集料对水泥基材料热膨胀性能影响的研究

通过石英砂、石灰石和花岗岩3种集料分别对水泥基材料热膨胀性能的影响进行研究,对集料、水泥石及不同灰砂比(C/S)混凝土从室温至600℃范围内热膨胀率的测定与分析,得出集料掺加量对混凝土热膨胀率的影响规律:混凝土的热膨胀率为集料和水泥石的双重作用所致,在室温至集料与水泥石热膨胀率"交汇点"(石灰石、石英砂和花岗岩与水泥石热膨胀率"交汇点"温度分别为197、160和180℃)温度范围内,集料的膨胀对水泥石的膨胀起限制作用;在"交汇点"温度到600℃范围内,集料的膨胀对水泥石的收缩起限制作用;集料热膨胀率越大(如石英砂),在混凝土中掺加量越多,制得的混凝土的热膨胀率随温升而增大越明显.     

基于正交试验分析玻化微珠砂浆保温性能的研究

采用正交试验分析了玻化微珠与膨胀珍珠岩的比例、粉煤灰的掺量、引气剂掺量三种数值的改变对保温性能的影响,通过保温试验,得到珍珠岩占骨料的比例对保温砂浆的保温效果的影响最大,粉煤灰含量次之,最后是引气剂;骨料中膨胀珍珠岩掺量增大,保温砂浆导热系数增大,保温性能降低;粉煤灰用量增加,导热系数降低,保温性能增加。     

正交试验极差分析在脱硫石膏综合利用研究中的应用

为研究燃煤电厂脱硫石膏(CaSO₄·2H₂O)的综合利用,以硅酸盐水泥掺量(因素A)、高铝水泥掺量(因素B)、脱硫石膏掺量(因素C)为三因素,各因素选取三水平进行L₉(3⁴)正交试验,以粉煤灰作为辅助调整组分,配成胶凝材料,制作40mm×40mm×160mm胶砂试件,检测试件3d、14d、28d膨胀量及强度,研究脱硫石膏掺量对水泥石的膨胀及强度影响。结果表明,脱硫石膏能不同程度对水泥石强度造成影响;脱硫石膏与高铝水泥掺量和占胶凝材料总量不宜大于20%,且脱硫石膏掺量小于高铝水泥掺量时对水泥石强度影响较小。     

偏高岭土、玻璃粉和石灰石粉对水泥石微观结构和性能的影响

研究了偏高岭土、玻璃粉和石灰石粉对水泥石强度和热膨胀系数的影响.并采用热重分析仪、压汞仪和扫描电镜分析了不同水泥石的水化产物、孔结构和微观形貌.结果表明：偏高岭土、玻璃粉和石灰石粉的掺入可以降低水泥石的热膨胀系数,并且降低程度随着其掺量的增大而增大;掺加偏高岭土的水泥石中水化产物增多,孔隙率降低,微观结构致密,抗压强度增大,热膨胀系数减小;掺加玻璃粉的水泥石中水化产物减少,孔隙率增大,强度和热膨胀系数的降低幅度较大;掺加石灰石粉的水泥石强度和热膨胀系数的降低幅度最大.     

钙镁复合型多源体系膨胀剂的制备及其在混凝土中的应用

利用白云石为主要矿源采用不同的煅烧制度和配合比制备了双膨胀源和三膨胀源膨胀剂,并研究了其水化放热速率和限制膨胀率,探讨了该钙镁复合型多源体系膨胀剂对混凝土力学性能的影响。结果表明：随着煅烧温度的升高,双膨胀源膨胀剂的水化放热速率和温峰先升高后降低,温峰值分别为80.5、82.2、61.8、31.6℃,且到达温峰的时间也随之变化;相同膨胀剂掺量下,双膨胀源膨胀剂的膨胀率随着煅烧温度的升高而降低,950℃时膨胀率最优;养护温度越高,膨胀反应速率越快,膨胀性能发挥越充分,60℃养护时,膨胀主要发生在混凝土前14 d,后期变化不大;三膨胀源膨胀剂对混凝土前28 d的抗压强度有一定贡献,但60 d时较对照组有一定降低。     

白云石粉在水泥基材料中的水化活性研究

研究了白云石粉在水泥基材料中的水化活性,分析了白云石粉掺量和细度的影响。研究表明,白云石粉掺量为0~30%时,白云石粉在水泥基材料中的强度贡献率大于零,提高了水泥基材料的比强度;随白云石粉掺量增加,水泥-白云石粉胶凝体系的强度及白云石粉在水泥基材料中的活性指数先增大后减小,白云石粉掺量为5%时均达到峰值。随白云石粉细度增大,水泥-白云石粉胶凝体系强度和比强度及白云石粉在水泥基材料中强度贡献率及活性指数均先增大后减小。白云石粉在水泥基材料中发生了去白云石化反应,阻止钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙转化,并反应生成了水化碳铝酸钙(C3A·CaCO_3·11H_2O)。     

硫酸钠对水泥硬化性能的影响

从孔结构、水化产物和强度等方面研究了硫酸钠掺量对水泥硬化性能的影响。结果表明,在足量石膏存在的情况下,Na2SO4对纯熟料水泥3 d、7 d水化都有加速作用;硫酸钠能够细化水泥石早期的毛细孔,且细小孔隙数量和硫酸钠掺量呈正相关关系;硫酸钠能够提高水泥石早期强度,但会降低后期强度;硫酸钠最佳掺量为1.5%,掺量小于1.5%时,水泥石早期强度提高较显著,后期强度降幅较小,在掺量超过1.5%后,水泥石早期强度提高不显著,且后期强度降低较多。     

氧化镁对半刚性基层力学性能及稳定性影响分析

为解决水泥稳定土在应用过程中早期强度低、易开裂、水稳定性不良的问题,掺入煅烧氧化镁改进无机结合料的性能,同时系统评价了其对稳定土力学性能、收缩性能及水稳定性能的影响。结果表明,随氧化镁煅烧温度提高及保温时间的延长,无机结合料的早期膨胀率降低,后期膨胀率增加。增加氧化镁在无机结合料中的掺量可显著提高稳定土的力学性能,但掺量过高会降低力学性能,其最优掺量为水泥质量的9%。干缩应变随氧化镁掺量的增加而逐渐降低,同时水稳定性也会得到大幅提升。     

外掺MgO混凝土的膨胀及其在约束条件下的强度

本文研究了外掺MgO混凝土的膨胀及其在约束条件下的强度。试验结果表明,MgO混凝土的膨胀随MgO膨胀剂掺量的增加而增大,养护温度越高,膨胀速度越快。在MgO膨胀剂掺量与养护温度相同的条件下,二维约束能够提高外掺MgO混凝土的强度。     

外加剂对磷石膏基抹灰石膏性能的影响

利用煅烧低强磷石膏配制抹灰石膏,研究了粉煤灰、石粉、缓凝剂、纤维素醚、减水剂掺量等因素对抹灰石膏性能的影响。结果表明,填料总量不变条件下,粉煤灰、石粉掺量对抹灰石膏标准扩散度用水量影响较小,随着粉煤灰掺量的减小及石粉掺量的增加,抹灰石膏的凝结时间缩短、强度降低;随着缓凝剂掺量的增加,抹灰石膏的凝结时间以及初终时间间隔逐渐延长,强度降低;随着聚羧酸减水剂掺量的增加,抹灰石膏标准扩散度用水量降低,凝结时间延长,强度提高;随着纤维素醚掺量的增加,抹灰石膏标准扩散度用水量逐渐增大,凝结时间与初终凝间隔时间逐渐延长,抗折、抗压强度不断降低,而拉伸粘结强度不断升高。     

碳化和加热改性石材微粉对水泥浆体性能影响试验

为提高石材制品生产过程中产生的废弃微粉的再生利用率,通过CO₂碳化和加热预处理,探讨花岗岩石材微粉替代水泥制备水泥基浆体的改性方法。以石材微粉替代率(0%、10%、20%、30%)、石材微粉粒径(2组)、碳化时长(0、24 h)、加热温度(室温、400 ℃、600 ℃)为试验变量,并考虑7 d和28 d龄期的影响,开展了改性再生微粉水泥基浆体流动性和抗压性能的试验研究,分析了各变量对其流动性、抗压强度和破坏模式的影响规律。在此基础上,结合X射线衍射(XRD)测试,揭示石材微粉的改性机理。结果表明:石材微粉的掺入会造成水泥浆体强度的明显下降; 加热改性在一定程度上可以减少石材微粉对水泥浆体的负面作用,其中400 ℃加热改性的效果最佳; 碳化改性该类石材微粉对水泥基浆体的增强效果不佳; 改性前后的石材微粉掺入均不会对水泥浆体的流动性产生明显影响。     

用白云石生产氯氧镁水泥的新工艺

以安徽凤阳白云石为原料,在实验室进行了煅烧、水化和强度试验,用正交试验法确定了白云石的最佳煅烧温度和保温时间,借助X射线衍射、扫描电镜、红外光谱、差热分析等测试手段,研究了白云石的分解和轻烧白云石的水化硬化过程,给出了白云石中MgCO3分解率的定义,依据测试结果提出了轻烧白云石的水化硬化机理。结果表明,轻烧白云石可代替菱苦土用于氯氧镁水泥制品的生产。     

高温水泥对混凝土路面性能影响试验研究

通过试验分析水泥温度与净浆稠度、初凝时间、终凝时间、抗折强度以及混凝土工作性能的关系.指出净浆稠度和抗折强度均与水泥温度呈明显的线性关系,而且随着水泥温度的提高,净浆初、终凝时间均逐渐缩短.另外,为了保证混凝土坍落度、弯拉强度等工作性能,水泥温度应控制在60℃以下.根据试验结果,提出改进水泥装卸工艺、利用骨料吸热、严格控制水灰比等混凝土路面高温水泥的施工控制方法.     

川西北建筑石料用白云岩可行性研究及开发利用前景分析

川西北龙门山地区泥盆系中-上统碳酸盐岩分布广泛,作为水泥原料及治金工业原料的石灰岩利用较多;而传统白云石的利用对MgO等组分要求较高,限制了资源的利用,研究拓展白云岩的用途尤为必要。泥盆纪白云岩MgO含量12. 59%~21. 12%,平均值18. 72%,SO3含量0. 12%~0. 83%,饱和抗压强度35~75 MPa,压碎指标8. 2%~10. 9%,坚固性指标2%~4%,碱集反应14d,膨胀率0. 013%~0. 017%,C(α)值为3. 50×102Bq/kg,C(β)值为1. 76×102Bq/kg,IRa为0. 08、Ir为0. 06,所有指标均符合建筑石料用标准,且大部分指标达到Ⅰ类石料用要求,储量高达60000万t以上。而建筑石料在基础建设中拥有不可替代的作用且用量巨大,其开发应用前景广阔。     

煤矸石掺合料对水泥浆体结构与性能的影响

研究了煤矸石作为掺合料对水泥浆体强度及孔结构的影响。结果表明:与基准水泥浆体相比,煤矸石水泥浆体早期强度较低,但后期强度发展较快,低掺量(<30%)煤矸石水泥浆体后期(28d)强度可接近或达到基准水泥浆体强度;相同掺量条件下,与粉煤灰水泥浆体相比,煤矸石水泥浆体各龄期强度均较高;与矿粉水泥浆体相比,煤矸石水泥浆体早期强度较高,后期两者强度相当;与基准水泥浆体相比,煤矸石水泥浆体总孔隙率有所上升,但其孔径后期有所细化。     

高钙粉煤灰混合水泥体积稳定性的研究

通过试验研究了高钙粉煤灰混合水泥硬化水泥浆体的体积安定性和自由线膨胀率,探讨了高钙粉煤灰中游离氧化钙对混合水泥体积稳定性的影响规律及作用机理。结果表明,无论是掺加原状高钙粉煤灰还是经机械力化学改性后的高钙粉煤灰,混合水泥的雷氏夹膨胀值均随高钙粉煤灰掺量的增加而增大,不同类别高钙粉煤灰对混合水泥净浆自由线膨胀率的影响规律也与其相似。混合水泥中由高钙粉煤灰引入的游离氧化钙量超过一定限度时,水泥的体积安定性会产生突变,混合养护条件下高钙粉煤灰混合水泥净浆能否补偿收缩取决于由高钙粉煤灰引入的游离氧化钙量。     

硫铝酸盐水泥中的石膏掺量对玻璃纤维侵蚀的影响

本文通过硫铝酸盐水泥掺进不同量的石膏,对其水泥强度,水泥浆液碱度,水泥石的孔隙率以及水泥对中碱玻璃纤维侵蚀后的玻纤剩余强度等测定,所获得的大量试验数据,经数理分析后得出,硫铝酸盐水泥对玻璃纤维的侵蚀,不仅仅决定于水泥浆液的碱度,同时,该决定于水泥的密实程度。     

Effect of silica fume on cement hydration and temperature rise of concrete in tropical environment

Investigated herein is the effect of temperature on heat development in cement pastes and concretes with and without silica fume cured at relatively high temperatures often encountered in tropical environment. With an initial temperature of 30°C, adiabatic temperature rise of the concrete with 8% silica fume as cement replacement was similar to that of the control Portland cement concrete up to about 18 h. After 24 h, however, the temperature of the silica fume concrete was lower than that of the control concrete. Since the concrete with 8% silica fume had a higher 28-day compressive strength (72.5 MPa) than the control concrete without silica fume (59.2 MPa), the concrete with silica fume is likely to have a lower temperature rise as compared with the control concrete of equivalent 28-day strength by reducing cementitious materials content with the same water content. The extent of heat evolution in the silica fume pastes was generally greater at lower temperatures of 20-50°C, but less at 65°C than in the control paste. At the relatively high curing temperatures, the degree of cement hydration in the paste with silica fume was lower than that in the control cement paste at early ages. However, the pozzolanic reaction started even before 24 h after water was added.     

Effect of silica fume on cement hydration and temperature rise of concrete in tropical environment

Investigated herein is the effect of temperature on heat development in cement pastes and concretes with and without silica fume cured at relatively high temperatures often encountered in tropical environment. With an initial temperature of 30°C, adiabatic temperature rise of the concrete with 8% silica fume as cement replacement was similar to that of the control Portland cement concrete up to about 18 h. After 24 h, however, the temperature of the silica fume concrete was lower than that of the control concrete. Since the concrete with 8% silica fume had a higher 28-day compressive strength (72.5 MPa) than the control concrete without silica fume (59.2 MPa), the concrete with silica fume is likely to have a lower temperature rise as compared with the control concrete of equivalent 28-day strength by reducing cementitious materials content with the same water content. The extent of heat evolution in the silica fume pastes was generally greater at lower temperatures of 20–50°C, but less at 65°C than in the control paste. At the relatively high curing temperatures, the degree of cement hydration in the paste with silica fume was lower than that in the control cement paste at early ages. However, the pozzolanic reaction started even before 24 h after water was added.     

水灰比对外掺氧化镁的介质压蒸膨胀率的影响

为了探索混凝土中外掺氧化镁安定掺量的新方法,开展了水灰比对外掺氧化镁的介质(水泥净浆、砂浆、一级配混凝土、二级配混凝土)压蒸膨胀率影响的试验研究。结果表明:水灰比对外掺氧化镁的介质压蒸膨胀率有重要影响;试体的压蒸膨胀率随着水灰比的增大而减小;压蒸膨胀率随着水泥净浆、一级配混凝土、水泥砂浆、二级配混凝土的顺序依次递减。