海上风电超低水胶比水泥基灌浆料的水化过程研究

基于水泥-硅灰-矿粉三元胶凝体系,制备了海上风电超低水胶比水泥基灌浆料,通过XRD和SEM分析了灌浆料不同龄期的水化产物与微观结构,并研究了其水化过程。结果表明：硅灰和矿粉共同促进了水泥的水化反应,且随着龄期的增加,促进作用增强;90 d时,在硅灰和矿粉的协同效应下,Ca(OH)₂晶体大幅度减少,从而减少了Ca(OH)₂自身晶体取向性对灌浆料造成的缺陷;水化反应生成大量低钙型C-S-H凝胶,形成排列紧密的层状构造,灌浆料内部结构致密,使其具有较高的抗压强度和耐久性能。     

消泡剂对灌浆料性能和孔结构特征的影响

研究了在不同消泡剂掺量下,灌浆料拌合物的流动度及其经时损失率、湿表观密度以及硬化后的强度和孔结构特征。结果表明:当消泡剂掺量由0%增加到0.025 0%时,灌浆料的流动度大体上先增加后降低,30 min流动度损失率变化不大,湿表观密度不断增加,抗折强度和抗压强度大体上先增加后趋于稳定;消泡剂使灌浆料6～30 nm孔体积增加,30 nm～60μm孔体积降低,60～300μm孔体积增加或降低;当消泡剂掺量由0%增加到0.010 0%时,灌浆料的孔隙率先下降后略增加。     

超高性能水泥基复合材料早期自收缩特性研究

采用新型高精度全自动自收缩测量仪,研究了加入粗集料、不同水胶比（mW/mB=0.16,020,0.24）和不同钢纤维体积分数（φf=0%,1%,2%,3%）对超高性能水泥基复合材料（ultra high performance cementitous composite,UHPCC）自加水起33h内自收缩特性的影响.结果表明:UHPCC早期自收缩随龄期的发展具有明显的双阶段特征,即初始快速发展阶段和后期缓慢发展阶段;UHPCC早期自收缩随着水胶比的降低而增加,当水胶比从0.24分别减小到0.20,0.16时,0~20h内其自收缩值分别增加了34.0%和63.8%;粗集料和钢纤维对UHPCC早期自收缩有明显的抑制作用,钢纤维体积分数从0%分别增至1%,2%和3%时,0~33h内其自收缩值分别降低了23.9%,60.5%,86.5%;UHPCC在33h时的自收缩值与水胶比（≤0.24）、钢纤维体积分数（0%~3%）这两者的关系均近似呈线性相关.     

超高韧性水泥基复合材料干燥收缩性能试验研究

超高韧性水泥基复合材料(ultra-high toughness cementitious composites,简称UHTCC)作为一种新型的水泥基复合材料,其拉伸应变能达到3%以上,但是其胶凝材料用量较大且不含粗骨料,在凝结硬化及硬化后的服役过程中干燥收缩值较大。通过干燥收缩试验,结合对收缩应变及质量损失率的分析,本文探究了不同的纤维体积掺量、粉煤灰掺量、水胶比及前期养护时间对UHTCC干燥收缩的影响规律。结果表明:UHTCC的干燥收缩与质量损失在前期发展较快,掺入纤维后能够一定程度地降低收缩;粉煤灰掺入后会降低水化相生成速率,减小毛细水散失引起的水泥石拉力,从而降低UHTCC的收缩;水胶比增大后水化相毛细孔中存在的水分增多,毛细孔连通性增强,干缩增大;经过前期的养护,UHTCC水化程度提高,易产生收缩的水化相数量增加,收缩应变增大。     

泡沫混凝土导热系数与孔结构的关系研究

研究了泡沫混凝土气孔结构对其导热系数的影响,运用显微镜和图像处理软件分析了气孔尺寸和孔隙率,并分析导热系数随孔结构的变化规律。结果表明,孔隙率一定时,随着气孔孔径的增大,气孔孔径分形维数先增大后减小;泡沫混凝土的导热系数随着气孔孔径的增大逐渐增大;随着孔隙率的增大,泡沫混凝土的导热系数逐渐减小;当孔隙率一定时,气孔孔径越小导热系数越小。     

自密实混凝土早期自收缩及微观孔结构研究

采用混凝土早期自收缩测量系统研究了粉煤灰掺量及水胶比对自密实混凝土早期自收缩的影响,并通过硬化混凝土孔隙结构测定仪和压汞仪研究了自密实混凝土的微观孔结构.结果表明:粉煤灰的掺入能降低自密实混凝土早期的自收缩,且随粉煤灰掺量的增加,减缩效果更为显著;随着水胶比的降低,自密实混凝土的自收缩逐渐增大;自密实混凝土早期自收缩与其微观孔结构关系密切,自密实混凝土自收缩主要是因孔径为0~50 nm的孔隙量的增加而造成的.     

骨料型铁尾矿砂水泥基灌浆料力学性能影响因素试验分析

通过抗压强度、抗折强度试验,考察水胶比、砂率和铁尾矿砂掺量对骨料型铁尾矿砂水泥基灌浆料的力学性能影响情况,得到最优的配合比参数。试验结果表明:经过优化配合比,骨料型铁尾矿砂水泥基灌浆料具有与普通骨料型水泥基灌浆料相似的力学性能,说明用铁尾矿砂配制骨料型灌浆料是可行的。     

轻质碱渣-氯氧镁水泥基材料性能研究及孔结构特征分析

以碱渣、MgO、MgSO4·7H2O等为主要原材料,制备了轻质碱渣-氯氧镁水泥基材料,研究了养护温度、发泡剂掺量、稳泡剂掺量对轻质碱渣-氯氧镁水泥基材料性能的影响,并对其孔结构进行了分析.结果表明:当养护温度为60℃、发泡剂掺量为5％、稳泡剂掺量为6％时,轻质碱渣-氯氧镁水泥基材料的各项性能最优,干密度为597 kg/...     

环境温、湿度对水泥基材料干燥收缩的影响

研究了标准水养28d后水泥砂浆在20℃、35℃且相对湿度为100％～50％不同环境条件下的干爆收缩规律,主要考虑水灰比、硅灰、粉煤灰三种因素的影响。结果表明：随着相对湿度的降低,水泥砂浆的干燥收缩不断增长,但增长速率逐渐减慢。同一相对湿度条件下,水泥砂浆收缩随着环境温度的提高而增大;且相对湿度越低,这种趋势越明显。     

X-CT技术在水泥基材料孔结构分析中的应用

混凝土中孔洞的分布情况,即孔洞的大小、数量以及分布形式等对混凝土的物理性能、力学性能及耐久性都有显著的影响。由于混凝土的原材料、生产工艺、施工工艺和工作环境等方面的原因,孔洞特征各不相同,对混凝土所产生的影响也不尽相同。X射线计算机断层扫描成像技术能准确地分析混凝土中孔洞的分布,明确孔洞对混凝土性能的危害,捕捉实验过程中孔结构的演变成为现实。     

核磁共振技术在水泥基材料中的应用进展

介绍了几种核磁共振仪以及核磁共振技术的测试原理,同时介绍了核磁共振的四个主要参数,详细地论述了核磁共振在水泥基材料中的应用现状,分析了该技术的优势以及存在的问题,展望了其发展的趋势和应用前景,最后对这种技术进一步的发展提出了建议。     

热孔计法表征不同龄期下混凝土孔结构的研究

采用热孔计法测试了3,28,90d龄期下普通混凝土和高强混凝土孔结构特征及其变化,并与压汞法、氮吸附法进行了比较,进一步分析了混凝土微孔结构及孔隙率与其宏观力学性能的关系.结果表明：与压汞法相比,热孔计法能较好地表征混凝土中直径小于100nm的孔结构变化情况.高强混凝土养护28d后,孔径大于20nm的孔隙率变化较小,而在普通混凝土中这类孔仍然持续减少.相较于孔隙率的变化,孔径分布的变化能更好地解释混凝土宏观性能的差异.对普通与高强混凝土来说,直径小于20nm的孔对其宏观力学性能的影响不大.     

减缩剂对水泥基材料性能影响的研究

减缩剂作为一种新型的化学外加剂,在改善水泥基材料的收缩开裂性能方面作用显著.对减缩剂在国内外的研究现状及发展趋势进行了综合阐述,并对比分析了减缩剂对水泥基材料各方面性能的影响.     

混凝土孔结构和渗透性能关系研究

混凝土材料从本质上讲是一种成分复杂的多孔材料,孔隙分布错综复杂,孔径分布很广,混凝土渗透性能和的微观孔结构有很强的相关性,而混凝土的渗透性能是影响结构耐久性的重要因素,通过概述混凝土的微观孔结构,包括孔隙率、平均孔径、临界孔径等对渗透性能的影响,参照国内外研究结果分析了不同参数作用的相关性.     

再生混凝土性能和孔结构的研究

用C30普通混凝土制备再生骨料,然后以再生骨料置换天然碎石制备再生混凝土.探讨了再生骨料对再生混凝土性能和孔结构的影响.结果表明:由于附着水泥砂浆的作用,再生骨料的品质较天然碎石有所降低,从而致使再生混凝土的坍落度和抗压强度下降;当再生骨料置换率低于40%(质量分数)时,再生混凝土与基准混凝土具有相似的性能;再生骨料主要使混凝土毛细孔孔隙量和凝胶孔孔隙量有较大的增加,而对大于10μm的细孔孔隙量则无明显影响.     

蒸汽养护下GBFS代砂高性能水泥基材料宏微观分析

通过试验测定了蒸汽养护下不同龄期粒化高炉矿渣(GBFS)代砂高性能水泥基材料的抗压强度及孔隙结构特征,分析了抗压强度与空气含量、气泡平均弦长、间距系数和比表面积的关系。结果表明:石英砂高性能水泥基材料抗压强度略大于GBFS代砂高性能水泥基材料,但GBFS代砂高性能水泥基材料7~28 d的抗压强度增长速率要大于石英砂高性能水泥基材料。不管是GBFS代砂高性能水泥基材料还是石英砂与混合骨料高性能水泥基材料,空气含量、气泡间距系数和平均气泡弦长均与抗压强度呈现负线性相关;且在抗压强度与抗折强度相同时,GBFS代砂高性能水泥基材料的分形维数要大于石英砂高性能水泥基材料。粒化高炉矿渣骨料-胶凝材料过渡区要比石英砂胶凝材料过渡区更为致密,这是由于在过渡区产生新的水合物,且填补了过渡区的空隙。     

水料比对泡沫混凝土孔结构和性能的影响研究

研究了水料比对泡沫混凝土孔结构和力学性能的影响。结果表明,随着水料比的增大,100μm以内小孔比率减小,100~200μm气孔比率增加,孔呈增大趋势,同时气孔变形减小。随着水料比的增加,泡沫混凝土的抗压强度先提高后降低。水料比存在着一个适宜范围,过分增加或降低水料比均导致强度降低。     

烧结煤矸石多孔砖的孔形结构的优化

为提高烧结煤矸石多孔砖的热工性能,对其孔形结构设计采取增大长路对流、增加孔排数、错开孔洞排列、减少孔孔洞尺寸及孔壁厚度等措施来提高产品节能效果。最终优化得出7排孔和8排孔两种设计砖形。对两种设计砖形进行试生产,并对产品进行测试。结果表明优化后的产品节能性能大幅提高,强度指标虽有下降但仍能符合要求。