锂渣对水泥浆体强度和收缩性能的试验研究

研究了不同掺量锂渣的水泥浆体强度、自收缩和干燥收缩,并采用压汞法和扫描电镜分析了水泥浆体的微观结构。结果表明:锂渣的掺入明显降低了水泥浆体的早期抗压强度、自收缩和干燥收缩,但后期抗压强度下降幅度降低,当锂渣掺量不超过15%时,锂渣可以提高水泥浆体的后期抗压强度。掺15%锂渣的水泥浆体120 d的孔隙率小于纯水泥浆体,且锂渣颗粒表面有大量水化产物生成。同时,锂渣的掺入明显降低水泥浆体10～50 nm的孔隙率,从而降低了水泥浆体的自收缩和干燥收缩。     

掺表面改性石英岩粉水泥浆体的强度和自收缩

采用掺入电石渣压蒸和低温煅烧法对石英岩粉进行表面改性,利用X射线衍射、扫描电镜和能谱分析等测试方法对表面改性石英岩粉的矿物组成、表面形貌、元素组成进行表征,测定了掺表面改性石英岩粉水泥浆体的抗压强度和自收缩性能;通过扫描电镜和压汞仪研究了掺表面改性石英岩粉水泥浆体的微观结构.结果表明:压蒸和低温煅烧改性石英岩粉体的表面分别生成了具有胶凝性的托勃莫来石和β-C_2S,增加了石英岩粉表面的胶凝性,改善了石英岩粉与水泥基体的界面结构,从而降低了水泥浆体的孔隙率和自收缩,提高了掺表面改性石英岩粉水泥浆体的早期强度.     

粉煤灰的表面改性及其对水泥浆体强度和干燥收缩的影响

用超细石灰石通过煅烧对粉煤灰进行表面改性,使粉煤灰表面生成具有活性的硅酸盐矿物,增加参与早期水化的胶凝材料量,从而提高粉煤灰的活性。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等现代分析方法对改性粉煤灰样品进行表征,并且对掺改性粉煤灰水泥浆体进行强度和体积变形试验。研究结果表明:改性粉煤灰表面生成了钙黄长石等钙铝硅酸盐;与掺未改性粉煤灰的水泥浆体相比,表面改性粉煤灰改善了粉煤灰与水泥浆体之间的界面结构,提高了掺表面改性粉煤灰水泥浆体的早期强度,并降低其干燥收缩;用30%石灰石进行改性的粉煤灰比用20%石灰石的改性效果好,单位强度干燥收缩小。     

改性Ⅲ级粉煤灰对混凝土强度和自收缩的影响

采用电石渣对Ⅲ级粉煤灰进行增钙煅烧改性,利用XRD对改性Ⅲ级粉煤灰的矿物组成进行分析,测定了掺入改性Ⅲ级粉煤灰的C30混凝土的抗压强度和自收缩,并采用BSEM和纳米压痕仪分析了改性Ⅲ级粉煤灰与水泥浆体的微界面结构及微界面力学性能。结果表明:Ⅲ级粉煤灰经增钙煅烧改性后生成了水硬性矿物β-C2S,水化可生成C-S-H凝胶,改善了Ⅲ级粉煤灰颗粒与水泥浆体的微界面区结构,提高了微界面区的弹性模量和硬度,从而提高了掺Ⅲ级粉煤灰混凝土的强度,并降低了其自收缩。     

粉煤灰对水泥浆体自收缩和抗压强度的影响

设计组装了水泥浆体自收缩测量装置,进行了不同粉煤灰掺量和水胶比的水泥浆体自收缩和抗压强度测试,采用压汞测孔仪(MIP)、扫描电镜(SEM)等测试技术研究了粉煤灰对水泥浆体孔结构、产物形貌等微观结构的影响,并对其影响机理进行了分析.结果表明:粉煤灰能够有效抑制水泥浆体的早期自收缩,在7d前,其自收缩随着粉煤灰掺量的增加而...     

轻烧氧化镁对蒸养水泥浆体自收缩和孔结构的影响研究

利用菱镁矿尾矿煅烧制备轻烧氧化镁补偿蒸养水泥浆体的自收缩。通过测定水泥胶砂流动度和3d强度来确定氧化镁的合适掺量。通过XRD和TG-DTA表征水泥浆体中氧化镁的水化进程,并结合压汞法(MIP)和场发射扫描电镜二次电子成像(FESEM)分别对浆体的孔结构和氧化镁水化产物的微观形貌进行分析。结果表明,氧化镁在蒸养过程中迅速水化,使得浆体的孔隙率略微增大。蒸养后,浆体中氧化镁在原位继续水化,有效地补偿了浆体的自收缩。掺有4%氧化镁的水泥和粉煤灰水泥浆体14d的自收缩值分别减少了33%、17%。     

颗粒级配对水泥浆体强度和自收缩的影响

通过实验室球磨机制备出比表面积分别为280、370和670 m2/kg三种不同细度的水泥,与不同掺量矿粉配制成不同颗粒级配的复合水泥,并进行了复合水泥干粉压实体孔隙率、复合水泥浆体的抗压强度、孔隙率、自收缩和BSEM测试。结果表明:随着水泥细度的增加,压实体的孔隙率逐渐增大。细水泥对复合水泥浆体早期孔隙的细化效果显著,提高了大掺量矿渣复合水泥浆体早期强度。矿粉的掺入减小了复合水泥体系的自收缩,矿粉掺量越大,水泥浆体自收缩越小。     

粉煤灰掺量对水泥孔溶液碱度与微观结构的影响

利用固液萃取法、压汞测孔仪(MIP)及扫描电镜(SEM)等方法,对含不同比例粉煤灰的硬化水泥浆体孔溶液碱度和微观结构进行了测定与分析.结果显示:粉煤灰的掺入导致硬化水泥浆体的孔溶液碱度随其掺量的增加而有所降低,但其pH值仍能长期维持在12以上;掺有粉煤灰的硬化水泥浆体结构随水化龄期的延长而逐渐密实,孔隙率降低,孔径细化,无害和少害孔增多;适量掺加粉煤灰不会破坏硬化水泥浆体微观结构的稳定性.     

Ⅲ级粉煤灰与水泥浆体的微界面改性

采用电石渣对Ⅲ级粉煤灰进行高温煅烧改性,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和纳米划痕仪对改性Ⅲ级粉煤灰的矿物组成和表面形貌进行表征,研究了改性Ⅲ级粉煤灰的水化性能,对比分析了未改性和改性Ⅲ级粉煤灰与水泥浆体的微界面形貌和力学性能.结果表明:改性Ⅲ级粉煤灰表面生成了水化活性较好的β-C2S,其水化生成的C-S-H凝胶改善了Ⅲ级粉煤灰颗粒与水泥浆体的微界面,减少了微界面区的孔隙,提高了微界面的力学性能.     

轻烧氧化镁膨胀剂对水泥浆体自收缩的影响

研究了轻烧氧化镁膨胀剂(0、3％、5％)和粉煤灰(0、30％、45％)对水胶比为0.35的水泥浆体自收缩性能的影响规律,并探讨了轻烧氧化镁膨胀剂和粉煤灰复合作用下对低水胶比水泥浆体自收缩联合补偿的减缩协同效应.结果表明:轻烧氧化镁和粉煤灰单独掺加时均能抑制水泥浆体的自收缩,二者复合双掺后对水泥浆体的自收缩抑制的幅度更大,表现出较好的减缩协同效应.     

碳酸侵蚀条件下水泥基材料性能劣化试验研究

模拟碳酸型侵蚀水质情况,分析水泥净浆质量损失、水泥砂浆抗压强度损失以及微观结构和化学组成变化,研究水泥基材料性能的劣化发展规律和劣化机理.研究结果表明:粉煤灰掺量(质量分数,下同)在20％以内时,可以提高水泥浆体抗碳酸侵蚀能力,体系各龄期的质量损失率和抗压强度损失率均低于纯水泥浆体;粉煤灰掺量大于30％时,水泥浆体更易遭受碳酸侵蚀破坏,体系的质量损失率大于纯水泥浆体,90d龄期后的抗压强度损失率高于纯水泥浆体.微观结构分析表明,水泥浆体受碳酸侵蚀破坏反应是由表及里逐渐发生的.侵蚀早期,侵蚀产物主要为碳酸钙、微量SiO2和铁相产物;侵蚀后期,水泥浆体表层的C-S-H遭受严重破坏,主要侵蚀产物为SiO2和铁相产物.     

A study on the hydration rate of natural zeolite blended cement pastes

Natural zeolite is a type of mineralogical material containing large quantities of reactive SiO₂ and Al₂O_3. It is widely used in the cement industry in China as a cement blending material. Like other pozzolanic materials such as silica fume and fly ash, zeolite contributes to concrete strength mainly through the pozzolanic reaction with Ca(OH)₂, Thus, the pozzolanic reactivity of this type of material in comparison with other pozzolans is of much interest. This paper presents experimental results on the compressive strength, degree of pozzolanic reaction, and porosity of zeolite modified cement pastes. These results are compared with those obtained from similar blended cement pastes prepared with silica fume and fly ash replacements. Based on the experimental results, it can be concluded that natural zeolite is a pozzolanic material, with a reactivity between that of silica fume and fly ash. Generally, in blended cement pastes with a lower water-to-cementitious materials ratio, the natural zeolite contributes more to the strength of the pastes. But in the pastes with a higher water to cementitious ratio and a lower cement replacement level it undergoes a higher degree of reaction.     

蒸汽养护条件下水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化性能研究

通过测定不同龄期净浆的化学结合水量和抗压强度。研究了在蒸汽养护条件下粉煤灰掺量、细度对水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化性能的影响。试验结果表明：蒸汽养护条件提高了水泥-粉煤灰复合胶凝材料的早期水化速度，并且提高了硬化浆体抗压强度。在蒸汽养护条件下，细度不同的粉煤灰对水泥-粉煤灰复合胶凝材料的化学结合水量影响不大，而超细粉煤灰的密实填充和微集料效应增加了硬化浆体的抗压强度；粉煤灰掺量的增加，降低了水泥一粉煤灰复合胶凝材料的化学结合水量和硬化浆体的抗压强度，但促进了水泥的早期水化。     

水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化性能研究

通过测定不同龄期净浆的化学结合水量和抗压强度，探讨了低水胶比条件下粉煤灰细度、掺量对水泥－粉煤灰笔合胶凝材料水性能的影响，试验结果表明：粉煤灰掺量的增加虽然促进了水泥的早期水经，但仍然降低了硬化浆体中化学结合水总量，同时，随粉煤灰掺量的增加，硬化浆体的早期强度下降；粉煤灰细工的增加并没有提高水泥－粉煤灰复合胶凝材料的水化程度，而超细粉煤灰的密实填充和微休料效应对硬化浆体后期抗压强度的增加起到了重要的作用。     

减水剂在粉煤灰水泥浆体中的吸附及其流变性能影响

针对减水剂—粉煤灰体系的相互作用与分散特性开展研究,通过采用不同性质的粉煤灰和减水剂,研究了减水剂在水泥等胶凝颗粒上的吸附量、zeta电位等界面化学性质,并且测定了不同系统的屈服应力和塑性黏度等流变特性,建立了减水剂吸附量、zeta电位和水泥浆体流变参数之间的关系。试验结果表明:高效减水剂在粉煤灰颗粒表面的吸附规律与水泥颗粒完全不同。由于粉煤灰颗粒较为光滑并且表面动电位为负值,因此对高效减水剂的吸附能力较弱,其吸附能力随粉煤灰密度和颗粒大小差异较大。对于粉煤灰水泥浆体,其流变参数变化与减水剂吸附量关系较小,主要受粉煤灰技术性质的影响。由于粉煤灰表面动电位绝对值远高于掺入减水剂的硅酸盐水泥颗粒表面动电位绝对值,因此其自身具有颗粒分散趋势,及粉煤灰颗粒自身具有增加水泥浆体流动能力的能力。硅酸盐水泥和粉煤灰颗粒吸附萘系减水剂的能力大于吸附聚羧酸盐减水剂的能力。     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

The influence of different curing conditions onthe pore structure and related properties of fly-ash cement pastes and mortars

The influence of two different curing conditions (in water at 27°C, and in air at 15°C and 60% relative humidity) on the mechanical and durability properties of fly-ash cement pastes and mortars are studied. Cement pastes and mortars at two water/cement or binder ratios were prepared in the laboratory and tested for compressive strength, chloride and water penetration. The mercury intrusion porosity of the samples is monitored to provide mechanistic explanations for the measured results. The results show that fly ash has significantly different influence on the strength, porosity and durability parameters of cement pastes and mortars when the cementitious materials are subjected to different curing conditions.