减少高强混凝土中未水化水泥的方法研究

双掺、三掺方式可以保证混凝土在大掺量矿物掺合料条件下仍具有良好的工作性、较高的强度,同时还可以显著提高硬化混凝土密实性,有效改善水泥石-集料界面区结构,从而减少了硬化混凝土中未水化水泥数量,抑制了外界水分的渗入,最终消除了未水化水泥日后的水化对混凝土的危害.     

改性木素磺酸盐高效减水剂对水泥水化及混凝土耐久性的影响

为了研究由木素磺酸钙改性缓凝高效减水剂GCL1-3A对混凝土耐久性的影响，测定了掺加GCL1-3A的水泥净浆水化参数，包括水化温升、硬化水泥的化学结合水量以及微观结构、孔隙结构。同时测定了GCL1-3A对混凝土抗渗性及碳钢腐蚀情况的影响。结果表明：GCL1-3A能显著延缓水泥水化的放热，掺量为0．35％时使水化过程的最高温度降低13℃，减少混凝土温度裂缝产生。掺加GCL1-3A可使硬化水泥石中10nm以下的小孔明显增加，平均孔径减小；同时促使水泥水化生成大量晶型细小的钙矾石，混凝土填充得更密实。综合作用使得掺加GCL1-3A的混凝土渗水性降低，28天抗渗标号达S27；碳钢挂片实验还证明GCL1-3A能减缓混凝土钢筋表面的锈蚀。结果表明GCL1-3A能有效提高混凝土的耐久性。     

大掺量矿粉活性粉末混凝土性能与微结构研究

对大掺量矿物细粉活性粉末混凝土收缩、钢纤维锈蚀、抗碳化性能、抗氯离子渗透等性能进行了试验研究,并通过孔结构和扫描电镜实验对其微结构进行分析.结果表明,大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的早期收缩小、抗钢纤维锈蚀、抗碳化、抗氯离子渗透等性能好.孔结构试验表明,大掺量矿物细粉活性粉末混凝土的孔隙率均在5%左右,孔分布情况很均匀,主要以微小的小孔为主;水泥用量为300 kg/m3的大掺量矿物细粉活性粉末混凝土硬化体水化产物主要由不规则等粒子状的Ⅲ型C-S-H凝胶紧密堆积在一起,凝胶精细、致密,且与骨料融为一体.     

机制砂掺量对水泥混凝土力学性能影响研究

合理控制水泥混凝土的机制砂掺量是改善混凝土工作性能的有效措施。文章结合潍坊地区实际工程,研究机制砂掺量对水泥混凝土性能的影响,在相同水灰比下向天然河砂中掺配5种比例的机制砂,制备水泥混凝土试块,测试其和易性和抗压强度。结果表明：机制砂掺配比例为50%时,坍落度下降速率最快,初期坍落度相对于未掺配机制砂的混凝土减少了11.9%,1 h后坍落度减少了15.7%,但仍能满足坍落度要求;水泥混凝土7、28 d的抗压强度相对于未掺机制砂的水泥混凝土分别提高了约3.4%、5.5%;综合考虑和易性、抗压强度以及经济性,推荐机制砂掺配比例≤50%。     

超缓凝剂对硅酸盐水泥砂浆性能的影响

目的为配制一种新型有机复合超缓凝剂，研究不同掺量及养护条件下其缓凝效果和硬化机理．使之可有效地应用于大体积混凝土及缓黏接预应力混凝土工程中．方法利用XRD和SEM等微观手段，对掺入超缓凝剂水泥砂浆的缓凝性能进行了测试和表征．结果超缓凝剂在不同养护条件下，可使水泥水化“休眠”20～40d，“休眠”结束后能迅速水化而结构不发生变化．XRD图谱表明并未发现异常水化物产生；SEM图像表明，掺超缓凝剂的水泥硬化结构更加致密．结论在标准养护条件下，掺量0．035％的超缓凝剂可使水泥水化“休眠”34d，“休眠”结束后59d可达空白试件28d强度．随养护温度增加和超缓凝剂掺量的降低，水化“休眠”期降低．超缓凝剂并未使水化产物发生本质变化，其耐久性应是可靠的．     

低碱低掺混凝土膨胀剂的试验研究

利用不同的原料配制了多组低碱低掺型混凝土膨胀剂．测定了各膨胀剂的膨胀性能及其对水泥物理力学性能的影响．利用SEM分析了掺膨胀剂水泥的水化产物、结构和形貌．研究结果表明,利用SA熟料、无水石膏、煤矸石和硅铝质矿物原料配制的膨胀剂具有良好的膨胀性能,并对水泥的物理力学性能无不良影响;掺膨胀剂水泥在一定时期内会持续形成大量的呈交又生长的针状钙矾石,它们填充在孔隙内,使水泥石结构致密．     

混凝土防冻剂液灰比研究

从冻点测定结果导出了混凝土防冻剂溶液相图中的冰─液平衡线及其数学表达式．提出了“液灰化”概念及公式以估算掺防冻剂混凝土负温度下的液相水量．以此为基础的研究可以得到如下的防冻剂作用机理：某负温度下掺防冻剂混凝土存在液相,其中防冻剂浓度恒定,混凝土中液灰比只取决于防冻剂的残余量,因此水泥水化所耗的液相水由冰融化得以补足,水泥中液相水不会消失,故水泥水化可不断进行．掺一些防冻剂混凝土存在最佳液灰比及最佳防冻剂掺量．     

赤泥掺量对混凝土强度及经济性的影响

为了研究赤泥掺量对混凝土抗压强度、放射性和经济性的影响,以赤泥部分替代水泥制备混凝土,赤泥质量替代率分别为0,5％,10％,15％,20％,水化龄期为3,28,90 d,对45个立方体试件分别进行抗压强度和放射性试验.在试验基础上结合工程案例进行经济性分析,得到不同赤泥替代率和不同水化龄期下的混凝土抗压强度、放射性指标及工程量.结果表明:同一水化龄期下,随着赤泥替代率提高,混凝土立方体抗压强度先增加后降低,混凝土中226 Ra、232 Th、40 K的含量越高,材料放射性越大;随着水化龄期延长,同一赤泥替代率下,抗压强度增加,内外照射指数和总比活度均有所增加,但增加幅度不大,总体上水化龄期对赤泥混凝土放射性影响不大.研究表明,掺赤泥的混凝土具有较好的经济效益.     

纳米SiO_2对高掺量粉煤灰水泥胶凝材料的影响

研究了纳米SiO_2(NS)对高掺量粉煤灰水泥胶凝材料的影响,并通过测量抗压强度用来评估机械性能。用MIP和SEM-EDS研究孔结构和微观结构,并用XRD,DSC-TG和核磁共振等方法研究了纳米SiO_2对水泥和粉煤灰水化的影响进行了分析。结果表明,添加NS可加速水泥和粉煤灰水化,降低孔隙率和孔体积,提高CSH的聚合度,从而提高含高掺量粉煤灰的水泥基材料的抗压强度。其原因不仅由于这种物质能加速水泥的水化作用以及粉煤灰的火山灰反应,而且还有由于孔隙率的降低等孔结构的改善。此研究有望为实际工程中提高粉煤灰在混凝土中的使用提供指导。     

用机械力化学原理提高水泥混合材掺量

利用机械力化学原理,改变传统的水泥粉磨工艺为两段淀粉磨水泥充分激发熟料及混合材在水化过程中的潜在活性,并据此用５２５＾＃立窑熟料试制出了掺７０％的４２５％｜＾＃矿渣水泥和掺４５％的４２５Ｒ粉煤灰水泥。     

二次高温养护对高强混凝土抗Cl^-渗透性的影响

利用氯离子快速渗透法（RCM）研究了普通蒸汽养护后（80℃,0.1 MPa）再进行压蒸（180℃,1 MPa）养护,即二次高温养护,对不同胶凝材料体系的高强混凝土抗Cl-渗透性的影响。结果表明：对于纯水泥混凝土,与标养相比,＂蒸养-压蒸＂养护使混凝土抗Cl-渗透性能劣化。掺入粉煤灰、矿粉以及硅灰以等比例取代水泥时,＂蒸养-压蒸＂都较为充分地激发了上述混合材的火山灰活性,但不同掺合料对＂蒸养-压蒸＂后高强混凝土抗Cl-渗透性能影响差别较大。XRD和SEM研究表明上述结果的产生与高温下水化产物的种类和分布有关。     

Recycling of industrial waste and performance of steel slag green concrete

Workability and mechanical properties of steel slag green concrete with different types of steel slag and different dosages of admixtures were investigated. The effectiveness of steel slag powder on suppressing alkali aggregate reaction (AAR) expansion was assessed using the method of ASTM C441 and accelerated test method. Experimental results show that mechanical properties can be improved further due to the synergistic effect and mutual activation when compound mineral admixtures with steel slag powder and blast-furnace slag powder are mixed into concrete. In addition, about 50% decrease in expansion rate of mortar bars with mineral admixtures can be achieved in AAR tests. Mineral admixtures with steel slag powder as partial replacement for Portland cement in concrete is an effective means for controlling expansion due to AAR.     

关于混凝土矿物掺合料技术发展趋势的探讨

本文依据矿物掺合料的特性，在理论和实验的基础上对矿物掺合料技术的发展趋势进行了探讨，指出复合矿物掺合料的生产必然走专业化、工业化道路．因复合矿物掺合料不是最终产品，按极致优化设计，复合掺合料技术发展的终极目标将是功能化胶凝材料，进而推论未来的水泥厂与商品混凝土企业必将走向全面合作．     

预置集料高强高性能混凝土的实验研究

预填集料混凝土是先把粗骨料填在模板中,然后注入水泥砂浆(水泥、砂和水,通常有外加剂)来填满集料之间的空隙而成的混凝土。采用此法制备的混凝土粗集料之间相互嵌锁,能充分发挥粗骨料的强度骨架作用。研究表明,在优化灰砂比基础上采用不同矿物掺合料(粉煤灰、硅灰和矿渣粉)制备出预置集料混凝土,其强度可达到C50混凝土的要求,弹性模量高于同等级混凝土,抗氯离子渗透性和抗冲击性也优于普通C50,该混凝土胶凝材料用量少,在提高其服役性能的同时节约了成本。     

混凝土矿物复合掺合料应用技术规范的探讨

目前,混凝土矿物掺合料应用技术规范多数是对单一矿物掺合料做出了规定,缺乏对复合混凝土矿物掺合料的应用技术标准.鉴于混凝土掺合料应用技术水平还相当粗犷,为提高其应用技术水平,提出了混凝土矿物掺合料必须走专业化生产的道路;为适应和指导混凝土矿物复合掺合料的工程应用,提出了其必须走功能化生产的道路,建议复合混凝土掺合料应按混凝土的性能进行配制和使用,并推荐了复合混凝土掺合料规范的部分技术指标.     

Apparent Activation Energy of Concrete in Early Age Determined by Adiabatic Test

The apparent activation energy of concrete in early age was determined by adiabatic temperature rise test with different initial temperatures. The influence of mineral admixtures such as fly ash, slag and silica fume on the apparent activation energy of concrete was investigated. The equivalent age that expresses the maturity of concrete was calculated to evaluate the cracking risk of concrete in structures. The results reveal that a substitution of 20% fly ash for Portland cement obviously decreases the apparent activation energy of concrete, however, a substitution of 10% silica fume for Portland cement increases the apparent activation. Finite element method analysis of a simulating concrete wall shows that the concrete containing 20% fly ash has the lowest cracking risk.     

Performances of the High Strength Low Heat Pump COncrete（HLPC）

The effects of mineral admixtures on fluidity,mechanical and hydrational exothermic behavior were studied.The results show that,double-adding ways,ie. fly ash and slag were added at the same time,not only inproves the fluidity of fresh concreste with low W/B and compensates the lower early compressive strength of harden concrete caused by high adding amount of fly ash.but also greatly reduces the highest temperature rise,exothermic rate and total heat liberation of 3 day of binder pastes in HLPC,and postponed the arrival time of the highest temperature rise,HLPC was prepared and applied to project practice successfully.     

活性矿物掺合料对超高性能水泥基材料的影响

通过复掺粉煤灰和硅灰,制备一种抗压强度超过200 MPa的超高性能水泥基复合材料(UHPCC),采用扫描电镜、微区能谱分析、X射线衍射、汞压入法和差示扫描量热分析等现代测试手段,研究了活性矿物掺合料对UHPCC微观结构及性能的影响.实验结果表明,UHPCC水泥石主要以低mCa/mSi、结构致密的C-S-H凝胶和许多未水化颗粒组成;活性矿物掺合料的火山灰效应使水泥浆体与集料间界面过渡区得以改善;矿物掺合料的微集料效应使体系颗粒级配优化,致使基体内部结构致密,总孔隙率减小,孔尺寸得到细化,孔结构得以优化,材料性能得以提高.     

INITIAL BINDING CAPACTIES OF CHLORIDE ION OF COMPONENTS IN HIGH-PERFORMANCE CONCRETE

An investigation is reported on the influence of different components of high performance concrete (HPC) on the initial binding capacities (IBC) of chloride ion. The testing results demonstrate that cement has the largest IBC, and the relative binding ratio is as high as 30% of total ion amount. Among the mineral admixtures, fly ash has the largest IBC of chloride ion. The IBC of silica fume is about 14.4% ,which is smaller than that of fly ash. The IBC of refined ground blast-furnace slag (microslag) is abnormal due to the influence of sulfate ion contained. The addition of superplasticizer and corrosion inhibitor containing calcium nitrite weakens the IBC of mixtures. The fluidity and pore-filling effect of mineral admixtures are studied with paste samples with W/C ratio of 0.3. The influence mechanism of various components in high-performance concrete in IBC is studied further through SEM and Mercury Instrusion Porosimetry tests with paste samples at the age of 3 days.     

Quantitative determination of composition of quaternary cementitious materials

Based on the principle of ENV 196-4 ＂Methods of testing cement - Part 4 Quantitative determination of constituents or Chinese Standard GB/12960-2007 Quantitative measurement of mineral admixtures in cement, methods were developed for quantitative determination of fly ash, slag and limestone powder in fresh cement pastes, mortars and concretes. Limestone powder was determined using thermal analysis method. The residue content of fly ash on an 80um sieve, and silt contents of aggregate were also considered during the quantitative determination of mineral composition of quaternary cementitious system. With the developed methods, the deviations between the measured and the actual mineral contents of the constituent in the eemantitious material in fresh cement paste, mortar and concrete, were within 3%.