固态碱组分碱矿渣水泥的研制及其水化机理和性能的研究

本研究针对液态碱组分碱矿渣水泥的缺陷,研制成功了强度标号达425R～625R的固态碱组分碱矿渣水泥,并对这种新型胶凝材料的生产工艺、水化机理、物理力学性能和耐久性进行了深入的研究。 运用现代测试手段详细研究了矿渣玻璃体的微观结构,发现矿渣玻璃体具有主要由富钙相和富硅相组成的微观分相结构,并且各相的存在状态和性质有很大的差异。在这一发现的基础上,本研究很好地解释了矿渣水硬活性的潜在性以及固态碱组分碱矿渣水泥的水化机理。研究表明,固态碱组分碱矿渣水泥的水化过程中没有诱导期或诱导期相当短,该水化过程主要经历矿渣的解体、新相的形成和长大、水化产物的缩聚和“混凝”三个阶段,其水化产物主要是沸石类矿物,另外还有少量的低碱性水化硅酸钙C-S-H(Ⅰ)。 研究表明,固态碱组分碱矿渣水泥属于低热水泥;其水泥石的孔隙率较小,且孔径大于10~3A的有害孔所占的比例较小;其抗渗性、抗冻性、抗碳化性能及抗化学腐蚀性等耐久性能良好。通过试验证实了用这种水泥配制的混凝土不会发生因碱集料反应而引起的膨胀破坏。 本研究研制成功的固态碱组分碱矿渣水泥不仅性能优良,而且充分利用工业废渣、成本低廉、生产工艺简单、使用方便,具有重要的实用意义。     

应用电阻率方法研究粉煤灰持碱效应

采用无接触电阻测量方法,通过电阻率随水化时间的关系曲线,研究了粉煤灰水泥中加入NaOH和Na2SO4后净浆水化早期电阻率的变化规律.结果显示,加入粉煤灰后,使早期电阻率明显增加,后期电阻率降低.加入碱后,水化初期电阻率减低,后期电阻率增加.通过不同水化时间电阻率的变化曲线可以研究粉煤灰的持碱效应,并研究碱在粉煤灰水泥中的作用和形成的产物.     

电学方法研究掺有窑灰水泥的水化特性

利用非接触式电阻率新方法,研究普通硅酸盐水泥及粉煤灰和粉磨时间分别为1h、3h和4h的窑灰混掺后胶凝材料的水化特性.试验结果表明,窑灰分别粉磨1h、3h和4h后,在同样掺量情况下,对水泥浆体早期电阻率随时间的变化有明显的影响.高碱度和高Cl-、高SO3含量将直接影响到窑灰作为混合材或直接回窑后水泥的早期水化特性.不同掺量的粉煤灰在一定程度上可以平衡窑灰水泥浆体系中的碱,同时窑灰中的碱也可激发粉煤灰的早期活性,在熟料掺量小于50%时仍可获得较高的早期强度.     

矿渣水泥水化产物平衡体系的研究

通过分析硅酸盐水泥熟料矿物组成、水化特性,矿渣的化学组成和水化过程,研究了普通矿渣水泥、碱矿渣水泥水化产物平衡体系的稳定性,并根据矿渣水泥系统水化产物稳定存在的条件,研制了适用于高掺量矿渣水泥的复合外加剂。     

三乙醇胺对液体无碱速凝剂“促-抑”水泥早期水化的调控机理研究

三乙醇胺(TEA)作为水泥混凝土中常用的早强组分，对早期强度发展有显著的促进作用。近年来随着喷射混凝土和液体无碱速凝剂的快速发展，三乙醇胺以其优良的早强特性逐渐得到广泛应用。然而，不同条件下由三乙醇胺制备的速凝剂性能不尽相同，甚至截然相反，其对水泥早期水化的影响规律及作用机理亟待明确。本工作制备了不同TEA比例的液体无碱速凝剂，从凝结时间、早期强度、水化放热行为、水化物相、热分析等方面详细研究了液体无碱速凝剂中TEA对水泥早期水化的影响规律。结果表明，当TEA占液体无碱速凝剂质量的0.25%时，凝结时间最短，初凝109 s,终凝324 s, 1 d强度最高，达到12.32 MPa,满足喷射混凝土用速凝剂的国标要求。TEA在低掺量时能够加速液体无碱速凝剂对水泥早期水化的促进作用，而TEA在高掺量下会对水泥早期水化有明显的削弱和抑制。此外，通过电导率、核磁氢谱等手段研究了TEA与铝相的络合机制，揭示了TEA对液体无碱速凝剂“促-抑”水泥早期水化的调控机理：(1)低TEA掺量时，TEA络合偏铝酸根离子，参与加速C₃A的早期水化；(2)高TEA掺量时，会生成大量钙矾石和T...     

胶凝材料影响水泥基饰面砂浆泛碱的研究进展

介绍了胶凝材料影响水泥基饰面砂浆泛碱性能的研究进展。研究主要针对水泥基饰面砂浆的泛碱成因，从无机胶凝材料入手，探讨其对砂浆泛碱的影响和抑制泛碱的措施。涉及的无机胶凝材料主要集中在硅酸盐水泥、铝酸盐水泥及其分别或共同与石膏组成的二元和三元体系。水泥基饰面砂浆的抗泛碱主要通过两条途径，一是控制水化时Ca（0H）2的产生，二...     

道面混凝土碱骨料反应及预防

本文介绍了混凝土碱骨料反应的有关概念，结合空军某机场水泥混凝土道面的腐蚀情况，分析了其碱骨料反应，并提出预防机场水混凝土道面碱骨料反应的几点措施。     

固态碱组分碱矿渣水泥水化热及结合能变化规律研究

通过测定水化热和元素结合能， 固态碱组分碱矿渣水泥在水化过程中化合物的分解，变化和形成过程，为进一步研究这种新型胶凝材料的水化机理提供了理论依据。     

GRC制品抗泛碱性能的提升及机理

玻璃纤维增强水泥(GRC)制品因其自重轻、安装易、强度高、可预制等诸多优点,成为装饰水泥基材料中应用最为广泛的产品之一.制约其使用的一个重要因素是在降水过后水分蒸发等干湿循环服役环境下,GRC制品表面会析出白霜,即发生泛碱现象.目前解决水泥基材料泛碱问题的主要方法包括掺入超细集料、表面疏水处理等,没有从材料根本上解决泛碱问题.本工作使用基于微生物矿化技术的微生物抗泛碱剂提升GRC制品的抗泛碱性能,将GRC制品内部的钙离子固定,避免其随水分迁移至表面并生成泛碱物质.试验结果表明,掺加微生物抗泛碱剂时,GRC制品的泛碱面积率可显著降低至3％左右.同时探究了耐碱玻璃纤维对GRC制品抗泛碱性能的影响.X-CT和MIP测试结果表明,二者对GRC制品抗泛碱性能的影响机理均与孔结构有关.此外,本工作改进了水泥基材料抗泛碱性能的测试方法并提出了新的定量评价指标,即泛碱均匀度.     

胶凝材料影响水泥基饰面砂浆泛碱的研究进展

介绍了胶凝材料影响水泥基饰面砂浆泛碱性能的研究进展。研究主要针对水泥基饰面砂浆的泛碱成因,从无机胶凝材料入手,探讨其对砂浆泛碱的影响和抑制泛碱的措施。涉及的无机胶凝材料主要集中在硅酸盐水泥、铝酸盐水泥及其分别或共同与石膏组成的二元和三元体系。水泥基饰面砂浆的抗泛碱主要通过两条途径,一是控制水化时Ca（OH）₂的产生,二是提高砂浆的密实度。