热-机械复合活化煤矸石掺量对普通硅酸盐水泥水化产物的影响

为了解决热-机械复合活化煤矸石掺量对普通硅酸盐水泥水化产物的影响问题,采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),能量色散谱(EDS)和微机控制抗压折一体机,对掺有热-机械复合活化煤矸石水泥的抗压强度、水化过程、水化产物的微观结构、化学组成、形貌特征和水化产物水化硅酸钙C—S—H凝胶的钙硅比进行了研究。结果表明：活化煤矸石的掺入不仅参与了水泥水化反应,水化生成更多低n(Ca)/n(Si)的C—S—H,而且活化煤矸石中的活性物质将高硫型水化硫铝酸钙AFt转化成单硫型水化硫铝酸钙AFm,使得孔结构得到了优化,但是活化煤矸石的掺量不宜大于30%,过多活化煤矸石的掺量使CH含量减少,导致水泥试块91 d龄期的抗压强度明显降低。     

混合材对高C3S含量水泥水化性能的影响

通过测定不同龄期和掺量的煤矸石-水泥、超细粉煤灰-水泥复合体系力学性能、结合水量及混合材反应程度，并结合XRD研究了低水胶比下超细粉煤灰、活化煤矸石对高C3S含量水泥水化性能的影响。试验结果表明，粉煤灰的化学效应对高C3S含量水泥早期水化的影响与煤矸石相差不大，但是其物理特性对高C3S含量水泥早期强度的影响要高于煤矸石；而活化后的煤矸石对高C3S水泥后期水化的影响优于超细粉煤灰，其抗压强度、结合水量和混合材反应程度均高于粉煤灰-水泥复合体系；活化煤矸石单独与高C3S水泥复合使用时，其掺量可比Ⅱ级粉煤灰提高20％。     

燃煤电厂炉底灰水化活性激发试验研究

为实现炉底灰的大规模资源化利用,研究机械粉磨、微波辐照和外加剂对炉底灰活性的影响,采用激光粒度分析、X射线衍射、扫描电镜等方法对炉底灰及其胶凝试样进行表征,结果表明:随着粉磨时间延长,炉底灰比表面积及体积密度峰值不断增大,粒度分布变窄,水化活性得以提高;微波辐照可大幅提高炉底灰早期活性,但对后期作用较弱;外加剂复掺对炉底灰的激发效果优于单掺,当CaCl2掺量1.5％,三乙醇胺0.03％时,炉底灰-水泥胶凝体系3 d抗压强度大幅增加,相比空白样提高61.5％,胶凝体系水化产物以羟钙石、水化硅铝酸钙和水化氯铝酸钙为主,外加剂的掺入促使更多炉底灰参与水化反应,水化产物中片状的氢氧化钙和棒状水化氯铝酸钙包裹在凝胶中,形成密实整体,提高了试样抗压强度.     

煤矸石-水泥二元胶凝材料水化动力学研究

为揭示煤矸石对水泥水化过程的影响,采用等温量热仪研究了煅烧煤矸石-水泥复合胶凝体系的水化动力学。煤矸石-水泥二元胶凝材料水化放热规律与纯水泥基本一致;复合盐(CaCl2—K2SO4,CaCO3—K2SO4)能够促进煤矸石-水泥胶凝材料的水化,缩短煤矸石-水泥胶凝材料的水化诱导期,提高煤矸石-水泥的水化放热量;从加速期水化反应速率常数和水化放热量来看,氯盐-硫酸盐比碳酸盐-硫酸盐对煤矸石-水泥二元胶凝材料激发效果更好。     

石灰石粉铝酸盐水泥复合体系的水化反应

石灰石粉具有水化活性,能与硅酸盐水泥中的C₃A、铝酸盐水泥中的CA、CA₂等铝酸盐矿物发生反应,水化产物为水化碳铝酸钙。利用微量热仪法、胶砂强度和X射线衍射（XRD）,研究不同比例的石灰石粉铝酸盐水泥复合体系的水化反应,结果表明：石灰石粉会加快铝酸盐水泥的水化进程,水化过程诱导期缩短,放热速率峰值下降;复合体系中石灰石粉占比越高,早期水化反应速率越快,但水化反应放热量越低;相对而言,复合体系中石灰石粉掺量为20%时石灰石粉参与反应程度最高,且掺量为20%时石灰石粉对复合体系强度有显著贡献。随复合体系中石灰石粉比例增加,铝酸盐水泥水化产物越来越不明显;石灰石粉掺量为20%~40%时,水化碳铝酸钙XRD特征峰相对最明显,复合体系中石灰石粉与铝酸盐水泥存在一个最佳的比例范围。研究表明,石灰石粉与铝酸盐水泥间会发生明显的水化反应,石灰石粉与铝酸盐水泥复合有望制得一种新型胶凝材料。     

煤矸石,炉渣复合水泥的水化机理研究

采用正交实验法制备了高强度，高混合材掺量的煤矸石、炉渣复合水泥试样，运用现代测试手段对水泥净浆的水化产物进行了实验研究，分析了水化进程中各阶段的主要水化产物，实验证明，快速形成的早期水化物改善了水泥的早期性能。     

固硫灰对水泥性能的影响

利用XRD、SEM、差热分析和水化热分析等方法研究不同细度和不同掺量固硫灰对水泥物理性能和水泥水化的影响。结果表明,当固硫灰掺量为10%～30%时,水泥安定性、凝结时间均符合国家标准;水泥强度随固硫灰细度的增加而增加,随固硫灰掺量的增加先增加后降低,其最佳掺量为20%;适量的固硫灰,能促进早期C2S、C3S水化,固硫灰细度越细,水泥早期水化速率越快,并影响其早期水化产物的形成;固硫灰掺入后,水泥的水化产物主要为钙矾石、C-S-H、氢氧化钙,并改善了水化产物的热稳定性,同时固硫灰掺量的变化会导致水泥中硫含量的变化,使得C3A水化的最终产物有所不同。     

钢渣-矿渣-水泥复合胶凝材料的水化性能和微观形貌

通过测定矿渣和钢渣部分取代水泥构成的钢渣-矿渣-水泥复合胶凝材料(SBC-CCM)的物相组成和80h内的水化热,研究了SBC-CCM试样的微观形貌和水化性能,并用正交试验结果分析了SBC-CCM中钢渣-矿渣的最佳掺量和比例。结果表明:SBC-CCM的水化过程和水化产物的物相组成与硅酸盐水泥的相似,矿渣在水化早期参与反应,钢渣在水化早期呈惰性;SBC-CCM的80h水化放热量和放热速率均低于水泥相应的数值;正交试验结果表明水胶比对SBC-CCM强度的影响最显著,矿渣-钢渣的最佳质量比为2∶1。     

单环芳烃型高效减水剂对水泥水化浆体微观影响

从水化热、水化产物、水泥浆体孔隙结构、微观结构变化4个方面,研究了单环芳烃型高效减水剂对水泥水化反应的影响.使用TAM Ai进行水化热测定表明,掺加单环芳烃型高效减水剂可延缓水泥初期水化和明显降低水化热,MRI分析表明同龄期的掺单环芳烃型高效减水剂水泥浆体与空白样相比孔隙总体积与总孔隙率都有增加的趋势,水泥浆体孔径分布变化不大.XRD、TG-DTA、SEM分析表明掺加单环芳烃型高效减水剂抑制水泥水化过程中水化产物Ca(OH)<,2>和水化硅酸钙产生,不影响水化产物与水化过程最终结果,掺加单环芳烃型高效减水剂使氢氧化钙、钙矾石与C-S-H等水泥水化产物细化.     

低水胶比下工业废渣与水泥熟料的相互作用

探索了工业废渣与水泥熟料相互作用的定量指标.以掺惰性材料———刚玉粉的水泥水化样作参比样,研究和分析了低水胶比下粉煤灰、煤矸石与水泥熟料的相互作用.实验中粉煤灰掺量为10%~80%,煤矸石掺量为20%~60%,龄期为1~672 h.结果表明,水泥中掺入粉煤灰和煤矸石,由于水泥熟料用量降低而产生的稀释作用促进了水泥熟料的水化,而其他物理化学作用则依工业废渣的掺量、水化样龄期的不同而表现为促进或延缓水泥熟料的水化.