基于最紧密堆积理论超密实再生砂浆制备研究

再生混凝土或再生砂浆通常被认为力学和耐久性能较低,为研究再生水泥基材料性能,利用颗粒最紧密堆积理论,根据超细再生微粉和超细矿物掺合料颗粒粒径分布,将不同细度颗粒进行合理掺配,使胶凝体系最大程度上接近紧密堆积,制备出超密实再生砂浆,并计算粒径分布的分形维数,探讨其对抗压强度和孔隙率的影响。研究结果表明：最紧密堆积的混合料粒径分布具备分形特征,粒径分布的分形维数值越小,颗粒粒径分布越复杂,整体密实程度越高;粒径分布分形维数值较高的混合胶凝粉体,制备的试样早期强度较低。此外,利用最紧密堆积原理制备的超密实胶凝体系的孔隙率低于简单混合的胶凝体系试验组的孔隙率,孔径分布也更合理。     

水泥颗粒分布对抗压强度的影响

研究了不同粉磨时间下水泥的比表面积及颗粒分布特征对不同龄期水泥胶砂强度的影响,结合水化热测定仪探究了水泥的早期水化放热规律,并运用SEM对水泥颗粒细度对其水化进程不同阶段展现出的微观结构特征进行了研究。结果表明:在等量助磨剂下,随着粉磨时间的增加,水泥粒径分布向小粒径方向靠近,水泥颗粒细度与水泥颗粒的比表面积变大,且水泥颗粒细度的增加,可提高水泥胶砂的抗压强度;从SEM图像分析得,无论是3 d还是28 d,颗粒细度较大的水泥水化产物越多,水化程度越完全,微观结构更加密实。     

粒径差异对高性能水泥强度影响的初步研究

通过测定不同粒径下高性能水泥的抗压强度,研究了加入水泥的质量对其抗压强度的影响。结果表明:在加水量250ml、加沙量1500ml保持不变的情况下,加入粒径为75um水泥熟料550g时,其抗压强度达到最大,同时,28d的抗压强度大于7d的抗压强度。水泥的粒径在水化活性和堆积密度两个方面影响水泥的相关性能粒径为50u m的水泥熟料,其抗压强度高于粒径为20um、30um、40um的水泥熟料,这是堆积密度起主要作用;而20um的水泥熟料的抗压强度高于30um,是由于水化活性起主要作用。     

用多元胶凝粉体配制高强混凝土的试验研究

在水泥中掺入具有不同颗粒分布和活性的细掺合料可以获得多元胶凝粉体材料。用水化热和抗压强度试验研究了多元胶凝粉体材料的水化进程匹配和复合胶凝效应。用标准稠度用水量法和环境扫描电镜研究了多元粉体体系的紧密堆积效应,提出用标准稠度需水量比作为确定紧密堆积效应的试验方法。进行了多元胶凝粉体混凝土的配合比试验,测定了多元胶凝粉体混凝土的力学性能,变形性能和绝热温升。试验结果表明,改变胶凝组分的品种、含量和细度可以调控多元胶凝粉体的绝热温升和强度发展过程,提高高强混凝土的抗裂性,定制设计高强高性能混凝土。     

添加剂对矿渣性能的影响及作用机理

选择多元醇类阴离子表面活性剂分别与碱性激发剂和高效磺酸盐减水剂进行复合,研究了复合添加剂对矿渣粉体和矿渣-水泥浆体的物理化学性质的影响。结果表明,与单组分添加剂相比,复合添加剂比单组分添加剂具有更加明显的助磨和增强效果,不仅能提高矿渣细度、改善颗粒粒径分布,还能提高矿渣-水泥体系3 d、28 d强度,促进浆体结构进一步致密化。复合添加剂的作用机理是在激发矿渣活性的同时,吸附在颗粒表面屏蔽表面剩余电荷,防止粉体聚结,减少团聚,从而提高粉磨效率,提高矿渣的细度,改善颗粒级配,使矿渣活性提高,参与水化的速度加快,促进水泥浆体结构致密化。     

浆体中连续粒径粉体的堆积密度计算方法

本文将浆体中的粉体颗粒及其表面包裹着的一层水膜作为复合颗粒，从而将求浆体中粉体颗粒堆积密度的问题转化为求假想干粉体系复合颗粒堆积密度的问题，在Stovall模型的基础上推导了浆体中连续粒径粉体的堆积密度计算方法，并通过试验确定了待定参数。本方法可以用于模拟水泥、磨细矿粉、粉煤灰等胶凝材料细颗粒的堆积密度。     

浆体中连续粒径粉体的堆积密度计算方法

本文将浆体中的粉体颗粒及其表面包裹着的一层水膜作为复合颗粒，从而将求浆体中粉体颗粒堆积密度的问题转化为求假想干粉体系复合颗粒堆积密度的问题，在Stovall模型的基础上推导了浆体中连续粒径粉体的堆积密度计算方法，并通过试验确定了待定参数。本方法可以用于模拟水泥、磨细矿粉、粉煤灰等胶凝材料细颗粒的堆积密度。     

水泥-石灰石粉浆体颗粒群特性与流变性能关系

采用RHEOLAB QC型旋转黏度计测定水泥-石灰石粉浆体的流变性能,研究了颗粒群特性(粒径分布和堆积密度)与浆体流变性能的关系,并在此基础上探究了颗粒水膜厚度与浆体流变性能的关系,结果表明:石灰石粉掺入水泥浆体中使颗粒分布变广,颗粒堆积状态得以改善;粒径分布系数与浆体屈服应力、稠度的线性相关性不高,相关系数仅为0.6...     

大掺量矿渣-水泥复合胶凝材料反应动力学研究

研究了大掺量矿渣对水泥基复合胶凝材料体系反应动力学的影响。采用微量热仪及非接触式电阻率分别分析了不同矿渣细度及掺量条件下,复合胶凝材料水化热及电阻率经时演变规律;同时采用XRD分析了复合胶凝材料水化产物,并对其力学性能进行了评价。结果表明:50%～70%范围内,随矿渣掺量增大矿渣反应效率降低,但矿渣中值粒径达到8.9μm及以下时,矿渣水化速率加快,并且细度越细,速率提升效果越显著;当矿渣中值粒径达到6.2μm时,矿渣可替代水泥进行水化反应并保障足够的强度。     

混凝土复合液研制成功

不久前,国防科大成功地研制出了一种新型混凝土复合液。 这种新产品是国家发明专利,这种复合液以萘系减水剂为基材通过复合复配而形成的一种新型防水材料(外加剂)。该产品与水泥、水拌混合,能有效地增加混凝土搅合物的流动性,水泥颗粒水化比较充分,提高了混凝土的强度,同时使水化硫酸钙增     

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。     

矿渣超细粉作用机理的探讨

根据Horsfield模型，讨论了超细粉的填充效应，利用水化程度与颗粒粒径，水化深度的理论关系，结合矿渣粉体实测的粒径分布，计算了超细粉的水化程度。用压汞法测量了超细粉比表面积，并讨论了其对水化水泥浆体孔结构的影响。研究了水泥砂强度随矿渣比表面积的变化规律。结果表明，据Horsfield模型确定的超细填充粉，具有良好的填充效应，能有效地改善硬化水泥浆体的孔径分布，计算所得的矿渣水化程度与矿渣水泥强度具有很好的相关性。     

粉煤灰对水泥浆体化学收缩的影响

水泥水化反应引起的化学收缩会引起砂浆及混凝土的体积变化，可能会导致收缩裂缝的产生。粉煤灰的掺入在一定程度上可减少化学收缩。本文通过一些试验研究所得数据论证了随粉煤灰掺量的增多，化学收缩随之减小，而随细度增加，水泥浆体化学收缩随之略有增大。并通过强度检测验证了测定的化学收缩可间接反映水泥的水化程度。     

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。     

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.     

蒸养条件下水泥-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,并结合SEM,研究在蒸养条件下粉煤灰掺量、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:蒸养条件提高了水泥粉煤灰复合胶凝材料的水化速度,同时也提高了粉煤灰的活性;蒸养条件下,粉煤灰的细度对水泥粉煤灰复合胶凝材料的早期水化没有显著影响,其后期水化速度随粉煤灰细度的增加而增加;粉煤灰掺量的增加,降低了其早期水化速度,掺入适量的粉煤灰其后期水化程度可以超过纯水泥的水化程度;粉煤灰的掺入有利于水泥的水化,且水泥的水化速度随粉煤灰掺量的增加而增加。     

掺矿渣水泥水化反应特性的试验研究

通过抗压强度、非蒸发水量、矿渣反应度的试验测定及XRD分析,研究了掺矿渣水泥浆体的水化反应进程.结果表明,在相同龄期下,抗压强度随矿渣掺量与水胶比的增加呈减小趋势,矿渣的化学活性在28d前比较显著;掺矿渣水泥浆体的非蒸发水量高于纯水泥浆体非蒸发水量;矿渣的反应度则随其掺量的增加而减小,随水胶比的增加而增大.     

外加剂对硫铝酸盐水泥基材料水化的影响研究

研究了Na2SO4和Li2CO3对硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的凝结时间、电阻率、水化产物和抗压强度的影响规律。结果表明,Na2SO4和Li2CO3均能促进复合胶凝材料的凝结硬化,加速复合体系1 d龄期内的水化进程,降低硬化水泥浆体1 d龄期时的电阻率,且Li2CO3的水化促进效果更明显。掺入Na2SO4和Li2CO3后,复合体系的主要水化产物仍是钙矾石,在水化产物中并未发现Ca(OH)2晶体;Na2SO4的掺入会增大复合体系的1 d抗压强度,但3 d龄期后抗压强度略有降低,而Li2CO3的掺入会增大复合体系在28 d龄期内的抗压强度。