热活化与机械力活化对煤矸石胶凝性的影响

用X射线衍射(XRD)、热分析(TG-DSC)、扫描电镜(SEM)等方法,研究了热活化、机械力活化及未活化煤矸石水泥的胶凝性能.结果表明,热活化能显著改善煤矸石的胶凝性,对热活化煤矸石再进行机械力活化能进一步提高其胶凝性;活化煤矸石可为熟料水化产物的形成提供成核基点从而加快熟料早期的水化;煤矸石水泥浆体中Ca(OH)_2含量由熟料析出Ca(OH)_2与煤矸石吸收Ca(OH)_2的能力竞争决定.此外,煅烧煤矸石中活性Al的存在,会增加水化产物中钙矾石(AFt)的含量.分析指出,热活化是煤矸石活化的必要条件,而机械力活化是其充分条件.     

沸石对丁苯共聚物/水泥凝结硬化及早期水化的影响

为了解决丁苯共聚物/水泥复合胶凝材料凝结硬化慢的问题,将沸石作为调凝材料,讨论其对复合胶凝材料凝结时间和早期强度的影响,并从水化放热速率和水化产物的角度分析沸石调节凝结硬化的机理.结果表明:沸石能够加速丁苯共聚物/水泥复合胶凝材料的水化,通过促进C_3A和C_3S的水化,缩短复合胶凝材料的水化诱导期,提高加速期最大放热速率,促进AFt和Ca(OH)_2的生成,从而加速复合胶凝材料的凝结硬化,缩短凝结时间,提高早期强度.     

复合胶凝材料水化过程中Ca(OH)_2量的变化

采用热分析(TG/DTG)方法对不同水胶比、不同矿物掺和料种类和掺量的复合胶凝材料硬化浆体中Ca(OH)2量的变化情况进行了分析.结果表明:复合胶凝材料浆体中的Ca(OH)2量有所降低,但不与矿物掺和料的掺量成正比,矿物掺和料的稀释作用可促进硅酸盐水泥的水化程度提高;所有试样的Ca(OH)2含量在1 a龄期时均远远高于形成饱和Ca(OH)2溶液所需量,不必担心贫钙现象发生;大掺量矿物掺和料胶凝材料在较低水胶比时,其Ca(OH)2量基本不随水化龄期延长而波动,但在较高水胶比时,其Ca(OH)2量随水化龄期延长而降低.在较大水胶比条件下,矿物掺和料的允许掺量需要从严控制.     

镁渣胶凝材料强度影响因素的研究

以镁渣、矿渣、水泥熟料配制镁渣胶凝材料,探讨了镁渣掺量、水泥熟料掺量、物料粉磨工艺、辅助激发剂复掺对镁渣胶凝材料强度(抗压和抗折强度)的影响,分析了镁渣胶凝材料水化产物的矿物组成.结果表明:当镁渣与矿渣掺量相等时,镁渣胶凝材料有较好的强度;镁渣胶凝材料水化较慢,28d后强度还有大幅度的增长;水泥熟料掺量越大,镁渣胶凝材料强度越高;相比先磨后混工艺,先混后磨工艺所制备的镁渣胶凝材料有更好的强度;复掺3种辅助激发剂(水玻璃、硫酸钠、石膏)后,镁渣胶凝材料强度性能达到32.5强度等级复合水泥标准要求.镁渣胶凝材料水化产物主要由C-S-H,Ca(OH)_2和AFt等组成.     

超细矿渣粉水化反应特征及活性评价

比较并改进流行的矿渣活性指标的测试方法,测试了超细矿渣粉的活性,并研究超细矿渣粉-水泥胶凝体系的水化机理及水化产物。试验结果表明超细矿渣粉-水泥胶凝体系Na OH溶液浸泡养护模式激发效果最好,活性指数达到116%。XRD分析表明超细矿渣粉-水泥胶凝体系的主要水化产物是、钙矾石。水化早期钙矾石峰随着矿粉掺入量而增强,胶凝体系的早期强度主要来自AFt晶体结构网络。随着超细矿渣粉逐渐消耗水泥水化产生的Ca(OH)2,体系后期强度主要来自超细矿渣粉在Ca(OH)2激发下反应得到的CSH凝胶网络。     

废玻璃粉对水泥浆体水化产物及胶砂孔结构的影响

通过物理力学性能检测和XRD、MIP、TG-DSC综合热分析、SEM等微观测试技术,对水泥-废玻璃粉胶砂抗压强度和浆体水化产物CSH凝胶、Ca(OH)_2、钙矾石及孔结构进行了研究。研究结果表明:废玻璃粉对水泥水化过程具有促进作用,影响浆体水化产物CSH凝胶、Ca(OH)_2、钙矾石的生成量、生成速率和生成时间并改变水泥胶砂微观孔结构,不同颜色废玻璃粉对其影响程度无明显差异。     

碱激发磷矿渣复合胶凝材料的水化特性

为研究碱激发磷矿渣复合胶凝材料的水化特性,采用X射线衍射（XRD）、热重差示扫描量热分析(TG DTA）和扫描电子显微镜（SEM）等对磷矿渣被Ca(OH)2、石膏激发后的水化产物以及磷矿渣复合胶凝材料的组成与微结构特征进行了研究.结果表明：在Ca(OH)2激发作用下磷矿渣能较好地发挥潜在活性,且其活性随着比表面积的增大和龄期的延长而逐渐增大;在Ca(OH)2和石膏的共同激发作用下磷矿渣能提前发挥潜在活性,提高其水化程度;磷矿渣可提高水泥的水化程度,且比表面积越大、龄期越长,对水泥水化程度的促进越显著.     

单掺及复掺胶凝体系中石灰石粉的作用机理

对石灰石粉、粉煤灰、石灰石粉-粉煤灰水泥胶凝材料体系进行了胶砂强度试验,并采用XRD、DSC-TG和MIP微观测试技术。结果表明,相同掺量条件下,掺石灰石粉的胶砂强度低于掺粉煤灰的胶砂强度,尤其是在后期,表明粉煤灰的活性高于石灰石的活性;单掺石灰石粉、复掺石灰石粉和粉煤灰的水泥浆体水化产物成分基本相同,主要为Ca(OH)_2、水化硅酸钙和钙矾石;水化反应早期,粉煤灰参与二次水化反应程度较低,后期则有大量粉煤灰与Ca(OH)_2发生了二次水化反应,而石灰石灰石粉在水化后期也几乎没有参与二次水化反应;石灰石灰石粉掺量越大,水泥浆体平均孔径和孔隙率越高;石灰石粉在水化体系中主要起惰性填充作用。     

石膏与硅灰对钢渣水泥基胶凝材料复合改性效应

以钢渣和水泥为主要原料,加入少量石膏(CaSO4·2H2O)与硅灰,制备钢渣水泥基胶凝材料。探讨了CaSO4·2H2O与硅灰掺量对钢渣水泥基胶凝材料强度的影响,并通过XRD、SEM表征,研究钢渣水泥基胶凝材料的水化性能。结果表明：复掺1% CaSO4·2H2O和4% 硅灰的钢渣水泥基胶凝材料3 d抗压强度较未掺CaSO4·2H2O与硅灰提高了59.0%,28 d抗压强度提高了32.4%;CaSO4·2H2O与硅灰的加入不会影响钢渣水泥基胶凝材料水化产物种类;相同龄期内,加入CaSO4·2H2O与硅灰的钢渣水泥基胶凝材料中水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石(AFt)含量增多,Ca(OH)2晶体含量、晶体尺寸有所减小。     

内掺Ca(OH)_2对碱矿渣混凝土水化进程的影响

以钠水玻璃为激发剂,用Ca(OH)_2等量取代矿渣,研究了不同水胶比下Ca(OH)_2对碱矿渣混凝土早期性能的影响.使用水化动力学分析、X射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分析了碱矿渣混凝土的水化过程.结果表明:掺入Ca(OH)_2后,碱矿渣混凝土的凝结速率增大并造成快速坍落度损失;当Ca(OH)_2掺量(质量分数)分别为5%和10%时,碱矿渣混凝土中水泥加速期的水化反应速率常数(K)由4.76×10~(-5)分别增长至5.60×10~(-3)和1.56×10~(-2),水泥水化诱导期显著缩短,Ca(OH)_2主要作用于水化加速期,同时水化加速期反应级数(N)由2.89分别减小至1.26和0.98,意味着加速期反应由反应物通过致密层生成物扩散控制逐渐转变成反应物沉积控制;Ca(OH)_2加快了24h内碱矿渣水泥的水化,并生成了C_2ASH_8及C_4AH_(13)等水化产物.     

碱性调节剂对磷石膏基石膏砂浆性能的影响

针对水泥、Ca(OH)_2、NaOH三种不同碱性调节剂对磷石膏基石膏砂浆凝结时间、水化热、力学强度和软化系数等性能的影响进行了研究。结果表明:在初始pH值相同条件下,掺加水泥会提高石膏砂浆的软化系数,但会使终凝时间偏长;掺加Ca(OH)_2的石膏砂浆凝结时间最佳,力学强度最高;掺加NaOH的石膏砂浆初凝时间偏短,力学强度最差,软化系数减小。综合凝结时间、水化热、强度和软化系数考虑,在磷石膏基石膏砂浆中加入Ca(OH)_2来调节pH值是比较好的选择,此时石膏砂浆的初终凝时间分别为82、112 min,抗压、抗折、抗拉强度分别为4.68、2.33、0.47 MPa,软化系数为0.40。     

复合胶凝材料的初期水化产物和浆体结构

利用XRD和ESEM研究了由硅酸盐水泥、矿物掺和料和膨胀剂组成的复合胶凝材料的初期水化产物和浆体结构。结果表明：水化产物在水化6h时刚开始成核生长，生成纤维状CSH晶须和六方片状钙矾石微晶，并有过渡性水化产物钾石膏片状晶体和K2S04生成。复合胶凝材料水化1d后，水化产物大量生成，主要为CSH凝胶、Ca(OH)2和钙矾石，并形成致密的浆体结构。     

碳酸水环境下隧道水泥基材料的抗侵蚀特性

对比了多种水泥基材料在碳酸水加速侵蚀前后的抗压强度、材料内部的物相迁移和孔结构特征.结果表明：碳酸水侵蚀后水泥基材料强度的发展受到限制,Ca（OH）₂和CaCO₃含量同时降低,孔径粗化且有害孔的比例增大;以水化硅酸钙凝胶和Ca（OH）₂为主要水化产物的胶凝体系最容易受到碳酸水的侵蚀,且Ca（OH）₂含量越高,水泥基材料抗碳酸水侵蚀的能力越弱;以钙矾石为主要水化产物的胶凝体系抗碳酸水侵蚀的能力明显增强.     

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。     

水下不分散混凝土胶凝材料浆体水化性能

本文应用DTA、TG、XRD、SEM等现代分析手段。研究目前较多应用的掺聚丙烯酰胺抗分散剂和磨细矿渣的水下不分散混凝土的水化性能,研究表明,聚丙烯酰胺将与水泥水化产物Ca(OH)2反应形成有机钙,聚丙烯酰胺系抗分散剂将均匀分布在胶凝材料硬化体中,形成空间网状结构,磨细矿渣加入提高胶凝材料硬化体的机械性能。     

超细粉煤灰对混凝土强度及水化产物的影响

对超细粉煤灰掺量为0~30%之间的混凝土抗压强度、硬化浆体水化产物中化学结合水和Ca(OH)_2量的变化情况进行了分析。结果表明,超细粉煤灰掺入后能够充分发挥填充效应和火山灰活性,消耗水泥水化产物中的Ca(OH)_2,降低水化产物中Ca(OH)_2含量,且随水化龄期的延长,参与水化程度提高,能够提高混凝土的后期强度。     

磷渣-粉煤灰复合辅助性胶凝材料性能研究

以磷渣-粉煤灰复合辅助性胶凝材料为对象,研究了不同磷渣掺量对低等级粉煤灰的需水量比、活性指数以及与减水剂适应性的影响,并利用XRD,SEM,TG等测试手段探究磷渣-粉煤灰-水泥体系的相互作用机理。结果表明,磷渣的掺入有助于降低粉煤灰需水量比、提高粉煤灰的活性指数,改善与外加剂的适应性,磷渣-粉煤灰-水泥体系的水化产物主要包含Ca(OH)_2、AFt、CaCO_3、C-S-H凝胶。     

羟乙基甲基纤维素对水泥水化产物Ca(OH)_2形貌特征的影响

利用场发射扫描电子显微镜(ESEM)研究了羟乙基甲基纤维素(HEMC)对水泥水化产物Ca(OH)_2形貌特征的影响以及HEMC的成膜特性.结果表明:羟乙基甲基纤维素会对水泥水化产物Ca(OH)_2的形貌特征和生长取向性产生显著影响,并导致气孔中生成较多的Ca(OH)_2,使得水泥浆体及其气孔中Ca(OH)_2晶体的生长呈现出多向性,其形貌特征多呈X形状或花瓣状,这种影响在水化早期尤为显著;羟乙基甲基纤维素能在水泥浆体中形成细小的线状聚合物膜,也有少量的连续聚合物膜,并搭接在Ca(OH)_2晶体表面及其层隙之间,起到了一定的桥接作用,改善了Ca(OH)_2晶体之间的界面特性.     

不同养护条件对净浆微观结构与水化产物的影响

目前水泥制品基本都需要经过高温蒸汽养护和高温高压养护来提高早期强度,但是不同的养护条件对水泥制品的微观结构和水化产物会产生不同影响。本文通过XRD分析、SEM微观分析手段对复合胶凝材料的水化产物进行了研究。实验结果表明:在蒸压养护条件下,Ca(OH)2与硅质材料生成托勃莫来石,能很好地提高强度;在蒸汽养护和标准养护下胶凝材料的水化产物没有明显差别,主要还是无定形凝胶和Ca(OH)2;蒸压养护和蒸汽养护都会对净浆微结构产生不利影响,蒸压养护对净浆的破坏更大。     

高强混凝土配合比设计初探

一、问题的提出 高强砼配合比设计比普通砼复杂得多,一方面是由于二者组成组份差异较大。例如:配制高强砼所采用的胶凝材料,除了普通硅酸盐水泥外,通常还掺入了磨细粉煤灰,磨细高炉水淬矿渣或硅铁合金、金属硅冶炼过程中排出的硅灰(通称硅粉)。由于上述外掺矿物附加剂具有很大的活性,它能与水泥矿物水化产生的Ca(OH)_2起反应,生成具有水硬性质的