一种低熟料矿渣硅酸盐水泥的早强促凝研究

针对低熟料矿渣硅酸盐水泥早期强度低、凝结时间长的问题,研究了外掺外加剂和复合方案对低熟料矿渣硅酸盐水泥凝结时间和抗压强度的影响,并通过Jade软件计算31.5°~32.5°水泥矿物C3S对应的XRD图谱积分面积,用以探讨其促凝早强机理。结果表明:外掺方案中,4%熟石灰外掺时可以提高早期强度和缩短凝结时间,0.03%三乙醇胺可以提高早期强度,0.6%A(早强剂)和0.4%C(促凝剂)复合时其早强促凝效果最为明显。复合方案中,3%半水石膏取代硬石膏时可以缩短凝结时间,但会引起强度降低,在此基础上外掺4%熟石灰可以弥补强度损失,但是早期强度增幅不大。细磨熟料和矿渣粉、3%半水石膏取代硬石膏、外掺4%熟石灰复合时可以较大幅度缩短凝结时间,3d抗压强度提高幅度在17%左右。     

纳米C-S-H/PCE对蒸养UHPC力学性能增强机理研究

目前超高性能混凝土(UHPC)制品的力学性能有待进一步提升,采用纳米C-S-H/PCE对UHPC进行增强在理论上是一种可行的技术途径.本文研究了蒸养条件下掺入以聚羧酸(PCE)为分散剂的纳米水化硅酸钙(C-S-H/PCE)对UHPC力学性能的影响,通过测试水化热、水化产物、微观形貌和孔结构等对其机理进行了分析.结果表明,掺入3.0％(质量分数)纳米C-S-H/PCE可以显著提高蒸养UHPC的抗压强度和抗折强度.掺入纳米C-S-H/PCE可以促进UHPC的早期水化,生成更多的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,使水化放热温峰增高,并缩短达到水化温峰的时间.掺入纳米C-S-H/PCE可有效改善蒸养UHPC的孔结构,在掺量为 3.0％(质量分数)时总孔隙率最小,有害孔比例最低.该研究可为纳米C-S-H/PCE在蒸养UHPC中的应用提供参考.     

用煤矸石配制速凝早强水泥

选用合适的煤矸石、硅、铝质原料与矿化剂等原材料,采用高铝高饱和比加复合矿化剂的配料方案及其合理的生产工艺,可配制出速凝早强水泥,达到双快—１５０特性水泥的技术性能指标。     

C-S-H凝胶产物的Ca/Si比对碱-骨料反应的影响

采用混凝土加速实验,对添加不同混合材试样的膨胀率和试样中生成的C-S-H凝胶产物进行了研究,测定了不同混合材对试样膨胀率的影响以及所生成的C-S-H凝胶的化学组成,进一步验证C-S-H凝胶的Ca/S i比对碱骨料反应(AAR)的影响。     

超早强高强胶凝材料的研究

在现有混凝土胶凝体系的基础上,选择硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、复合矿物外加剂作为胶凝材料体系的主要组成部分,配以合适的外加剂,实现了胶凝材料早强、高强的性能。     

纳米C-S-H凝胶改性再生骨料对混凝土性能的影响

再生骨料孔隙率高,存在较多微裂纹,会影响混凝的性能,尝试利用纳米C-S-H凝胶浸渍改性再生骨料,并研究掺入改性再生骨料后混凝土的性能。结果表明,再生骨料掺入后混凝土工作性能、力学性能及耐久性均下降,而纳米改性骨料可以改善混凝土工作性能,混凝土早期和后期抗压强度提升,混凝土长期收缩率下降,且碳化深度有所降低。     

石膏品种和掺量对水泥促凝增强作用的影响

试验结果表明,石膏品种和掺量的改变对水泥的促凝增强作用产生较大影响。石膏掺量相同时,其效果依次为盐石膏≥磷石膏≥二水石膏≥硬石膏。石膏品种相同时,对水泥的促凝增强效果随石膏掺量的增大而提高,但掺量增至一定范围后,使用盐石膏、磷石膏、二水石膏的增强效果增幅呈下降趋势,而使用硬石膏则呈上升势头,并提出最佳石膏掺量。     

微集料对超速凝超早强水泥凝结硬化的作用

本实验研制的超速凝结早强水泥中的微集料掺加量高达１３％。实验表明，在该掺量下微集料有助于凝结时间的缩短，但使强度略有降低，本文讨论了其作用。微集料的细度是影响水泥性能的关键。     

低Ca/Si比的C-S-H凝胶产物在抑制AAR中的作用

碱是混凝土发生碱-集料(AAR)反应的重要因素之一。许多资料报道低Ca/Si比的C-S-H凝胶对碱有强烈的吸附作用。从C-S-H凝胶的组成出发,指出低Ca/Si比的C-S-H凝胶在抑制AAR中的作用,解释了低Ca/Si的C-S-H凝胶对碱的吸附能力强的原因及其影响因素。为在实际工程应用中掺加混合材来抑制AAR反应,提高混凝土耐久性有重大指导意义。     

用矿渣微粉配制高掺量早强矿渣水泥的研究

通过正交试验研究不同细度、掺量的矿渣微粉和熟料对渣水泥性能的影响。试验发现,影响矿渣水泥3d、28d强度的主次因素不同,3d强度主要受矿渣细度的影响,28d强度则主要受矿渣掺量影响。采用分别粉磨后混合的生产工艺,用一定细度的矿渣微粉可以生产出掺量较高、早强性能好的矿渣水泥。     

纳米水化硅酸钙的制备及对水泥水化影响的研究进展

随着纳米技术的不断发展,纳米材料逐步开始应用于传统混凝土材料中,以提高混凝土的各项服役性能。纳米水化硅酸钙(纳米C-S-H)是一种新型的早强纳米复合材料,可通过晶核效应加快水泥早期水化速率,显著提高水泥基材料的早期力学性能,从而提高施工效率,满足特殊施工要求。本文系统总结了纳米C-S-H的制备方法,及纳米C-S-H对水泥基材料早期和长期性能的影响规律,探讨了其对于水泥水化过程和水化产物的影响机制,其中重点介绍了采用聚合物分散纳米颗粒制备的C-S-H/PCE(聚羧酸型减水剂,简称PCE)纳米复合材料。     

C-S-H 凝胶及其研究方法

在分析C-S-H凝胶的复杂性和特征的基础上,就测定它的化学组成、C-S-H凝胶中[SiO4]4-四面体的聚合度及其结构的化学和物理的方法作了简要介绍.现代各种测试方法的出现和使用,对C-S-H凝胶的组成和集中[SiO4]4-四面体的聚合结构有了较为完整的概念.     

硅灰改性水泥/石灰砂浆微观结构的研究

以水泥和石灰为胶凝材料,中细砂为集料,再掺加有机聚合物流化剂制成水泥/石灰砂浆,水泥/石灰砂浆中添加外加剂的文献资料很少,通常是有关水泥砂浆的研究.本实验用硅灰取代10%(质量分数)的普通硅酸盐水泥,水泥、石灰和砂子的质量比为3:1:12,外加有机聚合物对砂浆改性,利用扫描电子显微镜、能谱仪和压汞仪对浆体进行微观分析.分析结果显示,由于硅灰的加入,浆体内部水化产物在早期先以Ⅲ型C-S-H凝胶的形式出现,随后,Ⅲ型和I型的C-S-H凝胶以并存的形式在水化后期出现;正如预期的那样,试样的总的孔隙率也比没加硅灰前有了大幅度的下降,而抗压强度的提高在水化后期才表现出来.     

低温条件下水泥早强性能提升方法探究

装配式建筑的快速发展,对低温条件下的混凝土早强有了巨大需求。本文研究了使用不同水泥品种,降低水泥细度,使用单一或复合早强剂等方法,对低温（10 ℃）条件下水泥早强性能的影响,从而探究低温条件下实现水泥早强的方法。结果表明,使用高标号水泥,并适当降低水泥细度,然后搭配使用纳米水化硅酸钙（C-S-H）晶核剂,可以大幅提高水泥的早期强度。在10 ℃条件下,使用比表面积为462 m2/kg的P·Ⅱ 52.5R水泥,并搭配使用1%掺量的纳米晶核剂,则水泥胶砂强度可在6 h内达到10.7 MPa,相比空白控制样,强度提高10.7 MPa,强度达到10 MPa的时间至少提前10 h。     

纳米C-S-H对矿粉-水泥体系水化的影响

C-S-H是通用硅酸盐水泥主要的水化产物,对水泥基材料的性能起着十分重要的作用,但水泥水化产物复杂,难以从水化产物中分离出纯净的C-S-H并研究其对水泥基材料的影响。故本文通过双分解法制备了纳米C-S-H(NC)颗粒,并将其掺入矿粉-水泥体系中,通过无接触式电阻率测定仪、X射线衍射仪、差热分析仪(DSC-TG)、扫描电镜、压汞测试仪(MIP)等探究了NC对矿粉-水泥体系水化的影响。研究发现,在1%~4%(质量分数)掺量范围内,掺入NC可缩短基体的凝结时间,并为水泥早期水化提供更多的活性位点,加速水化产物的形成和沉淀,促进水化产物之间的搭接,从而降低了基体孔隙率并使基体早期强度和水化浆体电阻率均有所提升。     

重金属离子对水化硅酸钙结构和形貌的影响

采用碱硅酸盐和钙盐的溶液反应方法,合成初始钙硅比为0.8、1.8的掺杂不同重金属离子的水化硅酸钙(C-S-H).对制备的C-S-H进行了XRD、IR、SEM测试分析,结果表明,掺杂重金属离子的低钙硅比C-S-H凝胶的衍射主峰强度下降,谱峰宽度增加;高钙硅比凝胶中钙和硅氧四面体的化学键遭到破坏,使Ca2+溶出,形成Ca(OH)2晶体;掺杂Pb的高钙硅比C-S-H凝胶,Q2伸缩振动峰向低波数方向偏移,Q1伸缩振动峰的吸收强度增加,硅氧四面体聚合度逐渐降低,链长变短;重金属离子可显著改变低钙硅比C-S-H凝胶形貌,使高钙硅比凝胶呈不规则团块状堆积.     

磷石膏-矿渣基胶凝材料的制备及其性能研究

针对磷石膏基胶凝材料强度低、耐水差的缺点,运用碱激发剂改善磷石膏基胶凝材料的力学性能和耐水性。采用扫描电镜、X射线衍射和压汞法分析磷石膏基胶凝材料水化产物和孔结构。结果表明：将磷石膏在140 ℃条件下热活化4 h后得半水石膏,按m（半水石膏）∶m（矿渣）∶m（生石灰）=60∶40∶4配制粉料,水胶质量比为0.6,掺1%（质量分数）的碱激发剂,磷石膏基胶凝材料抗压强度和抗折强度分别为40.6 MPa和11.3 MPa,软化系数为0.84;硬化体中二水石膏和钙矾石为基本骨架,C-S-H凝胶包覆各组分形成致密网状结构,保证材料高强高耐水性。     

An experimental study on strength development of concrete containing fly ash and optimum usage of fly ash in concrete

This paper presents a laboratory study on the strength development of concrete containing fly ash and optimum use of fly ash in concrete. Fly ash was added according to the partial replacement method in mixtures. A total of 28 mixtures with different mix designs were prepared. 4 of them were prepared as control mixtures with 250, 300, 350, and 400 kg/m³ cement content in order to calculate the Bolomey and Feret coefficients (K_B, K_F). Four groups of mixtures were prepared, each group containing six mix designs and using the cement content of one of the control mixture as the base for the mix design. In each group 20% of the cement content of the control mixture was removed, resulting in starting mixtures with 200, 240, 280, and 320 kg/m³ cement content. Fly ash in the amount of approximately 15%, 25%, 33%, 42%, 50%, and 58% of the rest of the cement content was added as partial cement replacement. All specimens were moist cured for 28 and 180 days before compressive strength testing. The efficiency and the maximum content of fly ash that gives the maximum compressive strength were obtained by using Bolomey and Feret strength equations. Hence, the maximum amount of usable fly ash amount with the optimum efficiency was determined.This study showed that strength increases with increasing amount of fly ash up to an optimum value, beyond which strength starts to decrease with further addition of fly ash. The optimum value of fly ash for the four test groups is about 40% of cement. Fly ash/cement ratio is an important factor determining the efficiency of fly ash.