律，并对水化产物的结构和形貌进行了描述。     

磺化三聚氰胺甲醛树脂对水泥水化机理的影响

通过X 射线衍射分析、红外光谱分析及结合水的测定,阐明了由于水泥颗粒对磺化三聚氰胺甲醛树脂的吸附,使得电位增高、粒子间斥力增大、分散均匀、水化完全,同时改变了水化产物结晶的速度和晶体分布的状态,结果使水泥石结构密实,晶体间搭接合理、空隙率减少,水泥石强度提高。     

硅质渣对水泥性能的影响

研究了生产明矾过程中的废渣－硅质渣对水泥凝结时间、强度等性能的影响。通过正交实验找出了掺加硅质渣水泥的较为合理的配方,并通过XRD、DTA和SEM等对该水泥的水化产物及水化机理进行了分析探讨。     

速凝剂对水泥水化机理的影响

采用XRD对选用的两种速凝剂进行成分分析，通过试验比较两种速凝剂的性能差异，并利用SEM测试，观察研究了掺速凝剂的水泥水化产物的形貌特征，分析其水化作用机理，对速凝剂在工程中更好地推广应用具有重要作用。     

聚羧酸系高效减水剂对水泥水化性能的影响

通过对水泥水化过程的分析,阐述了减水剂对水泥水化过程的影响,聚羧酸系高效减水剂对水泥水化过程的影响因素及作用机理,与木钙、萘系减水剂相比,分子结构中含有羟基(-OH)、羧基(-COO-)、磺酸基(-SO3-)、聚氧乙烯基(-OCH2CH2-)等官能团的聚羧酸系高效减水剂更易抑制水泥初期水化并形成富钙保护层,延缓结构形成、降低化学收缩.     

缓凝剂与高效减水剂对水泥水化性能的影响

系统地研究了葡萄糖酸钠与三种高效减水剂复合对水泥水化性能的影响,结果表明:与空白水泥相比,缓凝剂与高效减水剂无论是单掺还是复合使用,对水泥的水化及其水化产物均有不同程度的影响;缓凝剂与高效减水剂复合后的协同效应与单掺缓凝剂、单掺高效减水剂时温峰出现时间有关.     

纤维素基减水剂对水泥水化的影响

本文研究了水溶性丁基磺酸纤维素(SBC)在水泥净浆中应用,测定了SBC对水泥净浆流动度、凝结时间的影响,测定不同龄期水泥浆体水化热及采用差示扫描量热仪(DSC)分析水泥净浆水化性能。研究结果显示,SBC是一种具有缓凝特性的减水剂,而缓凝特性仅表现在水泥水化初期,水化龄期超过3d,水泥净浆的水化更加充分,后期强度明显增加。     

助磨剂对高阿利特硅酸盐水泥粉磨及性能的影响

从比表面积、筛余、粒度分布、粒径参数等方面研究了5种单体助磨剂对高阿利特硅酸盐水泥粉磨的作用效果,并且通过电阻率、水化热、XRD和SEM研究了助磨剂对水泥水化过程的影响.结果表明:各助磨剂均有较好的助磨效果,特别对粉磨后期水泥大颗粒作用比较明显;掺加助磨剂后水泥水化程度加深,从而有利水泥强度增长.     

磷渣对高贝利特水泥水化性能的影响

采用XRD、DTA及MIP等微观测试手段研究了磷渣对高贝利特水泥强度和水化性能的影响.结果表明,磷渣掺入后,高贝利特水泥的强度随磷渣掺量的增大而降低,早期下降幅度较大,后期下降幅度明显减缓;抗折强度的降低幅度较抗压强度小:高贝利特水泥的水化热显著降低;水泥浆体中的Ca(OH)2含量明显降低,浆体早期的微观结构和孔结构均比未掺磷渣的高贝利特水泥浆体差,但后期浆体的孔径分布明显优于未掺磷渣的高贝利特水泥浆体.     

化学外加剂对C_3S水化的影响

一、引言化学外加剂在混凝土工业中的使用已有100多年历史,但是外加剂对水泥水化的作用机理至今仍未完全掌握。1972年Young对此作过探讨,并提出了C3S水化机理的模型[1,2]。以后,     

SO3对固硫灰渣胶凝系统水化及性能的影响

用外掺煅烧无水石膏方法模拟固硫灰渣中的SO3,研究了SO3对固硫灰渣-硅酸盐水泥熟料(质量比为30∶70)系统凝结时间、抗压强度、线性膨胀率、化学结合水量及水化产物的影响规律.结果显示,当系统中SO3含量(质量分数,下同)为2.5％～3.5％时,其初、终凝时间均可达到普通硅酸盐水泥所要求的标准,说明固硫灰渣中无水石膏有一定调凝作用,但无水石膏的调凝效果明显不如二水石膏.此外,系统SO3含量增加,化学结合水量也随之增加,说明SO3对烧黏土质矿物的火山灰活性有一定激发作用.当SO3含量小于3.5％时,系统强度会随之增高;SO3含量超过3.5％时,钙矾石生成量较多,系统线性膨胀率增加,导致系统强度有一定程度降低.研究表明,固硫灰渣作掺和料使用时,如果胶凝系统中不掺入二水石膏,则需要控制胶凝系统SO3含量为2.5％～3.5％.     

未水化水泥颗粒后期水化对UHPC性能的影响

采用高温加速试验,并结合烧失量法、力学试验、测长法、电通量法、碳化等手段研究了不同养护温度和水胶比条件下未水化水泥颗粒后期水化对UHPC性能的影响。结果表明:60℃水养护能够有效加速UHPC中未水化水泥颗粒的后期水化,试块的结合水量在90d内趋于稳定。随养护龄期的增长,UHPC试块先收缩后膨胀,90d的抗折强度、抗氯离子渗透性和抗碳化性能均下降,抗压强度尚无明显损失。水胶比越低,UHPC试块90d的结合水量增长率越大,膨胀值越大,抗折强度损失率也越高。     

偏高岭土对水化硅酸镁水泥结构与性能的影响

将偏高岭土引入水化硅酸镁水泥中并测定其抗压强度、pH值,同时研究其物相组成和微观结构.结果表明:偏高岭土掺量小于10％时,可以提高水化硅酸镁水泥的28 d抗压强度,其中偏高岭土掺量为8％时,水化硅酸镁水泥的28 d抗压强度提高了60.9％;偏高岭土中的Al2O3参与了反应,导致体系的水化程度增大,偏高岭土掺量为8％时体...     

纳米水化硅酸钙对C60盾构管片混凝土性能的影响

为避免蒸汽养护给混凝土长期耐久性带来的负面影响,免蒸养混凝土技术的研究逐渐得到重视,纳米水化硅酸钙由于其显著的早强功效而被应用于免蒸养混凝土制备。采用标准养护、蒸汽养护和掺加纳米水化硅酸钙晶核早强剂（n-C-S-H）3种方式制备C60混凝土,研究了n-C-S-H对混凝土性能的影响。结果表明,10、20、30℃养护条件下掺n-C-S-H制备的混凝土12 h抗压强度较对比样分别提高了185%、113%、34%,并且其收缩性能与抗渗性能较蒸养混凝土得到明显提高。加入n-C-S-H缩短了水泥的初、终凝时间,加快了新拌混凝土的坍落度损失。n-C-S-H显著加快了水泥的早期水化,特别是C3S的水化速率,这种加速效果在1 d后逐渐减小直至消失。     

碳酸钙晶须对SHCC性能的影响

硬化水泥基复合材料（SHCC）是一种多相多尺度的高延性水泥基材料,常用的纤维通常为单一尺度的厘米长度的纤维,不能很好的实现对微米尺度裂缝的阻裂,厘米尺度纤维混杂微米尺度纤维可实现梯度阻裂效果。采用了微米尺度的碳酸钙晶须（CW）与厘米尺度的PVA纤维混杂制备SHCC材料,研究了CW对力学性能的影响,并通过SEM、TG-DTG、X射线衍射（XRD）等测试对CW增韧机理进行研究。结果表明,微米尺度的CW通过晶须桥连微裂缝,晶须拔出消耗能量,提高SHCC力学性能,发挥多尺度阻裂效果。与对照组相比,掺有2%CW试样的抗折强度和抗压强度分别提高20.9%、18.6%,薄板试样在四点弯曲载荷下呈现多缝开裂特征,展现出弯曲硬化现象。此外,CW的加入诱导一种水化产物-单碳酸盐的出现,其硬度和体积均大于单硫型水化硫铝酸钙（AFm）,有利于力学性能的提高。     

MnO_(2)掺杂对重构钢渣矿物形成及水化性能影响

针对钢渣胶凝活性低、稳定性差等问题,引入钙、铝等调节组分对钢渣进行重构,并添加不同比例的MnO_(2),利用XRD、EDS、水化热以及活性指数等方法分析,研究MnO_(2)掺杂对重构钢渣矿物形成及力学性能的影响。结果表明:在高温时,掺入MnO_(2)可改善重构钢渣的易烧性,增加掺量效果显著;MnO_(2)的掺入促进了C4AF矿物的形成,降低f-MgO的含量,对C_(2)S的形成影响较小,Mn^(3+)易取代C4AF中的Fe^(3+)形成固溶;MnO_(2)对重构钢渣水化有明显的促进作用,表现为加速期提前,诱导期缩短;胶凝活性指数随着MnO_(2)掺量的增加呈先增大后减小的趋势,当掺量为2.0%时胶凝活性最好,90 d抗压强度为104.95 MPa,活性指数接近100%。     

缓凝剂对脱硫石膏水化的影响及其缓凝机理研究

通过在脱硫石膏中添加缓凝剂来改善石膏的凝结时间、水化进程,结合微观测试来分析脱硫石膏凝结硬化过程。结果表明,小掺量的缓凝剂P和缓凝剂CA即可延长脱硫石膏的凝结时间,有效延缓水化进程;但掺缓凝剂CA的脱硫石膏强度损失较大。综合考虑,缓凝剂的P的综合效果最佳。     

镍铁粉对水泥水化性能的影响

采用镍铁渣制成粒径小于0.075 mm的粉体,作为矿物掺合料取代部分水泥,研究镍铁粉不同掺量对水泥水化性能以及强度的影响。XRF分析发现,镍铁粉中含有较多的SiO2、MgO、FeO,具有较高的火山灰活性。镍铁粉的掺入可以较大程度上延缓水泥水化时间,相较空白组,掺30%镍铁粉时,第2个水化放热峰的出现时间延缓8 h左右;降低体系的水化放热量,相较空白组,当镍铁粉掺量为10%、20%、30%时,体系的累计放热量依次下降33%、46%、63%;掺入镍铁粉明显降低试块的抗压强度,但镍铁粉具有二次水化作用,可以使试块后期抗压强度增幅较大,掺20%镍铁粉试块的28 d抗压强度可达到空白组的86%。