石灰石粉对水泥浆体流变性能的影响及作用机理

研究了相同流动度下石灰石粉对水泥浆体流变性能的影响规律,并采用Zeta电位仪和偏光显微镜测试了浆体Zeta电位及显微结构,通过最小需水量法分析了水泥浆体中颗粒湿堆积密实度和颗粒表面的水膜层厚度,探讨了石灰石粉对水泥浆体流变性能的作用机理.结果表明:流动度相同时,浆体的屈服应力基本相同;随着石灰石粉细度的减小以及掺量的增加,水泥浆体的黏度逐渐降低;石灰石粉在水溶液中的Zeta电位显著高于水泥,因此可大幅度减少水泥浆体中的絮凝结构,增大水泥浆体中颗粒湿堆积密实度,从而释放出更多自由水,增加颗粒表面的水膜层厚度,进而降低颗粒间相互作用力,导致水泥浆体黏度显著降低.     

石粉对水泥砂浆流动性影响机理研究

将150～75μm、75～45μm和45μm以下3种粒级的石粉分别掺入水泥浆中,测试水泥砂浆的流动度及水泥净浆的流变参数,研究石粉颗粒特性对水泥砂浆流动性的影响规律。研究结果表明,不同颗粒级配的石粉对水泥净浆和砂浆流动性的影响程度不同,石粉颗粒越小,对浆体流动度、塑性黏度及屈服应力的影响越显著。外掺石粉对水泥砂浆流动性的影响需统筹考虑细骨料表面裹浆量增加降低细骨料间摩擦碰撞和粉体总表面积增加束缚自由水分、增大浆体屈服应力和塑性黏度两大影响因素。     

高碳粉煤灰对水泥浆体流动性的影响机理及其早期活性

对比分析了2种含碳量粉煤灰(FA)的细度、粒径分布、微观形貌等特征,通过净浆流动度和维卡仪试验分析了其对水泥净浆流动性的影响,并考察了其水泥浆体的早期抗压强度和活性指数。结果显示,高碳FA显著降低浆体流动度的原因,除了因为其中碳对浆体中自由水的吸附外,还因为其非球状颗粒含量较多;净浆流动度指标对流动性的反映比维卡仪测试结果更敏感;FA早期活性主要与其细度有关,与其烧失量变化关联不大。     

花岗岩石粉对水泥浆体流变特性的影响研究

为了解决传统矿物掺合料匮乏以及废弃花岗岩石粉对环境的污染问题,该文通过采用不同掺量和不同细度花岗岩石粉取代水泥,并对水泥浆体流动度、颗粒湿堆积密实度、剪切应力、黏度和Zeta电位等流变性能指标进行测试,研究了花岗岩石粉掺量和细度对于水泥浆体流变性能的影响。研究结果表明:花岗岩石粉相较于水泥颗粒,对减水剂具有很强的吸附作用,在流动度相同时,花岗岩石粉掺量越多,浆体所需减水剂的用量越多;随着花岗岩石粉细度增加,颗粒变细,浆体的颗粒湿堆积密实度提高,剪切应力减小,黏度降低,流变性能提高;花岗岩石粉颗粒的Zeta电位低于水泥颗粒,因此花岗岩石粉颗粒的分散性比水泥差,从而降低了水泥浆体的流变性。     

粉煤灰对水泥基材料流动性能影响及评价方法研究

从需水量比、细度、烧失量、颗粒形貌及吸附性能等方面分析了粉煤灰对水泥基材料流动性能的影响规律。结果表明,粉煤灰需水量比与水泥净浆流动性能相关性较差,目前采用需水量比来评价其在水泥基材料中流动性能的方法可靠性较低;粉煤灰颗粒形貌对其水泥净浆流动性能影响显著,当疏松多孔、层状结构颗粒较多时,其对减水剂吸附量较高且对水泥净浆流动性能降低明显;在分析初始流动度、减水剂种类等实验参数对水泥基材料流动性能影响的基础上,提出了粉煤灰性能检测的有效方法。     

Rosin-Rammler分布函数在水泥浆体流变性能研究中的应用

采用旋转粘度计测试并计算出粉煤灰-水泥浆体的流变参数，对Rosin-Rammler分布函数拟合得到表示水泥混合物颗粒尺寸分布范围的指数n，通过n值的大小对粉煤灰一水泥浆体的流变参数进行分析表明：浆体的屈服应力和n值之间存在一定的变化规律，n值越小浆体屈服应力越小，流动性越好；粉煤灰的掺入降低了浆体的n值，改善了浆体的流变性能。     

煤矸石细度和掺量对水泥性能的影响

研究了热活化煤矸石的细度和掺量对水泥浆体流动度、凝结时问,水泥硬化浆体抗压强度、化学结合水量和微观结构的影响．结果表明：提高热活化煤矸石的细度和掺量,水泥浆体的流动度降低,凝结时间延长;水泥浆体的抗压强度和化学结合水量随热活化煤矸石细度的提高而增大,随掺量的增加而减少．热活化煤矸石的细度和掺量对水泥硬化浆体的孔结构分布和形貌也有较明显的影响．     

烧结砖原料工艺性能与生产控制

烧结砖原料工艺性能主要包括可塑性、结合性、颗粒组成(粒径级配)、收缩性能、烧结性能和耐火度等几个方面,现就以上内容分别阐述如下:(1)可塑性:在烧结多孔砖生产工艺中常用“可塑性限度(塑限)”、“液性限度(液限)”、“可塑性指数”、“可塑性指标”和相应含水率等参数来表征粘土可塑性的大小。如图1所示。从粘土与水相对关系来看,“塑限”表示粘土被水湿润后,形成水化膜,使粘土颗粒能产生相对滑动而出现可塑性时的含水量。所谓“塑限”高,说明粘土颗粒水化膜厚,工作水分高,但干燥收缩也大。“液限”是反映粘土颗粒与水分子亲和力的大小…     

低水胶比下矿物掺合料对净浆流动性与流变性能的影响

研究了矿物掺合料种类及掺量对低水胶比水泥浆流动性以及流变性能的影响.试验结果表明:在低水胶比条件下,矿粉和粉煤灰可以有效提高浆体流动性,随着掺量的增加,流动度增大;而硅灰作用相反.掺30%矿渣可降低浆体的屈服应力与塑性黏度,改善浆体的流变性能;而掺10%硅灰增大了浆体屈服应力及塑性黏度.     

残余碳对掺萘系减水剂水泥浆体流变性的影响

以木炭模拟研究了残余碳对掺萘系减水剂水泥浆体流变性的影响,测试了水泥颗粒对萘系减水剂的吸附量以及浆体的流动度、Marsh时间、饱和掺量、表观黏度及剪切应力,同时观察了浆体絮凝情况.结果表明：随着残余碳含量的增加,萘系减水剂的表观吸附量逐渐增大;掺萘系减水剂水泥浆体的流动性随着残余碳含量的增加而下降,表现为浆体流动度下降、Marsh时间增大、饱和掺量增大、分散性下降、浆体絮凝结构数量及强度增大、剪切应力及表观黏度增大;浆体流动性与萘系减水剂的表观吸附量存在反向对应关系.     

碳纤维水泥基材料性能试验的正交分析

采用正交试验法分析了分散剂掺量、消泡剂掺量和水灰比三个因素对碳纤维水泥石电阻率、抗压强度以及水泥浆工作性的综合作用,同时比较了两种不同粘度分散剂的作用效果,研究结果表明:分散剂可以有效地提高碳纤维分散,但会降低水泥石的抗压强度和水泥粒子的分散度,且分散剂的掺量越多、粘度越大越明显;消泡剂可以提高水泥浆的流动度以及水泥石的导电性和抗压强度;水灰比增加能增强整个纤维-水泥浆体系的均匀性,因而可明显地提高水泥浆的流动性和水泥石的导电性。正交试验是多性能指标受多因素影响的碳纤维水泥基材料性能研究的有效方法。     

减水剂对新拌水泥浆体流变性能的影响研究

采用Haake流变仪研究了LS、FDN、SMF和ASP四种减水剂对新拌水泥浆流变性以及流变性经时变化的影响.结果表明,新拌水泥浆无论掺加减水剂与否,均属于假塑性流体,可用宾汉模型描述.减水剂的掺入明显降低了水泥浆的屈服应力,而对塑性粘度影响不大.当水灰比为0.32时,掺0.4%ASP水泥浆的屈服应力仅为6.64 Pa,而掺等量LS水泥浆的屈服应力较大,为16.28Pa.水泥浆流变性经时变化可分为三个阶段:剪切稀化阶段、剪切应力恒定阶段和剪切变稠阶段.剪切条件下减水剂的掺入有利于水泥浆流动性的保持.在相同条件下,LS对水泥浆流动性的保持能力较优、其次为ASP.     

引江济淮工程膨胀土水泥改性剂量研究

膨胀土具有遇水膨胀、失水收缩的工程特性,掺加一定量水泥对其进行改性是处理膨胀土的主要方法之一。选取引江济淮工程弱膨胀土,通过对素膨胀土和改性土的自由膨胀率、界限含水率及无侧限抗压强度的试验分析,揭示了水泥掺量和养护日期对引江济淮工程弱膨胀土的物理力学性质的影响。试验结果表明:(1)随掺灰率的增加,改性膨胀土的自由膨胀率、液限、塑性指数均降低,无侧限抗压强度增加;(2)随养护日期的增加,自由膨胀率、液限、塑性指数减小,无侧限抗压强度增大;(3)基于本研究试验结果,同时综合考虑工程实际,建议引江济淮工程弱膨胀土水泥改性剂量为4%。     

流化床气相沉积法改性粉煤灰的性能及改性机理

根据粉煤灰(FA)的工业存储条件,开发了流化床试验装置,并且以HCl(HC)、H2SO4(HS)、NaOH(NH)、Na2SO4(NS)和NaCl(NC)为改性材料,通过流化床气相沉积方法(FBR-VD)来改性FA.结果表明:HC明显提高了FA-水泥浆体的流动性,其他改性材料对FA-水泥浆体流动性基本无影响;除了NS略微降低FA-水泥浆体各龄期的强度外,其他改性材料均在不同龄期起到增强作用;采用含Cl-改性剂的FA-水泥浆体中绝大部分Cl-被固化,可溶性Cl-含量远未达到国家标准规定的限值,不会影响钢筋的安全性;FBR-VD方法可将改性材料均匀地沉积于FA表面,沉积微粒尺度在500nm以下;HC和NH改性的FA表面及周围分布的氢氧化钙(CH)呈细长条状,均匀地将FA与水泥石牢固地连接为一体,起到增强作用;NC改性FA颗粒表面呈现密集堆积的CH,对FA-水泥浆体7d前的增强效果最为显著;NS改性FA表面虽然堆积了厚层CH,但与水泥石的结合松散,反而造成FA-水泥浆体强度略有下降;HS改性FA表面吸附的CH量较少,对FA-水泥浆体强度的贡献不大.     

水泥净浆、砂浆及混凝土早期收缩 与内部湿度

采用早龄期混凝土变形与内部湿度测量装置,测量了水泥净浆、砂浆和混凝土的自由变形及内部湿度变化规律.结果显示:水泥净浆、砂浆和混凝土早期变形均具有先膨胀后收缩的特征,膨胀结束点之后的变形为有效变形;3种水泥基材料的早期收缩随龄期的发展遵循双阶段模式,即早期的快速发展期(阶段Ⅰ)和随后的缓慢发展期(阶段Ⅱ);在阶段Ⅰ,3种材料收缩差异不大,骨料对收缩变形的约束作用主要体现在阶段Ⅱ;最终混凝土收缩最小,砂浆次之,水泥净浆最大.从浇筑开始,材料内部湿度经历早期的水气饱和期(相对湿度RH=100%)和随后的湿度下降期,湿度下降的起始点基本与收缩发展阶段Ⅱ起始点相对应,表明阶段Ⅱ的收缩与内部湿度下降密切相关.收缩变形的双阶段模式及其与湿度发展的对应关系揭示了水泥基材料早期变形机制由化学减缩控制到湿度控制的转换过程.     

聚乙烯醇纤维及钢纤维增强水泥砂浆流变性和流动性能

为探索纤维对水泥砂浆拌和物工作性能的影响,采用流变仪、微型坍落度筒和V型漏斗研究了不同水灰比和纤维掺量(体积分数)下,聚乙烯醇(PVA)纤维及钢纤维增强水泥砂浆拌和物的流变性和流动性能.结果表明:2种纤维增强水泥砂浆拌和物的屈服应力和塑性黏度均随着水灰比的增大而减小,而流动扩展度和流动速率均随着水灰比的增大而增大;PVA纤维掺量为0.25%时,对拌和物工作性能的影响较小;钢纤维掺量小于0.75%时,能够促进纤维增强水泥砂浆拌和物流动;钢纤维掺量继续增加至1.00%时,拌和物的流动性则明显降低.纤维增强水泥砂浆拌和物的流动扩展度与屈服应力、流动速率与塑性黏度均呈负指数关系,相关系数分别为0.808和0.730.     

水泥基材料热-湿-碳化耦合模型数值分析及试验研究

基于水泥基材料热湿耦合模型和水泥基材料碳化机理,结合水泥水化模型,得了到碳化初始状态下可碳化物质的含量、孔隙率、饱和度等参数,建立了水泥基材料热-湿-碳化耦合模型.该模型通过控制干空气、液态水及气态水的质量守恒关系,气、液态相二氧化碳和钙离子质量和能量守恒关系,结合水泥基材料的本构方程,建立了碳化数学模型的控制方程组.运用COMSOL多场耦合软件求解分析,对比验证了不同水灰比、不同碳化龄期下净浆碳化试验结果与数值计算结果,证明该模型是合理可靠的.     

SJP注浆浆液水化进程与流变特性研究

针对陡倾宽缝、松散架空等复杂地层灌浆,普通水泥浆存在"灌不住"、"顺缝跑"等问题,研制开发的SJP水泥基灌浆材料具有初始流动度大、可灌性好,接近可泵期时表现为黏度突增、流动度突降的流变特性。SJP浆材是水泥基浆材掺加改性纤维、硅钙早强剂与稳定剂配制而成,助剂加量为2%~2.5%。掺入水泥浆中的助剂首先在水泥颗粒表面形成溶剂膜,起到调节水泥水化离子与助剂硅钙阳离子浓度变化的作用,实现水化加速期控制成核的速度,最后掺入的稳定剂可以调整水泥水化衰减期的成核和扩散,调节水泥浆的流动时间。SJP浆材由于水化速度快,流动时间可控,水化产物凝结胶连紧密,结石体后期强度较普通水泥浆平均提高15%~25%,解决了水泥基速凝浆材早期强度高后期强度低的问题,得到了较大范围的推广应用。     

建筑石膏减水增强剂

研究了一种石膏专用减水增强剂Ｔ。在保持石膏浆流动度不变下，加入Ｔ剂可显著减少用水量，石膏硬化体强度、硬度大幅度提高；在保持石膏浆水膏比不变下，石膏浆流动度、石膏硬化体强度随Ｔ剂掺量的增加而增大。