硅灰改性压实水泥材料的组成和微观结构

用ＤＴＡ、ＸＲＤ及ＳＥＭ分析了不同养护条件下硅灰改性前后压实水泥的组成和微观结构，并探讨了结构与耐久性的关系。结果表明：在常温水养护条件下，除Ｃａ（ＯＨ）２外，硅灰改性前后压实水泥的组成无明显差异；压蒸条件下，随压蒸时间延长伴有产物的转化和晶化，掺入硅灰后，产物向低ＣａＯ／ＳｉＯ２方向转化和晶化；材料结构中未水化水泥颗粒进一步水化以及产物的转化和晶化对材料的结构和性能产生不利影响，甚至会导致结构破坏     

硅灰改性氯氧镁水泥机理的研究

测定了掺硅灰氯氧镁水泥的强度和抗水必，采用ＸＲＤ、ＤＴＡ、ＳＥＭ和ＥＤＡＸ等测试手段硅灰增强氯氧镁水泥尤其是后期强度以及改善其抗水性的机理进行了研究。结果发现，适量硅灰的掺入，使得在氯氧镁水泥硬化体中有一部分水化硅酸镁凝胶生成，且５．１．８的结构，形态得以改善，所生成的５．１．８凝胶既有较好的水稳定性又具有较高的密度。此外５．１．８与Ｍｇ（ＯＨ）２的相匹配也趋于合理，以致氯氧镁水泥改性。     

硅藻土替代硅灰在混凝土、砂浆中应用的研究

对活化处理的低品位硅藻土对混凝土、砂浆的力学性能影响规律进行了研究,并同硅灰的效果进行对比。结果表明,混凝土中活化硅藻土最优掺量为6%,其抗压强度提升158%,效果是硅灰的1.4倍,活化硅藻土对砂浆强度影响与掺硅灰的效果基本一致。经活化处理的低品位硅藻土替代硅灰在混凝土和砂浆中作为高性能掺和料使用,成本低廉,具有较高的经济、环保价值。     

硅灰对水泥性能的影响

本文研究了硅灰对水泥净浆性能的影响，并对２８d水泥净浆进行了SEM分析。１试验材料及方法采用的硅灰来自上海铁合金厂：粒径为０．５～１μm的占８１．０９％，SiO２含量为９４．５０％；水泥：３２．５级普通硅酸盐水泥，大连山水泥厂回转窑生产，安定性合格。原材料化学成分见表１。表１原材料的化学成分％原材料SiO２MgOFe２O３CaOAl２O３SiO２LossfCaO水泥２１．３０１．４３４．７１６３．０２４．９６１．７００．４０２．４８硅灰９４．５００．９７０．８３０．５４０．２７１．９０水泥净浆强度试验使用：２cm×２cm×２…     

水泥-硅灰/粉煤灰体系强度、收缩性能与微观结构研究

为研究硅灰及粉煤灰对不同养护龄期的水泥浆体强度及收缩性能的影响,以水胶比为0.29的水泥浆体为基体,设计制备了五种硅灰及粉煤灰掺量的复合水泥浆体,借助量热仪和压汞仪测试表征了不同复合水泥浆体的水化放热特性以及孔结构组成,分析了水化放热量、孔隙率等参数随硅灰和粉煤灰掺量增加的变化规律,建立了复合浆体抗压强度与孔结构以及水化特性与收缩应变之间的量化关系。结果表明,掺入粉煤灰会大幅降低水泥净浆早期抗压强度,但对减小自收缩应变和干缩应变极为有利。掺入硅灰能明显提高净浆3 d抗压强度,但当硅灰掺量超过10%(质量分数)后,净浆3 d自收缩应变及28 d干缩应变增加极为明显。掺入硅灰会使水泥水化诱导期开始和结束的时间提前,还会增加水化反应级数和各阶段的反应速率常数值,导致水泥-硅灰复合浆体的水化放热总量和放热速率相较于水泥-粉煤灰体系大幅增加。粉煤灰和硅灰的掺入均能有效细化水泥浆体内部孔结构,提高凝胶孔比例,大幅降低大孔比例。复合浆体的72 h水化放热总量和3 d自收缩应变呈现正相关关系,而孔隙率和抗压强度呈现明显的负相关关系。     

C-S-H及C-S-H脱水相对水泥石结构改性的研究

以C-S-H及C-S-H脱水相作水泥水化物沉淀中心的品种。从理论上阐明了它们是具有较大介电常数、较小物理化学不均匀系数、高分散度的晶种物质,故具有优先吸附的界面效应及优先沉淀的结晶中心作用,可缓和原始矿物表面的高浓度的屏蔽效应及界面的近程析晶,使水化物分布均匀、结构致密,从而提高水泥石强度。C-S-H及C-S-H脱水相两者中,尤以后者作用更显著。     

聚丙烯酰胺对砂浆微观结构与性能的影响

利用聚丙烯酰胺高的增粘性以及良好的水溶性,研究了其作为保水剂对水泥微观结构及砂浆宏观力学性能的影响.结果 表明,掺入0.01％ ～0.2％聚丙烯酰胺使砂浆抗折强度下降12％ ～45％,抗压强度最高上升20％,最高下降33％,稠度下降38％ ～58％.聚丙烯酰胺显著改善了水泥的水化热,最宜掺量为0.02％,此时可降低10％的水化放热量.掺入聚丙烯酰胺影响硅酸三钙(C3S)、铝酸三钙(C3A)的水化程度及钙矾石(AFt)的形貌.     

水泥乳化沥青砂浆峰值应变的试验研究

采用万能材料试验机对不同配合比的水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)进行了单轴压缩试验,研究了结构组成对CA砂浆峰值应变的影响,并进一步建立了峰值应变与抗压强度的定量关系.结果表明,峰值应变随A/C、W/C的减小而减小,A/C的变化改变了CA砂浆的结构特性,W/C的不同则影响了内部能量的释放过程.CA砂浆的峰值应变与抗压强度的平方根成正比,且符合林大炎方程,结合峰值应变的理论计算及CA砂浆充填层的实际受力状态,估算了充填层发生伤损破坏时的几何尺寸变化.     

超细硅灰改性低强度等级水泥基材料的性能研究

为了提高低标号水泥基材料的力学性能和耐久性,基于纳米粉体的特殊性能与效应,采用超细硅灰对水泥基材料进行改性。除进行宏观力学性能和耐久性测试之外,运用XRD、TGA-DTA、SEM等方法,研究了超细硅灰改性水泥基材料的相组成、显微结构及微观形貌。结果表明:水泥基复合材料最佳配比为水泥:粉煤灰:超细硅灰:早强减水剂为1:1:0.025:0.015,此时超细硅灰能够很好地促进水泥水化,使水化产物增多,水泥石基体相的显微结构致密,C-S-H凝胶交织成致密的网状结构,结构缺陷显著降低,导致强度明显增大、耐久性显著提高。     

苯丙乳液改性砂浆的微观结构与性能(英文)

用2种具有不同性质的苯丙乳液来研究聚合物对砂浆各种性能的影响,测量了不同聚合物掺量下,聚合物改性砂浆的流动性及力学性能.通过测量砂浆凝结硬化过程中绝热温升来研究聚合物对砂浆中水泥水化过程的影响.用扫描电子显微镜观察了聚合物改性砂浆的微观结构.结果表明:由于聚合物成膜及其与水泥水化产物的相互作用.砂浆的力学性能得到显著改善.聚合物的性质不同,对砂浆性能的影响作用不同.环境扫描电子显微镜对新拌水泥浆的原位观察证实了乳液聚合物粒子在水泥颗粒上的迅速吸附,为解释聚合物对新拌砂浆流动性能的改善以及对水泥水化的延滞作用提供了直接证据.     

硅灰和PB-g-PSG胶乳复合改性水泥砂浆的性能

通过半连续乳液接枝聚合反应合成了m(聚丁二烯)/m(苯乙烯)/m(甲基丙烯酸环氧丙酯)比例为50/46/4的聚丁二烯接枝苯乙烯(St)和甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)共聚胶乳(PB-g-PSG).水灰比为0.4(质量比)时,将硅灰和胶乳用于改性水泥砂浆,研究了硅灰掺量和胶乳掺量对改性水泥砂浆的流动度、抗压和抗折强度以及水吸收速率的影响.研究表明:在一定掺量范围内,当胶乳掺量增加时,改性砂浆的流动度增加,吸水率降低;当硅灰掺量增加时,流动度降低,合适的硅灰掺量能降低改性砂浆的吸水率;胶乳和硅灰的复合掺入有益于砂浆力学性能的改善,改性砂浆的抗压强度、抗折强度最高值分别为67.02 MPa和7.40 MPa;利用DSC和XRD研究了硅灰和胶乳对水泥水化的影响,结果表明:当胶乳掺量增加时,水泥水化程度呈先增后降趋势,胶乳掺入10％时,水泥水化程度最高.当硅灰掺量增加时,水泥水化程度呈下降趋势,硅灰掺量为5％时,水泥水化程度最高.综上,胶乳和硅灰可以复合改性水泥砂浆.     

硅灰对嵌缝胶泥的性能影响

为了提高嵌缝胶泥的力学性能,采用硅灰对嵌缝胶泥进行改性,分析了硅灰在不同掺量和不同龄期抗折、抗压强度.选取硅灰掺量为5％的试样作为研究对象,使用SEM、压汞仪分析其微观结构,进行微观机理研究.试验结果表明:掺加硅灰对嵌缝胶泥的抗折、抗压强度有一定的提高作用.硅灰掺量为5％时嵌缝胶泥的总孔隙率有大幅度下降,最可几孔径大幅度减小,水化产物更致密.其60d的抗折强度为13.07 MPa,抗压强度为92.0 MPa.     

碳纳米管对硅灰/水泥砂浆力学和2D-3D微结构性能的影响(英文)

为了研究碳纳米管对硅灰/水泥砂浆力学性能及2D和3D微结构的影响。采用扫描电子显微镜测试了砂浆的2D空间形貌,并首次运用X射线计算机断层扫描技术对碳纳米管增强硅灰/水泥砂浆体系的3D缺陷进行了表征,同时探讨了砂浆28d龄期的断裂韧性和耐磨性等力学性能的变化规律。结果表明,碳纳米管显著提高了砂浆的断裂韧性和耐磨性,改善了基体的微观结构,硅灰的加入有利于碳纳米管在基体中的分散和增强效应的发挥。     

硅粉对硬化水泥浆体微结构的影响的研究进展

主要从3个方面阐述了硅粉对硬化水泥浆体微结构影响的研究进展.同时预测该项研究今后的发展方向.     

复掺粉煤灰和硅灰复合水泥浆体的干燥收缩研究

以复掺粉煤灰、硅灰的复合水泥浆体为研究对象,研究了复合水泥浆体的干燥收缩的变化规律.结合TG-DSC、孔结构测定、IR等现代化测试方法,研究了复合水泥浆体的结构、组成与干缩性能的关系.结果表明:当粉煤灰和硅灰总掺量为40％,而其中的硅灰掺量为0～10％,粉煤灰掺量为30％ ～ 40％时,其干燥收缩均小于纯水泥浆体.     

微观表征法研究煤矸石改性水泥砂浆水化机理

在水泥胶砂中掺入适当配比的煤矸石可以增加水泥砂浆的强度,尤其是早期强度.与不添加煤矸石的基准砂浆相比,煤矸石的掺量为9%时,砂浆3 d抗压强度提高1.0 MPa,28 d抗压强度提高2.0 MPa.XRD、TGA-DTA和SEM分析证实:加入煤矸石促进了水泥砂浆7 d早期水化反应,生成水化产物钙矾石、C-S-H凝胶、AFm和氢氧化钙,且水化产物的数量亦不同,各产物的晶型结构也不相同,改性后水化产物增多,水化速率加快,因而影响砂浆的宏观力学强度.     

硅粉粒径研究进展

介绍了国外硅粉粒径的研究进展,并对国内硅粉粒径研究提出了发展建议。     

膨润土和玄武岩纤维改性水泥砂浆的防渗抗裂性能

为解决当前水泥砂浆防渗抗裂能力较差的问题,本文研制了一种新型水泥砂浆材料。通过制备不同掺量下的膨润土和玄武岩纤维改性水泥砂浆,测试其抗渗性能和抗裂性能,并对水泥砂浆的微观机理进行分析。结果表明,在水泥砂浆中加入膨润土、玄武岩纤维后,可增强其抗渗性能和抗裂性能。当混掺4%(质量分数)膨润土和0.4%(质量分数)玄武岩纤维时,水泥砂浆抗渗压力值最大,较未掺膨润土和玄武岩纤维时可提高61.11%,抗渗等级为P8级;同时,掺入膨润土和玄武岩纤维后的水泥砂浆裂缝降低系数可以达80%以上,抗裂等级属于Ⅰ级,裂缝的特征表现为“少、细、短”。混掺膨润土和玄武岩纤维使水泥砂浆的密实度增加,裂缝和孔洞减少。膨润土和玄武岩纤维的掺入未改变水泥砂浆的水化产物种类,但使氢氧化钙的结晶度降低,促使水化硅酸钙凝胶生成。     

氧化石墨烯改性水泥砂浆抗氯离子渗透性能

采用快速电通量法及长期氯盐浸泡试验,研究了氧化石墨烯(GO)改性水泥砂浆的抗氯离子渗透性能,分析了电通量与表观氯离子扩散系数之间的关系,并通过扫描电镜(SEM)分析了其微观结构。结果表明:掺入适量的GO能够提升水泥砂浆的抗氯离子渗透性能,当掺量为0.06%(质量分数)时最显著,与无GO的对照组相比,水泥砂浆的电通量和氯离子侵蚀深度分别降低了34.5%和27.2%;长期氯盐浸泡60 d、120 d后,0~5 mm处的自由氯离子浓度最高分别降低了28.4%和15.3%;电通量与表观氯离子扩散系数之间存在良好的线性关系;GO有效调节了水化产物形状,减少了内部孔隙,使其微观结构更加密实,从而提升了水泥砂浆抗氯离子渗透性能。     

Influence of Silica Fume on the Early Hydration of Portland Cements Using Impedance Spectroscopy

Electrical properties of hydrating portland cements (PC) and portland cements containing silica fume were studied from 5 min to 90 days. Cement pastes with water to solids ratios ( w/s ) of 0.30, 0.35, and 0.40, as well as silica fume to portland cement ratios ( s/c ) of 0.05, 0.10, and 0.20, were made and impedance was measured within the frequencies of 13 MHz to 5 Hz. The impedance spectra exhibit electrode arcs at low frequencies and bulk material arcs at high frequencies. The bulk resistance of the paste increases with increasing silica fume content and/or decreasing water content. The conductivity of pore fluid from PC pastes increases rapidly with time during the early stages and then remains constant, while that of the silica fume pastes increases then decreases sharply.