水泥-磨细矿渣固化滨海盐渍土强度及机理

用水泥和磨细矿渣制作复合固化剂,来加固滨海盐渍土.测试滨海盐渍加固土(以下简称加固土)7、28、90d龄期的无侧限抗压强度,并结合加固土烧失量、固结物含量、X射线衍射(XRD)仪、热重-差示扫描量热(TG-DSC)法和扫描电子显微镜(SEM)探究其加固机理.结果表明:水泥-磨细矿渣复合固化剂的加固效果明显优于单掺水泥或磨细矿渣,且当磨细矿渣掺量为0%～75%时,加固土7、 28d无侧限抗压强度随磨细矿渣掺量增大而逐渐增强,最高可达6.0、10.0MPa;当磨细矿渣掺量为25%～100%时,90d龄期时加固土强度均达到11.5MPa以上,远高于单掺水泥加固土强度;加固土强度与其固结物含量呈正相关,而与其烧失量相关性不强.加固土28d龄期SEM照片显示,复合固化剂的水化产物与盐渍土结合较好,致密性明显优于单掺水泥或磨细矿渣;固结物是加固土强度的主要来源,其由固化剂水化产物及其黏结的土颗粒构成,受水化产物数量和团粒化作用共同影响.     

矿渣-水泥硬化浆体水化产物结构研究

采用XRD、~(29)Si NMR、纳米压痕以及SEM分析等方法对矿渣-水泥体系的水化产物结构进行研究,结果表明,随着水化龄期的延长,矿渣-水泥体系中的Ca(OH)_2含量呈现先增加后减少的趋势,7 d时Ca(OH)_2含量达到最大,水化14 d后,Ca(OH)_2含量逐渐减少;矿渣-水泥水化浆体中的硅氧四面体结构主要以Q~0、Q~1和Q~2状态存在;部分Al~(3+)取代硅氧四面体中的Si~(4+),生成含Al的C-A-S-H凝胶;矿渣-水泥体系水化3 d时,水化产物主要以LD C-S-H为主,水化28 d后,主要以HD C-S-H以及C-S-H/CH的混合相为主;与纯水泥相比,矿渣-水泥体系中HD C-S-H含量提高,孔隙率降低,结构更为致密。     

钢渣-矿渣基复合硅酸盐水泥试验研究

以钢渣、矿渣、硅酸盐水泥为主要原料,并掺入少量激发剂,成功制备了42.5R型复合硅酸盐水泥。试验探讨了钢渣细度、钢渣与矿渣符合比例以及激发剂种类对复合硅酸盐水泥性能的影响,并通过SEM对复合水泥水化产物及水泥石微观结构进行了微观分析。结果表明:钢渣的细度和复合比例对水泥凝结时间、安定性及强度有很大的影响。复合水泥中加入碱性激发剂,钢渣与矿渣活性得到提高,复合水泥凝结时间缩短,各龄期胶砂强度显著增长。     

磷渣对大掺量矿渣水泥水化性能的影响

通过试件的抗压强度和孔溶液pH值等宏观分析与试件的XRD图谱和TG-DTA曲线等微观分析相结合,研究磷渣掺量对大掺量矿渣水泥水化性能的影响,结果表明:试件抗压强度与孔溶液pH值随磷渣取代矿渣掺量增加而减小,掺入磷渣不利于HSC早期强度的发展,但对后期强度影响较小;磷渣的早期水化活性较低,浆体水化产物较少,早期水化反应随磷渣掺量的增加而减弱;90 d龄期时磷渣的活性得到较好发挥,浆体水化产物较多,后期水化反应随着磷渣掺量的适当增加而有所增强。建议磷渣在大掺量矿渣水泥中取代矿渣的最佳掺量约20%。     

过硫磷石膏矿渣水泥制品养护制度研究

研究了过硫磷石膏矿渣水泥制备制品的不同养护温度、养护时间、静停时间等对水泥制品性能的影响。深入探讨了过硫磷石膏矿渣水泥制品适宜的养护制度,并对养护制度与水泥水化过程、水化产物形成及微观结构发展等的关系及其对过硫磷石膏矿渣水泥制品性能的影响机理进行了探讨。结果表明,过硫磷石膏矿渣水泥的最佳养护制度为:静停2d后,在40℃温度下养护16h。随着养护温度提高,水泥水化速度加快,早期强度增加但后期强度降低,当养护温度达到80℃时,由于不能形成水化产物钙矾石,强度明显降低。     

孔径分布对水泥石抗压强度的影响

孔径分布在较大程度上影响着水泥石的抗压强度,这一问题已经被许多实验所证实。例如Jombor曾测定过含不同水化产物的水泥石强度与各种水化产物的平均孔径,他发现在同样的孔隙率下平均孔径越小则强度越高;Smolezyk等人对不同养护龄期的孔径分布与相应的抗压强度作     

不同龄期再生骨料对再生混凝土性能的影响

将原生混凝土养护至1 d、28 d、111d后分别将其从养护室中取出,采用鄂式破碎机将其破碎制得的再生骨料后,分别制成再生混凝土,以研究不同龄期原生混凝土制得的再生骨料中水泥水化程度对再生混凝土性能的影响。结果表明,1 d龄期再生骨料中含有大量未水化的水泥,可以继续水化,从而显著提高再生混凝土的强度,且对于掺粉煤灰的再生混凝土而言,其生成的Ca(OH)2有助于激发粉煤灰的早期活性;而28 d与111 d龄期再生骨料中所含水泥的水化已基本完成,因此,其对再生混凝土强度的提高以及对粉煤灰的激发作用贡献甚微。     

煤矸石质少熟料水泥的水化机理分析

用熟蚀变煤矸石和磨细矿渣粉代替部分水泥熟料,制备煤矸石质少熟料水泥.采用XRD分析方法研究了蚀变物料和各龄期水化产物的矿物成分,通过胶砂试块的强度、标准稠度用水量、凝结时间及安定性分析来表征少熟料水泥的性能,采用SEMEDS分析表征净浆试块3d、28d水化产物的微观形貌与显微成分.结果表明,750℃热蚀变煤矸石的XRD图谱中没有黏土类矿物的衍射峰,制备的少熟料水泥的基本性能达到GB 175-2007中42.5级普通硅酸盐水泥的标准要求,而且早期强度明显优于42.5级普通硅酸盐水泥.     

水灰比对过硫磷石膏矿渣水泥强度的影响

探究不同的水灰比对过硫磷石膏矿渣水泥(磷石膏基水泥)强度的影响,并通过XRD、SEM、DSC对不同水灰比过硫磷石膏矿渣水泥的水化产物、水化过程和机理进行了分析,结果表明:与普通硅酸盐水泥不同,过硫磷石膏矿渣水泥的强度在水灰比0.36时强度最高,继续降低水灰比,水泥强度反而下降。这是由于矿渣是在碱性的液相中溶解和形成水化产物,如果水灰比太低,水在早期形成水化产物而消耗完毕,阻碍了矿渣的后期水化,水化产物减少,从而使强度降低。     

白云岩石粉-水泥胶凝体系水化特性研究(Ⅰ)——水化产物的XRD分析

采用X射线衍射测试方法,对7d、28d、90d三个水化龄期的白云岩石粉-水泥胶凝体系水化产物的晶体相进行了研究分析,并研究了粉煤灰对白云岩石粉-水泥胶凝体系水化的影响。结果表明:随着龄期的发展,白云岩石粉-水泥胶凝体系水化产物中CaMg(CO3)2晶体相的衍射峰强度有变化,且在90d龄期Ca(OH)2晶体相的衍射峰强度减弱,说明白云岩石粉在水化后期一定程度上参与了反应;但与粉煤灰相比,其活性较低。     

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.     

复合胶材多孔锰渣保温墙砖的干缩及水化机理研究

以适量硅灰与P·O42.5水泥复合组成的胶材,与锰渣经过拌合、成型、养护等工序后,制得锰渣轻质保温墙砖.通过强度、导热系数的回归分析,探讨了锰渣墙砖的干缩机理;通过XRD与SEM分析,对比了新旧方案下锰渣复合材料的早期水化产物与微观结构.     

Hydration properties of basic oxygen furnace steel slag

Basic oxygen furnace steel slag is the most common steel slag in China. In this study, the hydration properties of this kind of steel slag were investigated. Steel slag was ground separately to 458 m²/kg as well as 506 m²/kg. Different hydration conditions were set by changing the temperature or pH value. Hydration exothermic rate was measured within 4 days. Non-evaporable water content, hydration products and hardened paste morphologies were investigated at 1, 3, 7, 28 and 90 days. The results showed that the hydration process of steel slag was similar with that of cement. However, its hydration rate was much lower than cement. The hydration rate of steel slag at the early age could be accelerated by raising the fineness of particles, curing temperature or alkalinity of solution. However, raising the pH value of solution had little efficiency for the later hydration of steel slag and raising curing temperature even had negative influence on its later hydration. CSH gel and Ca(OH)₂ were the main hydration products of steel slag. A part of C₃S and C₂S crystal in steel slag had very low activity and unhydrated after 90 days. RO phase was almost inert. The interface between the particles of RO phase and CSH gel was a weak region in the system.     

石灰石对矿渣水泥水化反应的作用及特性

为节约水泥熟料,对在矿渣水泥(简称P·S)中掺用石灰石的方法进行了试验.结果表明,P·S 中C3S的早期水化反应率随石灰石粉的取代率和粉末度的增加而增加,龄期28 d的水化反应率则与P·S基本持平;C3A的水化反应率在龄期1 d内明显下降,但此后的水化反应率与P·S 中C3A的水化反应率大致相同;石灰石主要在龄期7 d内参与水化反应,且与C3A的水化反应密切相关.     

Calcium sulfate hemihydrate activated low heat sulfate resistant cement

Investigations were undertaken to produce low heat sulfate resistant cement by activation of granulated slag obtained from the blast furnace process of iron making and phosphate industries with the calcium sulfate hemihydrate. Experimental data showed that cement gives fast setting characteristics in addition to high strength development. The setting time of cement was regulated with a small addition of set retarder without adversely affecting the strength development of cement. It is noted that beta hemihydrate plaster gives better strength results than the anhydrite activated cement. The results also confirm that granulated blast furnace slag can be replaced with phosphatic slag up to 10% by mass without loosing strength. DTA and X-ray diffraction analysis have been used to identify the hydration products formed in the hydrated cement. The heat of hydration data of cement is reported in the paper.     

矿渣微粉和石粉对高石粉含量花岗岩石屑砂浆性能影响的试验研究

为探讨水泥+矿渣微粉+石粉复合胶凝材料体系的可行性,采用砂浆进行了不同掺量矿渣微粉和石粉代替水泥的试验研究。研究结果表明:在高石粉含量的石屑砂浆中,随着矿粉掺量增加,砂浆强度呈现先增加后降低的趋势。从28 d砂浆强度不降低的角度考虑,矿粉最大掺量为50%。在水泥+30%(或50%)矿粉的胶凝材料体系中,以适量石粉取代部分水泥对砂浆28 d强度影响不大,石粉取代量以7%左右为宜。对于高石粉含量花岗岩石屑,可采用水泥+矿粉+石粉的复合胶凝材料体系,利用石屑中的部分石粉取代水泥,为解决高石粉含量石屑配制混凝土问题起到了一定的指导作用,同时也达到降低混凝土成本的目的。     

Investigation on phosphogypsum–steel slag–granulated blast-furnace slag–limestone cement

This study investigated a cementitious material by utilizing two industrial wastes, phosphogypsum (PG) and steel slag (SS), combined with another industrial byproduct ground granulated blast-furnace slag (GGBFS) and limestone (LS). The 28d compressive strength of a mixture of 45% PG, 10% SS, 35% GGBFS and 10% LS exceeded 40 MPa. XRD and SEM analyses showed that the main hydration products were ettringite and C–S–H gel. Part of PG reacted with GGBFS and SS to form ettringite, the residual PG was wrapped by hydration products. SS in the cement acted as an alkalinity activator. Over dosage of SS may cause unsoundness.     

不同类型水性聚合物水泥净浆的制备与性能研究

选用“WWJF 8020”型聚乙烯醋酸乙烯酯(EVA乳胶粉)以及“05-88”型聚乙烯醇(PVA)对水泥净浆进行改性,并与普通水泥净浆(OPC)进行对比.结果显示,两种水性聚合物的添加对水泥试样抗折强度均有改善,而PVA则更加显著;在聚合物浆体中的晶体更好地填充了水泥石中的孔洞及裂纹,以改善其微结构;同时,EVA与水化产物发生反应,且反应生成的乙酸盐又促进了水泥水化;PVA的加入则增加了C-S-H的聚合度;对于不同龄期聚合物水泥试样的水化进程,EVA及PVA有不同程度的影响.     

珊瑚砂浆的力学性能与微观结构特征

研究了珊瑚砂-水泥砂浆(珊瑚砂浆)的力学性能,以及复合矿物掺和料对珊瑚砂浆的改性作用,并与标准砂浆进行对比.采用扫描电子显微镜-能量弥散X射线谱(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR),对砂浆力学性能、体积稳定性和水化作用的微观机理进行了研究.结果表明:珊瑚砂浆的力学强度低于标准砂浆,加入复合矿物掺和料后可改善水泥石基体及界面过渡区的微观结构,提高珊瑚砂浆的力学性能,使其28d抗压强度较标准砂浆提高了2.1%;珊瑚砂凹凸不平的表面能与硬化水泥浆体形成紧密的啮合状态,有助于提高砂浆的体积稳定性;珊瑚砂的内养护作用使砂浆的力学性能和抵抗收缩能力得到了提高;粉煤灰和矿粉的微集料填充作用和火山灰效应,提高了珊瑚砂浆的力学性能和抗氯离子扩散能力;珊瑚砂持续释放出的Ca^2+、Mg^2+参与了水泥的水化反应,有助于生成更多的水化产物.     

磷渣粉水泥基复合胶凝体系的水化特性

结合扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),差热-热重分析(DSC-TG)以及微量热仪等微观测试手段,研究了磷渣粉水泥基复合胶凝体系的水化特性.结果表明:磷渣粉的掺入只会影响水泥基材料的水化产物类型和数量,但不会改变水化产物的种类,水化产物中没有观察到羟基磷灰石的存在.磷渣粉的掺入不会影响C3A的水化,但会延缓水泥熟料中C3S和C2S的水化,磷渣粉主要通过延缓水化诱导期来实现水泥胶凝体系的缓凝.掺磷渣粉复合胶凝体系诱导期后各阶段的水化反应阻力减小、水化反应速率增加,但整个复合胶凝体系的总体水化程度降低,降低幅度随着龄期增长不断减小.