粉煤灰水泥体系中粉煤灰活性的化学激发

本文借助于水泥物理性能试验和XRD测试手段就NaOH、Na2SO4和Na3PO4·12H2O三种不同阴离子钠盐的添加对粉煤灰水泥中粉煤灰活性的激发作用进行了比较性研究.结果表明,粉煤灰水泥中添加适量NaOH,Na2SO4和Na3PO4·12H2O均能有效地激发粉煤灰的活性,这个适宜掺量分别为NaOH:0.5%,Na2SO4:3.0%和Na3PO4·12H2O:2.0%.在适宜掺量下,NaOH添加可使水泥3 d和28 d抗压强度分别提高6.8%和7.7%;添加Na2SO4则对早期强度激发效果显著,3 d抗压强度可提高18.2%;Na3PO4·12H2O则对后期强度激发效果显著,28 d抗压强度可提高17.7%.XRD分析表明,上述三种化学物质的添加均引起了粉煤灰中石英衍射峰和水泥硬化体中Ca(OH)2衍射峰的降低,说明它们都在不同程度上促进了水泥水化放出的Ca(OH)2与粉煤灰中的酸性氧化物的反应,从而加剧粉煤灰潜在活性的释放.     

不同激发剂对大掺量超细循环流化床粉煤灰水泥性能的影响

本研究使用不同激发剂,激发循环流化床超细粉煤灰的潜在活性,来制备高性能的大掺量超细循环流化床粉煤灰(SCFA)水泥.通过试验得出了最优配比:将SCFA与42.5水泥按照6∶4的比例混合,加入3％掺量的激发剂(Na2SO4和NaOH比例1∶1),3d、28 d强度分别达到了28.1和56.8 MPa,大掺量粉煤灰水泥的强度完全满足国家标准GB 175-2007.文中研究了添加不同化学激发剂对大掺量粉煤灰水泥性能的影响.通过水化热分析、FTIR和SEM等微观测试方法探究了大掺量粉煤灰水泥的水化机理.     

利用激发剂改性钢渣粉煤灰复合水泥活性的研究

以钢渣、粉煤灰、水泥熟料为主要原料,掺入少量激发剂,制备了早强钢渣粉煤灰复合水泥。研究了复合水泥组分和不同激发剂对水泥性能的影响,并通过SEM分析了激发剂对复合水泥硬化浆体结构的影响。结果表明,当钢渣粉煤灰复合水、尼的组成范围为熟料30％、钢渣35％～40％、粉煤灰25％～35％、石膏50％时,掺入激发剂2．75％,性能指标达到国家标准42．5复合水泥要求;掺入激发剂可进一步提高钢渣、粉煤灰的水化活性,加快复合水泥的水化速度,提高水泥的力学性能,缩短复合水泥的凝结时间。     

氢氧化钙对硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化影响

通过凝结时间、抗压强度和电阻率等分析手段,研究了Ca(OH)2对硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化过程的影响.结果表明,掺入Ca(OH)2明显缩短了硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的凝结时间;当Ca(OH)2掺量为0.5%时,初凝时间最短,1 d、28 d强度均明显提高;当Ca(OH)2的掺量为2%时,28 d强度相比空白样提高了61.9%;掺入Ca(OH)2后,硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的1 d电阻率减小,随着Ca(OH)2掺量增大,电阻率逐渐减小,电阻率变化率极大值提前,说明Ca(OH)2加快了该复合胶凝材料的早期水化进程.XRD分析表明,掺入Ca(OH)2后,水化1 d时钙矾石的生成量增多,消耗无水硫铝酸钙的量增多;水化28 d时钙矾石的生成量相对变化较小,但强度明显增大,粉煤灰对硫铝酸盐水泥强度的贡献较为明显.     

新型无熟料矿渣水泥的试验研究

以高炉矿渣为主要原料,添加Ca(OH)2、CaCO3、可溶性钙盐等辅助材料可在pH值较低的条件下制备出一种不需煅烧的无熟料水泥,该水泥中矿渣掺量可达80％,强度可达国标42.5级水泥要求.Ca(OH)2、CaCO3可以激发矿渣的活性,可溶性钙盐的加入降低了水泥的pH值,进一步激发了矿渣的活性.其主要水化产物为C-S-H凝胶和水化碳铝酸钙.     

Na2SO4对煅烧煤矸石的激发效应

利用TG-DSC、XRD、等温量热计、SEM、Ca(OH)2含量测定等方法,比较研究了掺与不掺Na2SO4时煅烧煤矸石水泥早期水化过程中的Ca(OH)2含量、水化放热速率、水化产物及其形貌、浆体力学强度的差别,分析了Na2SO4对水泥早期水化过程中煅烧煤矸石的激发作用.结果表明,掺入Na2SO4后,水泥试样在水化减速期早期阶段的水化放热速率高,二次水化产物形成的时间早.这反映出Na2SO4对水泥中煅烧煤矸石有明显的激发效应.其外,水泥浆体试样中Ca(OH)2含量明显降低,水泥水化加速期延续的时间短,水化放热速率高;结果还表明,在水化早期,掺Na2SO4的煅烧煤矸石水泥有较多的CSH凝胶和AFt,较少的Ca(OH)2.     

石膏对贝利特-硫铝酸钡钙水泥强度和硬化浆体结构的影响

研究了石膏对贝利特-硫铝酸钡钙水泥强度和硬化浆体结构的影响.结果表明:贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的矿物组成主要有C3S、C2S、C,A、C4AF和C2.7B1.25A3S;当水泥中石膏掺量为10%时,贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3d、7 d、28 d和90 d抗压强度分别达到了45.0、61.9、82.1和85.6 MPa;贝利特.硫铝酸钡钙水泥的水化产物主要有AFt、Ca(OH)2、C-S-H凝胶等,随石膏掺量的增加,AFt的数量逐渐增加,水化后期的Ca(OH)2数量逐渐减少.用XRD和SEM来分析硬化水泥浆体组成和结构.     

等28d抗压强度条件下粉煤灰和矿渣对C50混凝土后期性能的影响

在28 d抗压强度相近的前提下,制备了纯水泥混凝土、大掺量粉煤灰混凝土、大掺量矿渣混凝土,测定了不同混凝土的后期抗压强度、抗氯离子渗透性,以及胶凝材料的化学结合水、硬化浆体中的Ca(OH)2含量.结果表明:含大掺量矿物掺合料的混凝土的后期强度和抗氯离子渗透性均明显高于纯水泥混凝土;大掺量矿渣混凝土的后期强度高于同掺量的大掺量粉煤灰混凝土;复合胶凝材料的后期水化程度增长率明显高于纯水泥;复合胶凝材料硬化浆体中后期Ca(OH)2含量明显低于纯水泥硬化浆体.     

粉煤灰矿渣复合水泥强度协同效应的研究

研究了由粉煤灰、矿渣、钢渣与一定量熟料组成的粉煤灰矿渣复合水泥中各组分对水泥的强度协同效应以及影响协同效应的主要因素。并利用SEM和MIP等技术研究了粉煤灰矿渣复合水泥的水化硬化过程、水化产物相组成及硬化浆体结构,以此来论证各组分间协同效应的作用机理。研究结果表明:当各组分比例适当时,通过石膏和添加剂的有效作用,采取合理的粉磨工艺和制度,粉煤灰矿渣复合水泥各组分可以产生强度协同效应。     

石膏-粉煤灰基复合材料性能研究

本文研究了膨胀珍珠岩、短切维尼纶纤维、水泥熟料对石膏-粉煤灰基胶凝材料抗折、抗压、软化系数和表观密度的影响.结果表明, 半水石膏-粉煤灰胶结材硬化体的强度随着粉煤灰掺量的增加而降低;添加水泥熟料作为粉煤灰的激发剂,可使石膏-粉煤灰复合材料的耐水性能提高;以珍珠岩作为轻骨料的复合材料,随着珍珠岩质量分数的增加,对复合材料的力学性能影响不是很大,复合材料的密度大大减小;短切维尼纶纤维对复合材料的对抗压强度贡献不大,只可以增强制品的抗折强度.     

掺粉煤灰水泥胶砂的正交试验研究

采用正交试验方法,研究了粉煤灰掺量、细度和Na2SO4掺量对水泥胶砂试块抗折、抗压强度影响规律。结果表明:粉煤灰掺量对水泥胶砂试块的7d抗折、抗压强度影响最显著;粉煤灰掺量和粉煤灰细度对28d抗折、抗压强度影响都比较显著;而Na2SO4掺量对7、28d抗折、抗压强度影响不大。     

低等级粉煤灰的活化处理与应用技术研究

采用物理活化 (机械磨细 )与化学活化 (加复合化学激发剂 )相结合的高效复合活化技术对低等级粉煤灰进行活化处理 ,可得到高活性粉煤灰。该粉煤灰可用于生产高掺量粉煤灰水泥、各种免烧的高强新型绿色墙体材料与地面材料以及配制中低强度等级高掺量粉煤灰混凝土等。     

粉煤灰混凝土抗盐冻性能的研究

研究粉煤灰混凝土在水中和硫酸镁溶液中的抗冻性,探讨粉煤灰掺量、含气量及砂率对混凝土抗冻性的影响。试验结果表明：粉煤灰掺量25％对混凝土的抗冻盐性能有利,在相同粉煤灰掺量时,适量引气可大大延缓混凝土相对动弹性模量的下降,在保持水胶比一定时,适当的砂率也会在一定程度上改善混凝土的抗盐冻性能。     

氯化钠与三乙醇胺复合对粉煤灰水泥水化程度影响的研究

探讨氯化钠与三乙醇胺复合对粉煤灰水泥不同水化阶段水化程度的影响。结果表明:将一定掺量的氯化钠与三乙醇胺复合掺入可以不同程度地提高粉煤灰水泥不同龄期的水化程度,其水化3d的水化程度的增幅最大,水化28d的水化程度的增幅最小;且随着粉磨时间的延长,粉煤灰水泥不同龄期的水化程度均有不同程度的提高但增幅下降。将一定掺量的氯化钠与三乙醇胺复合掺入后粉煤灰水泥不同龄期的水化程度均高于单掺氯化钠或三乙醇胺,其中氯化钠对早期水化程度的提高效果优于三乙醇胺;而三乙醇胺对后期水化程度的提高效果优于氯化钠;当氯化钠掺量为2%,三乙醇胺掺量为0.06%进行复掺且粉磨时间为15min时粉煤灰水泥不同龄期的水化程度均达到最大值。     

MXene和纳米SiO2对粉煤灰水泥水化性能的影响

本文利用差热分析、X射线衍射、扫描电镜等手段研究了纳米Si O_2和MXene对粉煤灰水泥水化性能的影响。结果表明,单掺纳米Si O_2能够促进粉煤灰水泥早期水化,提高水化开始时的放热速率,并使粉煤灰水泥浆体更加密实;而单掺MXene、复掺纳米Si O_2和MXene对粉煤灰水泥后期水化的促进作用比较明显,能够促进水泥中期强度增长。     

石灰石粉复合粉煤灰水泥的制备及对混凝土性能影响

采用石灰石粉和Ⅲ级粉煤灰作为混合材制备复合水泥,通过粉煤灰和石灰石粉的复合比例和掺量来优化水泥性能,并用所制备的水泥配制混凝土,研究其对混凝土强度和抗裂性能的影响。结果表明:随着石灰石粉掺量的增加,复合水泥的标准稠度用水量明显下降,饱和掺量点提前,对外加剂的适应性表现良好;粉煤灰和石灰石粉的复合比例在7:3～6:4,混合材掺量为20%～40%时,可以配制出42.5和32.5的复合硅酸盐水泥;自制复合水泥所配制混凝土的工作性和强度与重庆涪陵腾辉生产的水泥差别不大,裂缝数目和面积减少,抗裂性明显改善。     

粉煤灰对氯氧镁水泥制品改性的试验研究

通过对比试验研究了不同掺灰量对氯氧镁水泥强度和耐水性的影响,得出粉煤灰最佳掺量;在此基础上,采用均匀试验研究了大掺量粉煤灰氯氧镁水泥制品的性能。试验结果表明,粉煤灰是一种理想的添加剂,无论是与磷酸、硫酸铁和硅酸乙脂等复合使用或单独使用,都可使氯氧镁水泥制品的耐水性得到明显改善。最后对其机理进行了讨论。     

改性粉煤灰陶粒的制备及其吸附SO2性能研究

以改性粉煤灰为主要原料,掺杂膨润土、石灰石及水泥,经造粒、烘干、焙烧等工艺制得陶粒。利用扫描电镜(SEM)、比表面和孔径分布测定仪等方法对其表征。考察了陶粒对SO2的吸附性能。结果表明:质量比为改性粉煤灰∶膨润土∶石灰石∶水泥=10∶1∶1∶0.4,在500℃下烧制10 min得到3～4 mm的陶粒,陶粒比表面积为32.8 m2·g-1,陶粒表面粗糙,内部多孔。该陶粒对SO2最大吸附容量为30.939.5 mg·g-1。     

酸雨环境下粉煤灰混凝土抗压强度的灰关联分析

采用实验室模拟酸雨侵蚀试验,研究了酸雨环境下水胶比、粉煤灰掺量、pH值和SO2-4浓度这四个指标对粉煤灰混凝土抗压强度的影响,并用灰关联法分析了各因素对抗压强度的影响程度.结果表明:抗压强度随SO2-4浓度、粉煤灰掺量、水胶比的增大而下降,随pH值的减小而下降.酸雨环境下粉煤灰混凝土的抗压强度会显著降低,SO2-4浓度对其影响最大.     

改性高钙粉煤灰水泥的各项性能研究

以高钙粉煤灰为原料,机械粉磨高钙粉煤灰至比表面积388.14 m2/kg,配比为50%高钙粉煤灰、45%熟料、3%石膏、1%Ca(OH)2、1%J2,制备高钙粉煤灰水泥,并对比市售普通硅酸盐水泥,通过测量计算不同龄期条件下的强度损失率、长度变化率和干缩率等参数来表征水泥各项性能.结果表明,随着龄期的增长,硅酸盐水泥的抗折、抗压强度、抗冻性及抗硫酸盐侵蚀性强度损失率和干缩率分别为8.05 MPa、56.97 MPa、45.73%、36.2%、1.8× 10-4%,而高钙粉煤灰水泥分别为8.33 MPa、58.77 MPa、37.5%、26.7%、1.5×10-4%,均优于普通硅酸盐水泥,并随龄期增长越加明显.