高原低压低湿作用下水泥水化与孔结构发展

根据工程实践惯例与高原自然环境特点,模拟了低压低湿耦合作用下的典型养护模式,研究了各养护模式下水泥水化进程与水泥浆体内部孔结构发展特点.水泥水化的进程由硬化浆体中化学结合水的含量表征,通过高温灼烧测得.水泥净浆的孔结构发展通过压汞法和氮吸附法进行分析,得到的孔结构特点同时也是评价水泥水化进程的重要依据.最后以混凝土的抗...     

两种表征粉煤灰-水泥复合浆体整体水化程度方法对比研究

采用了化学结合水法(Chemical Combined Water Content Method,CC)和水化热法(Hydration Heat Method,HH)共同研究了不同粉煤灰掺量、不同养护温度和不同水胶比下粉煤灰-水泥复合浆体(Fly Ash-Cement,FA-C)的整体水化程度。通过水化产物解耦分析得到了粉煤灰-水泥复合浆体理论完全水化时的化学结合水含量;通过提高养护温度加速复合浆体水化反应,结合Knudsen方程线性拟合得到了更为理想的粉煤灰-水泥复合浆体完全水化放热量(Qmax)。粉煤灰-水泥复合浆体整体水化程度随粉煤灰掺量的提高、养护温度的升高和水胶比的增大而增大。     

MgCl_2侵蚀对水泥-矿渣硬化浆体相组成与演变的影响

研究了10%质量浓度的MgCl_2侵蚀溶液下,不同矿渣掺量(0%、20%、40%、60%)水泥-矿渣硬化浆体在不同侵蚀龄期的水化程度、水化产物相组成、C-S-H凝胶的平均分子链长(MCL)、含铝相产物迁移与转变规律。XRD、29SiNMR、27AlNMR和SEM-EDS测试结果可知:随着矿渣掺量的增加,硬化浆体固化Cl-能力增加。同时,矿渣中的Al[4]-S水解可进入C-S-H凝胶硅氧链,C-S-H凝胶Al[4]/Si增加,进而提高硬化浆体的抗MgCl_2侵蚀溶液的脱铝作用;且矿渣的掺入降低了C-S-H凝胶Ca/Si,提高了C-S-H凝胶稳定性。随着MgCl_2侵蚀龄期的延长,纯水泥硬化浆体中含铝相水化产物向Al[6]-E转化,水泥-矿渣硬化浆体含铝相水化产物向Al[6]-M/F转化。     

复合浆体中粉煤灰和水泥水化反应程度的测定

采用盐酸选择溶解法测定粉煤灰的水化程度,再结合水化热法计算复合浆体中水泥的水化程度。试样结果表明,在水化早期粉煤灰仅作为惰性材料填充于复合浆体的孔隙中。随着粉煤灰掺量的增大,水泥的水化程度越高,单位体积中水化产物的总体数量仍为减少。     

MgSO_4拌合对水泥粉煤灰浆体水化及微结构的影响

通过XRD、水化微量热仪、~(29)Si和~(27)Al NMR、化学结合水法等测试技术,研究了MgSO_4溶液拌合浓度对FA-C胶凝浆体水化动力学及其微结构的影响机理,结果表明:水化早期,胶凝浆体中形成的Mg(OH)2附着于水泥颗粒表面,降低其水化速率,随着水化龄期增加,Mg~(2+)进入C-S-H凝胶,形成C-M-S-H和M-S-H凝胶,水泥水化速率加快;拌合浓度为0.34%(海水)时,SO_4~(2-)主要促进Alite、Belite水化,对粉煤灰几乎无激发作用,拌合浓度为10%时,SO_4~(2-)对粉煤灰的激发作用最为明显。模拟海水拌合时,SO_4~(2-)促进Alite、Belite中的Al进入C-S-H凝胶,其Al[4]/Si、MCL均增加;5%MgSO4拌合时,SO_4~(2-)主要脱去C-(A)-S-H凝胶中的Al,转化为AFt;10%MgSO4拌合时,随着水化龄期的增加,SO_4~(2-)对C-(A)-S-H凝胶的脱Al作用增强,Al[4]/Si降低,MCL增加。     

甲酸钙对水泥浆体抗压强度、水化及孔结构的影响

研究了甲酸钙对普通硅酸盐水泥浆体和硅酸盐水泥浆体抗压强度的影响,采用XRD、压汞法和灼烧法,测试了甲酸钙对水泥浆体水化产物组成、孔结构及化学结合水的影响。结果表明：甲酸钙能加速水泥的水化,促进Ca（OH）2的生成,提高水泥浆体的水化程度;甲酸钙能明显改善水泥浆体的孔结构,减少孔隙率和细化孔径;甲酸钙对P·O42．5普通硅酸盐水泥浆体早期强度的提升要比对P·152．5硅酸盐水泥的效果好。     

双掺复合水泥的研究

研究用矿渣和沸石生产双掺复合水泥的可行性，讨论了双掺复合水泥的合理配方，性能及水化机理。采用适宜的外加剂，使复合水泥各项性能达到了４２５＾＃水泥的标准要求，并通过ＸＲＤ和压汞测孔方法研究了复合水泥的水化产物及水化浆体的孔结构。     

花岗岩石粉与矿物掺合料对胶浆氯离子结合性能的影响

以外掺花岗岩石粉的方式,研究机制砂引入的石粉对胶凝材料浆体氯离子结合性能的影响规律,对比研究矿物掺合料(粉煤灰、矿渣粉分别单掺、复掺取代一定量水泥)对浆体氯离子结合性能的影响.通过改变石粉掺量以及矿物掺和料的掺量,研究掺量对浆体氯离子结合性能的影响.结果表明,对于纯水泥胶浆或者复掺粉煤灰和矿粉的胶浆,掺入一定量的花岗岩石粉后,胶浆的氯离子结合总量、化学结合量和物理吸附量均高于未掺石粉的基准样,且复掺粉煤灰和矿渣粉的胶凝材料浆体的氯离子结合性能优于纯水泥浆体.单掺入30%~50%的粉煤灰或矿渣粉均能改善胶浆的氯离子结合性能,且矿渣粉对胶浆氯离子结合性能的改善作用优于粉煤灰.     

低活性矿渣内养护水泥砂浆自收缩与电阻率的关系

以预吸水低活性矿渣替代细集料作为内养护材料,研究低活性矿渣内养护砂浆自收缩与电阻率的变化规律,揭示两者的关系。结果表明：随着低活性矿渣掺量的增加,砂浆早期强度降低幅度大,随着龄期的延长,砂浆中后期强度降低幅度小于早期,建议低活性矿渣的合适掺量取为细集料质量的15%~25%;低活性矿渣内养护对砂浆电阻率发展影响明显,凝结硬化前,浆体电阻率随低活性矿渣掺量的增大而增大;凝结硬化后,浆体电阻率随低活性矿渣掺量的增大而减小;低活性矿渣内养护能有效抑制浆体各阶段的自收缩,尤其在快速收缩阶段和短暂膨胀阶段作用最为明显,同时,36 h龄期后电阻率与自收缩有很好的对应关系,可通过电阻率发展趋势预测自收缩的变化情况。     

早龄期水泥基材收缩与电学性能相关性

为了探索水灰比变化对水泥基材料收缩性能和电学性能的影响,采用电阻率测试方法,分别测试了水灰比为0.3、0.35、0.4、0.45的水泥浆体在3 d内的自收缩和电阻率变化.结果表明:水泥浆体3 d龄期总自收缩随着水灰比的增大而减小;水灰比0.3和0.35的试件在3 d龄期内体积呈现收缩一致性,水灰比0.4和0.45的试件分别在7.7 h和16.8 h内呈现膨胀趋势;浆体早期体积变化主要由自收缩发展、强度发展(抑制收缩)和水化升温导致热胀三者耦合作用控制.水泥浆体3 d龄期电阻率随水灰比的增大而减小,对于同一试件,电阻率呈现先减小后增大的发展趋势.结合电阻率变化和电阻率微分曲线可以将水泥水化过程分为溶解期、诱导期、水化加速期和水化减速期4个阶段.不同水灰比水泥浆体自收缩均随电阻率呈现出良好的指数变化,根据浆体电阻率的变化可以预测自收缩的发展趋势.     

Microstructure and Composition of Hydration Products of Ordinary Portland Cement with Ground Steel-making Slag

1　IntroductionSteel makingslagisthewasteofsteel makingindus tryandnearlysixteenmilliontonssteel makingslagisproducedinChinaperyear[1] .Justasflyashandblastfurnaceslag ,itisoneofthreekindsofdominantindustrywastesinourcountry .Eventhoughsteel makingslagce menthasdevelopedformorethantwentyyearsinCh ina[2 ,3 ] ,comparedwithothertwowastes ,thestudyandap plicationonsteel makingslagincementandconcreteareinsufficientyet.Moststeel makingslagcementsarepre paredbyinter grindingprocess ,sotheparticlesiz…     

压汞测孔评价磷渣-水泥浆体材料孔隙分形特征的试验

用混沌分形理论结合压汞测孔技术,直接测试评价了磷渣-水泥浆体材料孔隙的显微结构特征,计算出了对应的分形维数,并对普通水泥浆体与掺磷渣的水泥浆体孔隙的分形特征进行了比较;同时探讨了孔体积分维数与孔隙率、孔表面积、孔分布及磷渣掺量的关系.研究表明,磷渣-水泥浆体的孔结构具有明显的分形特征,孔体积分形维数在2.4~2.8之间;掺磷渣的水泥浆体不仅具有粗孔细化的效果,而且孔隙的分形特征也有了明显的改善;在磷渣掺量大于30%时,其分维数、孔隙率与小于20 nm的微孔数有明显的突变性.     

电阻率法研究早期水泥净浆孔结构的演变过程

采用无电极电阻率法原位连续监测3种水灰比（0.23、0.35和0.53）水泥净浆早期水化过程中电阻率的变化全过程,同时结合等温量热仪测试的水化程度,建立水泥净浆随时间发展过程中浆体电阻率与孔结构发展的定量关系。结果表明：根据电阻率及其微分曲线的变化规律可以把水泥水化过程分为4个阶段：溶解期、诱导期、加速期和减速期。水灰比越低,毛细孔隙率和收缩因子变小,曲折因子变大,致使浆体电阻率升高,而孔溶液电阻率却下降。     

超硫酸盐水泥的水化产物及孔结构特性

采用抗压强度试验、X射线衍射分析、电镜扫描及压汞仪法等测试技术,测试和分析了超硫酸盐水泥在不同龄期的强度、水化产物及孔结构,并将其与普通硅酸盐水泥、矿渣水泥对比,探讨超硫酸盐水泥的水化机理.研究结果表明,超硫酸盐水泥早期强度较低,但后期强度发展快,28 d强度高于42.5普硅水泥;超硫酸盐水泥的主要水化产物为水化硅酸钙、钙矾石及少量石膏晶体,未见普硅水泥及矿渣水泥的主要水化产物氢氧化钙;90 d时,超硫酸盐水泥硬化浆体的阈值孔径、最可几孔径、中孔孔径及平均孔径均小于普硅水泥和矿渣水泥,具有更小的孔隙率和更高的密实度,有效地促进了超硫酸盐水泥后期强度的增长.     

Early age properties of cementitious materials by electrical resistivity measurement

Three cement pastes were prepared with the fixed water-binder ratio and different fly ash contents. The compression test and electrical resistivity measurement of the paste mixes were conducted during 48 h. The changes of the CH content and the non-evaporable water content in the cement-fly ash hydration systems with time were obtained by the thermal gravimetric analysis. The experimental results show that dilution effect of fly ash as micro-filler is dominant mechanism before 48 h, which appears to decrease in the CH content and the non-evaporable water content, also in compressive strength and electrical resistivity, with the increase of fly ash replacement. The relationships between CH content, non-evaporable water content and electrical resistivity show that electrical resistivity can be the indicators of hydration products CH and non-evaporable water. The correlation of the compressive strength f _c and the electrical resistivity ρ can be obtained as f _c =8.3429 ρ = 6.7088 for the period of 48 h. The early age compressive strength can then be predicted by electrical resistivity measurement.     

中性钠盐碱矿渣水泥抗化学侵蚀性能研究

研究了中性钠盐碱矿渣水泥在酸性溶液、硫酸盐溶液和海水中的抗化学侵蚀性能。借助X-射线衍射和压汞测孔法考察了中性钠盐碱矿渣水泥的水化产物及水泥石孔结构特征, 并指出高稳定性的水化产物和优良的孔结构是其具有优异抗化学侵蚀性能的主要原因。     

PERFORMANCE OF PULVERIZED SLAG SUBSTITUTED CEMENT

The Portland cement is equivalently substituted by slag micropowders with various specific areas. The workability, activity and acid-corrosion resistance of the slag-substituted cements are investigated, the activation of gypsum is discussed, also the porosity and pore distribution of mortars of the slag micropowders cement are determined by mercury intrusion porosimetry.     

柠檬酸对石膏析晶过饱和度和微结构的影响

利用SEM扫描电镜、MIP压汞测孔技术和原子吸收光谱等测试手段，系统研究了柠檬酸对建筑石膏水化进程、液相离子浓度与过饱和度、二水石膏晶体形貌、硬化体结构的影响。结果表明：柠檬酸是建筑石膏的高效缓凝剂，它使建筑石膏水化进程减慢，水化诱导期延长，早期水化率降低；柠檬酸使早期液相离子浓度和过饱和度降低，使二水石膏晶体尺度增大，并改变二水石膏晶体生长习性，使晶形由针状转变为短柱状；柠檬酸使石膏硬化体大孔增加，孔径分布粗化。     

Comparison of hydration properties between cement-GGBS-fly ash blended binder and cement-GGBS-steel slag blended binder

The hydration properties of cement-GGBS-fly ash blended binder and cement-GGBS-steel slag blended binder were compared. The experimental results show that the hydration rate of cement-GGBS- steel slag blended binder is higher than that of cement-GGBS-fly ash blended binder within 28 days, but lower than the latter after 28 days. The hydration of cement-GGBS-steel slag blended binder tends to produce more Ca（OH）2 than the hydration of cement-GGBS-fly ash blended binder, especially at late ages. Cement-GGBS- steel slag mortar exhibits higher strength than cement-GGBS-fly ash mortar within 28 days, but at late ages, it exhibits similar compressive strength with eement-GGBS-fly ash mortar and even slightly lower bending strength than cement-GGBS-fly ash mortar. Cement-GGBS-steel slag paste has finer early pore structure but coarser late pore structure than cement-GGBS-fly ash paste. Cement-GGBS-steel slag paste can get satisfied late pore structure and cement-GGBS-steel slag mortar can get satisfied late strength as compared with pure cement paste and pure cement mortar, respectively.     

碳纤维水泥基复合材料电阻变化规律研究

研究了碳纤维水泥基复合材料在水化期间及固化后的电阻变化特性。研究发现：当碳纤维体积分数较低时，试样的电阻率随着固化时间的增大而明显增大；反之，当碳纤维体积分数超过某一个范围后，会出现电阻（率）随水化时间的延长而变小的规律。此外，对于已固化好的碳纤维水泥基复合材料，随着电流（电压）的增大，电阻会出现一定程度的降低，碳纤维体积分数越低（即电阻率越大时），电阻下降的趋势越明显。