海水和矿物掺合料对硫铝酸盐水泥砂浆性能的影响

本文研究了不同拌和水以及海水拌和时粉煤灰和硅灰掺量对硫铝酸盐水泥(SAC)砂浆力学性能和表观孔隙率以及净浆凝结时间、化学收缩、孔溶液pH值和氯离子结合能力等的影响,并通过XRD、SEM和EDS分析水泥水化产物和微观结构。结果表明,海水能加快SAC早期水化并提高其早期强度,但后期强度和淡水拌和时无明显差别。粉煤灰和硅灰均会延长SAC凝结时间,对早期抗压强度不利,而掺加质量分数为5.0%和7.5%的硅灰能提高SAC砂浆28 d抗压强度。硅灰掺量增加时会提高用水量和表观孔隙率,降低流动性,使水泥化学收缩增大,降低净浆pH值且减少氯离子结合量;粉煤灰能够提高砂浆流动性,减少水泥化学收缩,但掺量越大对SAC砂浆抗压强度和抗折强度越不利,掺质量分数为10%的粉煤灰可小幅提高氯离子结合量且减小表观孔隙率。     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥混凝土性能的影响

通过试验研究不同掺量的矿渣和硅灰对硫铝酸盐水泥混凝土凝结时间、力学性能、体积收缩和早期抗裂性的影响。研究结果表明,在硫铝酸盐水泥混凝土中,掺入矿渣会延长混凝土的凝结时间,抑制收缩变化和早期开裂,但会显著降低力学性能;掺入2.5%的硅灰可以缩短硫铝酸盐水泥混凝土的凝结时间,提高力学性能、抑制收缩变化和早期开裂,但硅灰过量则会降低混凝土的力学性能。综合考虑硫铝酸盐水泥混凝土在工程中的实际应用,确定胶凝材料的最佳配比为硫铝酸盐水泥:矿渣∶硅灰=87.5∶10∶2.5,在此配比下混凝土的初凝和终凝时间分别为72min和114min,8h抗压、抗折强度分别为28.2MPa和4.1MPa。     

普通硅酸盐水泥基矿物掺合料对硫铝酸盐水泥性能的影响

本文研究了普通硅酸盐水泥掺量及不同种类和掺量的矿物掺合料对硫铝酸盐水泥性能的影响.结果表明普通硅酸盐水泥掺量小于60％时,普硅水泥-硫铝酸盐水泥体系(OPC-SAC体系)的胶砂强度随着普通硅酸水泥掺量的增加而降低,普通硅酸盐水泥掺量大于60％时,OPC-SAC体系的胶砂强度随着普通硅酸水泥掺量的增加而增大.并且对早期强度的影响较大.在硫铝酸盐水泥体系中掺入矿渣、粉煤灰和硅灰时,其胶砂强度随着掺量的增加而降低,在相同掺量下,矿物掺合料对强度的贡献率为:硅灰＞矿粉＞粉煤灰,对凝结时间的影响强弱为:硅灰＞矿粉＞粉煤灰.     

外加剂对硫铝酸盐水泥的影响

针对硫铝酸盐水泥混凝土塌落度损失大、凝结时间不易控制以及浆体不均匀等问题,通过净浆、砂浆试验研究了缓凝剂、减水剂和复合掺合料对硫铝酸盐水泥浆体的凝结时间、浆体流动度及早期、后期强度的影响.结果表明:适当掺量缓凝剂可以有效的控制混凝土塌落度损失、改善施工性能,并可适当提高硬化浆体强度;恰当掺量的减水剂可以在不影响浆体硬化强度的基础上大大提高其流动性;合适比例的粉煤灰和矿渣复掺有利于后期强度的增长并改善其微观结构.     

海水环境下矿物掺合料对硫铝酸盐水泥的水化影响

研究了海水环境下掺入硅灰、粉煤灰、矿渣对硫铝酸盐水泥抗压强度、化学收缩和水化产物的影响规律.结果表明:当硅灰的掺量为2.5%时,水泥浆体的抗压强度比空白组高.矿渣掺量为10%的水泥浆体28 d抗压强度明显超过掺入硅灰和粉煤灰时的强度,60 d强度高于空白组.掺入2.5%硅灰后,水泥浆体的化学收缩增大;在水化早期,粉煤灰和矿渣的火山灰活性很低,导致水泥浆体的化学收缩降低.掺入10%硅灰加快了硫铝酸盐水泥3 d水化反应,钙矾石生成量增多,水泥浆体早期强度比掺其它掺合料有所提高,但体积过快膨胀会破坏其内部结构,对水泥浆体的强度发展不利.     

锂化合物对硫铝酸盐水泥性能的影响分析

硫铝酸盐水泥是近年来广受关注的重要低碳水泥品种,在快速修补和防渗堵漏应用中,需要掺入适宜的促凝剂来满足施工要求.研究了两种锂化合物对硫铝酸盐水泥凝结时间、强度的影响规律,并采用XRD和SEM手段分析水泥水化产物.结果表明,当掺入两种锂化合物之后,硫铝酸盐水泥的凝结时间有明显的降低,并且Li2 CO3对硫铝酸盐水泥的促凝作用比LiOH·H2 O更为显著;硫铝酸盐水泥的小时强度随着Li2 CO3掺量的增加而明显提高,LiOH·H2 O对水泥小时强度的影响并不明显,两种锂化合物均会降低水泥的后期强度;从水化产物的微观分析来看,硫铝酸盐水泥的水化产物种类并不会因掺加锂化合物而有所改变,Li2 CO3对硫铝酸盐水泥的1 d水化有所促进,而LiOH·H2 O不会对水化产物产生明显影响.     

减水剂对硫铝酸盐水泥早期水化影响

研究了聚羧酸系高效减水剂(PCE)和萘系减水剂(FDN)对硫铝酸盐水泥净浆工作性能及力学性能影响,通过XRD和SEM检测手段对水化产物进行表征.结果表明:两种减水剂对硫铝酸盐水泥净浆流动度的影响存在饱和点;相比于FDN型减水剂,PCE型减水剂对硫铝酸盐水泥净浆具有更好的减水效率及分散能力.PCE型减水剂阻碍硫铝酸盐水泥净浆早期水化,并降低硫铝酸盐水泥净浆1 d抗压强度;FDN型减水剂能够加速硫铝酸盐水泥净浆早期水化,缩短初凝和终凝时间,提高硫铝酸盐水泥净浆1d抗压强度.两种减水剂对硫铝酸盐水泥净浆3d后抗压强度及水化产物种类均没有影响.     

矿渣阿利特—硫铝酸盐水泥性能的研究

探讨了高炉矿渣及石膏和石灰石参与下阿利特－硫铝酸盐水泥的性能。结果表明，在阿利特－硫铝酸盐水泥熟料中掺加较多量矿渣，强度的降低幅度较小，当前适量的石膏及石灰石存在时，水泥的７ｄ，２８ｄ强度可赶上或超过不掺矿渣的试样。这一结果归结为所造成的ＡＦｔ生长的良好条件及对矿渣的良发激发作用以及对硅酸盐矿物水化的促进作用；掺加矿渣，水泥的凝结时间有所延长。     

矿渣阿利特─硫铝酸盐水泥性能的研究

探讨了高炉矿渣及石膏和石灰石参与下阿利特—硫铝酸盐水泥的性能。结果表明，在阿利特—硫铝酸盐水泥熟料中掺加较多量矿渣，强度的降低幅度较小，当有适量的石膏及石灰石存在时，水泥的7d、28d强度可赶上或超过不掺矿渣的试样。这一结果归结为所造成的AFt生长的良好条件及对矿渣的良好激发作用以及对硅酸盐矿物水化的促进作用；掺加矿渣，水泥的凝结时间有所延长。     

几种外加剂对硫铝酸盐水泥性能的影响

通过大量实验,作者研究了不同种类、不同掺量的外加剂对硫铝酸盐水泥的凝结时间、强度和膨胀率的影响。实验结果表明:木钙能有效地延缓水泥的凝结时间,烧石膏和明矾石在合适的掺量下能提高水泥的膨胀率和后期强度,抑制了水泥石后期强度的倒缩。采用XRD、DTA和SEM测试方法,分析了烧石膏和明矾石对水泥水化产物和水化机理的影响。     

利用粉煤灰烧制贝利特-硫铝酸盐水泥

烧制硫铝酸盐水泥的原料要求ω(Al2O3)达到50％，目前主要采用铝钒土。而粉煤灰中ω(Al2O3)也达20％～40％。实验采用粉煤灰为原料，按照一定的配比配制生料并烧制硫铝酸盐水泥熟料；利用XRD分析其熟料矿物组成并制成净浆试体测其强度。结果表明，(1)利用Al2O3含量较低的粉煤灰原料，通过适宜的配料设计，能够煅烧出以C4A3S^-和C2S为主要矿物的贝里特-硫铝酸盐水泥，且较适宜的烧结温度为1250℃。(2)硫铝酸盐水泥中，其矿物组成C4AS^-的质量分数不宜过少，否则不能保证其水泥的早期强度，一般不应少于30％。     

混合材对硫铝酸盐水泥性能的影响研究*

通过矿渣,粉煤灰和石灰石三种混合材料的单掺、复掺,研究了混合材料对硫铝酸盐水泥性能的影响。研究结果表明,混合材料能够实现对硫铝酸盐水泥的改性,且复掺效果优于单掺;其机理主要是改变了钙矾石的形貌、降低了浆体的膨胀率、密实了浆体结构和减少了硬化浆体的微裂纹。     

减水剂对阿利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响

研究了萘系减水剂(FDN)和聚羧酸减水剂(SR3)对阿利特-硫铝酸钡钙水泥凝结时间及抗压强度的影响,并采用XRD和SEM等测试方法分析和探讨了其作用机理.结果表明:减水剂FDN和SR3与阿利特-硫铝酸钡钙水泥相容性良好,减水效果明显;两种减水剂对该水泥初凝时间影响不大,而终凝时间明显缩短;同时,当减水剂掺量适当时,提高了水泥的强度.     

几种外加剂对硫铝酸盐水泥性能的影响

研究了高浓高效减水剂FDN、缓凝剂H3803和四种早强促凝组分(Li2CO3，NaNO2，Al2SO4和Na2SO4)对硫铝酸盐水泥标准稠度、凝结时间以及抗压强度的影响。结果表明，高效减水剂FDN与硫铝酸盐水泥相容性很好，减水效果明显；硼酸对硫铝酸盐水泥的缓凝效果不稳定，但通过复掺早强促凝组分能改善其缓凝效果和早期强度，且适量的硼酸能提高水泥浆的后期强度。碳酸锂对硫铝酸盐水泥有显著的促凝作用，但对后期强度不利。     

阿利特-硫铝酸锶钙水泥的制备与性能研究

通过固定硅酸盐水泥熟料率值,改变硫铝酸锶钙矿物的含量,研究了阿利特-硫铝酸锶钙水泥的合成与性能。利用X射线衍射、扫描电镜与能谱分析、岩相分析等测试手段分析了阿利特-硫铝酸锶钙水泥熟料的组成和结构。结果表明,硫铝酸锶钙矿物与硅酸盐熟料矿物可以共存,其最佳引入量为6%～12%,在1350～1380℃温度范围烧成时结晶较好。在上述条件下制备的阿利特-硫铝酸锶钙水泥的ld、3d和28d抗压强度最高分别达到30.5MPa、58.4MPa和122.2MPa。     

用于硫铝酸盐水泥混合材的试验研究

通过混合材活性指数实验,初步筛选出了可用于硫铝酸盐水泥混合材的两类材料:一是石膏类材料,如天然二水石膏、硬石膏及脱硫石膏、氟石膏等;二是石灰石类材料,如天然碳酸钙岩等。其中,以活性指数匹配结果最佳的硬石膏为混合材,研究了硬石膏硫铝酸盐水泥物理及力学性能。结果表明,通过硬石膏掺量的调整和养护制度的设定,可使硬石膏硫铝酸盐水泥达到稳定的膨胀或收缩值;并且随着硬石膏的掺入量增加,水泥初凝终凝时间逐渐延长,pH值逐渐降低,抗压强度呈先增后减趋势。此外,介绍了磷石膏低碱度硫铝酸盐水泥及石灰石硫铝酸盐水泥的一些研究成果。     

贝利特-硫铝酸钡钙水泥性能的试验研究

试验研究了贝利特-硫铝酸钡钙水泥的性能，结果表明：该水泥具有较高的早期强度和长期强度，当其石膏掺量为10％时。3d、7d、28d和90d净浆抗压强度分别达到了45．0、61．9、82．1和85．6MPa。该水泥安定性良好，抗渗能力强，抗硫酸盐侵蚀能力强，其抗蚀系数大于1。该水泥在水化早期（14d内）膨胀率增加较快，而水化后期膨胀趋于稳定，且随石膏掺量的增加。其膨胀率逐渐增加。     

掺硫铝酸盐水泥熟料的富硅酸盐水泥体系的性能研究

研究了硫铝酸盐水泥熟料对复合硅酸盐水泥性能的影响。研究表明,当复合水泥中掺入少量硫铝酸盐水泥熟料后,再配以适量的石膏,可以提高其早期强度,且随着硫铝酸盐水泥熟料掺量的增加,其凝结时间明显缩短。运用XRD等测试方法探讨了硫铝酸盐水泥熟料改善复合水泥性能的机理。硫铝酸盐水泥熟料水化形成的钙矾石和铝胶,对硅酸盐水泥熟料矿物水化有促进作用,这是水泥凝结加快、强度增加的主要原因。     

硫铝酸盐水泥作纤维增强砼的实验研究

预应力纤维增强水泥砼比起不加预应力的有着许优点。但是,由于基质的收缩,应力作用将减少。如果采用硫铝酸盐水泥,可以减少基质的收缩。文章介绍了二组关于硫铝酸盐水泥砼基本物理机械性能的实验,讨论了外加剂对砼性能的影响,并提出:外加剂的比例是制造纤维增强水泥板技术的重要参数。