预水化水泥浆对C30混凝土性能影响研究

本文采用预水化的水泥浆代替废水废浆,模拟废水废浆中水泥成分对混凝土性能影响。研究了预水化水泥浆的浓度、水泥浆的预水化时间、以及基准水泥的替代质量对C30混凝土性能的影响,研究表明:加入预水化水泥浆后,C30混凝土的各龄期强度都有一定的提高,在取代基准水泥5kg条件下时,水泥浆的浓度对混凝土工作性能影响不大;水泥浆的预水化时间对C30混凝土强度、工作性能和容重影响不大;随着取代量增加,各龄期强度提高更加明显。当基准水泥取代质量超过5kg时,工作性能下降明显。     

低掺量高性能矿物掺合料对水泥基材料性能的影响

研究一种低掺量高性能矿物掺合料对水泥基材料性能的影响,包括混凝土工作性、力学性能和电通量,胶凝材料水化程度和水化产物微观结构,结果表明高性能矿物掺合料对混凝土工作性无显著影响,在增加混凝土抗压强度的同时可显著降低混凝土电通量;高性能矿物掺合料水化活性高于矿粉和粉煤灰;高性能矿物掺合料可显著细化硬化水泥浆体孔结构,提高硬化水泥浆体的密实度。     

纤维素醚改性水泥浆体性能研究

通过测定不同黏度的纤维素醚在不同掺量下水泥浆体力学性能、保水率、凝结时间和水化热,同时采用SEM对水化产物进行分析,研究了纤维素醚对水泥浆体性能的影响规律。结果表明:纤维素醚的加入会延缓水泥水化,推迟水泥硬化凝结,降低水化放热,延长水化温峰出现时间,随掺量和黏度的增加,缓凝效果增加。纤维素醚可提高砂浆保水率,可改善薄层结构等砂浆的保水性,但当掺量超过0.6%时,保水效果增加并不显著;掺量和黏度是决定纤维素改性水泥浆体的重要参数,在纤维素醚改性砂浆的应用中应重点考虑掺量及黏度。     

凝灰岩石粉和VF防裂剂对水泥基材料收缩性能的影响

为了探究不同掺量的凝灰岩石粉、VF防裂剂对水泥浆体收缩性能的影响及机理,测定了不同凝灰岩石粉和VF防裂剂掺量的化学收缩和干燥收缩,采用X射线衍射技术(XRD)研究不同龄期的复合水泥浆体水化产物,并采用压汞法(MIP)研究其孔结构。结果表明:凝灰岩石粉早期不参与水化,等量取代水泥后通过减少水泥熟料数量减少水泥浆体的化学收缩,并能填充较大孔隙,增大水泥浆体中较小毛细孔(孔径50 nm以下)所占的比例,使水泥基材料干缩变大;VF防裂剂中的明矾石和石膏与水泥水化过程中析出的Ca(OH)2反应生成膨胀性钙矾石补偿收缩,并填充较小孔隙,减少浆体中较小毛细孔所占的比例,从而减小干缩。凝灰岩石粉中活性成分在VF防裂剂的化学激发下二次反应加剧,复掺石粉和防裂剂的水泥浆体的化学收缩显著减少,生成的水化产物填充孔隙,明显的抑制石粉对浆体干燥收缩的增大效应。     

碱镍渣混凝土的制备及性能研究

以碱镍渣混凝土材料为研究对象,研究了碱镍渣混凝土的坍落度和强度,结合场发射扫描电镜(SEM-EDS)和压汞仪微观测试仪器,分析了碱镍渣水泥水化产物的形貌和孔结构。研究结果表明,碱镍渣混凝土的抗压强度发展规律与普通混凝土相似;碱镍渣水泥的主要水化产物是水化硅酸钙(C-S-H)和方解石;随着养护龄期的延长,孔结构被方解石填充,提高了密实度,有助于强度的提高。     

不同形貌水化硅酸钙的制备及其对水泥水化性能的影响

采用沉淀法制备形貌分别为类纤维状、类球形堆叠状及团聚锡箔状的水化硅酸钙(C-S-H),并探究了不同形貌C-S-H对水泥水化产物形貌及水泥性能的影响。结果表明:不同形貌的C-S-H对水泥浆体的微观形貌有调控作用;C-S-H能有效缩短凝结时间,加快水泥水化速度,并提高水泥浆体的早期强度,其中纤维状的C-S-H分散性最好,对水泥性能的提高效果最为显著。     

海水环境下铝酸盐水泥基材料的抗蚀性能研究

研究了海水环境下铝酸盐水泥与单掺硅灰、矿渣组成的复合水泥浆体的抗压强度和水化产物变化规律。结果表明,海水对铝酸盐水泥具有侵蚀作用;掺入矿物掺合料能够促进铝酸盐水泥的水化,改善水泥浆体孔隙结构,生成水化钙铝黄长石等水化产物,有利于浆体结构密实和强度发展,进而提高铝酸盐水泥强度及抗蚀性能,且随着矿物掺合料掺量的增多,抗蚀性能逐渐提升。与矿渣相比,硅灰对提高铝酸盐水泥抗蚀性能具有更好的效果,海水环境下掺入10%硅灰,28 d抗压强度最高,超过淡水环境下空白组。     

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。     

利废高掺粉煤灰空心混凝土砌块强度形成机理

利废高掺粉煤灰空心砌块的亚微观结构对混凝土的宏观行为有重要影响.通过对其水泥水化产物形貌、大小、数量的观察;对硬化水泥浆体结构中孔的大小、数量及分布的分析:由砌块的SEM观察分析,研究了水泥水化产物的形貌、粉煤灰与水泥水化反应物相互作用的机理.     

混凝土二次搅拌工艺的探讨

对国内外不同搅拌工艺方法进行了综合分析,指出二次搅拌工艺通过高速搅拌砂浆(或水泥浆)、低速搅拌混凝土混合料,可以使水泥充分水化,不但提高了混凝土强度、节省了水泥,而且提高了搅拌效率。并对采用不同搅拌工艺的混凝土试块的抗压强度进行测试分析。     

混凝土二次搅拌工艺的探讨

对国内外不同搅拌工艺方法进行了综合分析,指出二次搅拌工艺通过高速搅拌砂浆(或水泥浆)、低速搅拌混凝土混合料,可以使水泥充分水化,不但提高了混凝土强度、节省了水泥,而且提高了搅拌效率.并对采用不同搅拌工艺的混凝土试块的抗压强度进行测试分析.     

混凝土降温收缩开裂机理分析

大体积、高强度等级以及炎热季节浇筑的混凝土散热能力差，水化产生的热量在内部积聚，硬化时，内部温度大幅度上升，高温固结将严重影响产物结构的综合性能。降温时，因冷缩和结构约束状态形成拉应力，产生收缩裂缝。目前，在配合比设计、材料选取和施工过程中采取了一些不当措施，增加了温升总量。预防降温收缩开裂，应从让混凝土结构少起热、多散热、降约束以及提高水化产物填充效率，改善界面过渡区，提高水泥浆和骨料变形协调能力入手。     

早龄期混凝土的电阻率特性和微观形貌研究

采用非接触式电阻率仪对普通混凝土(CO)、掺矿粉混凝土(CS)和掺粉煤灰混凝土(CF)的早龄期电阻率特性进行试验研究,分析矿物掺合料对混凝土中水泥水化的影响,以及不同时间点混凝土中胶凝材料的水化特性,并借助环境扫描电子显微镜(ESEM)对不同龄期的普通混凝土进行微观形貌分析。结果表明:将矿物掺合料以不同百分比取代水泥后,在其他条件不变的情况下,混凝土的初期电阻率(0-M点,加速阶段)随矿物掺合料掺量的增加而增大。普通混凝土的初始电阻率最小,后期(M点-7 d)电阻率会超过掺矿粉混凝土和掺粉煤灰混凝土。3 d龄期内水化产物快速填充混凝土内部的空隙和水化产物的孔隙,而3 d龄期后水化产物进一步填充混凝土内部孔隙。研究结果可为改善混凝土材料的服役性能提供参考。     

纤维素醚-水泥水化特征及机理评述

纤维素醚会明显延缓水泥的凝结和硬化,通常降低水泥水化热的释放速度和峰值,延迟水泥水化产物的生成,影响水化产物的形貌和水泥浆的孔结构。纤维素醚影响水泥水化的主要机理包括吸附、阻碍水泥颗粒的溶解以及延缓水化产物的成核和生长。纤维素醚对水泥水化的延迟与水泥的化学组成和纤维素醚的化学结构密切相关,高黏的纤维素醚溶液阻碍离子扩散也是水泥水化延迟的原因。纤维素醚具有碱稳定性。     

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。     

再生微粉在水泥中作用机理的试验研究

采用激光粒度、水化热、SEM、XRD和热重法分析等测试手段,比较再生微粉与其它常用水泥混凝土掺合料的颗粒粒径、水化过程和水化产物,并由此分析再生微粉在水泥中的作用机理。试验结果表明:再生微粉用作水泥混凝土掺合料时,可同时产生火山灰效应和微集料效应,但微集料效应较弱,火山灰效应对其活性起到主导作用。     

水泥助磨剂对水泥与减水剂相容性的影响

在水泥的生产过程中,助磨剂的加入能够明显降低生产所需要的能量,提高水泥粉磨的颗粒大小和水泥颗粒的比表面积。通过对单组分的有机和无机助磨剂、多功能复合助磨剂对水泥筛余大小、比表面积变化的分析,观察了水泥浆体的水化速率和结构,研究了水泥助磨剂对水泥与减水剂相容性之间的关系。以水泥净浆流动度为指标,得到了助磨剂对聚羧酸减水剂和萘系减水剂之间相容性的影响,即:助磨剂的加入,有利于水泥水化早期产物的形成,提高了水化效率,使水泥拥有更加紧密的结构,提高了水泥的质量;萘系减水剂与水泥的相容性受助磨剂的影响较大;包含缓凝剂的复合助磨剂能够明显的增强水泥的强度,而过量的引气剂掺入到水泥浆体之中,对水泥强度起到了不利的影响。     

矿渣超细粉作用机理的探讨

根据Horsfield模型，讨论了超细粉的填充效应，利用水化程度与颗粒粒径，水化深度的理论关系，结合矿渣粉体实测的粒径分布，计算了超细粉的水化程度。用压汞法测量了超细粉比表面积，并讨论了其对水化水泥浆体孔结构的影响。研究了水泥砂强度随矿渣比表面积的变化规律。结果表明，据Horsfield模型确定的超细填充粉，具有良好的填充效应，能有效地改善硬化水泥浆体的孔径分布，计算所得的矿渣水化程度与矿渣水泥强度具有很好的相关性。     

低钙粉煤灰粒度对水泥-粉煤灰复合胶凝材料力学性能与水化性能的影响

为了实现粉煤灰的高效利用,通过旋风分级机将原状粉煤灰分成D_(50)=5.06μm、15.63μm、35.01μm三个不同的粒度区间。不同粒度粉煤灰按照0、10%、20%和30%替代硅酸盐水泥。研究了粉煤灰粒度对水泥胶砂强度和水化性能的影响。结果表明,随着粉煤灰粒径的减小,粉煤灰水泥的各龄期强度都逐渐增加,掺入适量细粒度粉煤灰,水泥各龄期胶砂强度超过了硅酸盐水泥;粉煤灰水泥的水化放热速率和累积放热量都低于硅酸盐水泥,随着粉煤灰粒径的减小,粉煤灰水泥的水化放热速率和累积放热量增加。3d龄期时,粉煤灰水泥浆体Ca(OH)_2峰强度与硅酸盐水泥几乎相同;60d龄期时,随着粉煤灰颗粒粒径的减小,粉煤灰水泥浆体Ca(OH)_2峰的强度明显减小;SEMEDS分析表明,细粒度区间的粉煤灰水泥浆体比粗粒度区间的粉煤灰水泥浆体具有更致密的浆体结构且粉煤灰颗粒水化生成的是一种低Ca/Si的C-S-H凝胶。     

两种离子侵蚀抑制剂对水泥水化过程及产物的影响

内掺离子侵蚀抑制剂(TIA)抵抗环境腐蚀、离子侵蚀混凝土是提升混凝土耐久性的有效的方法之一,但掺入离子侵蚀抑制剂会降低水泥复合材料基体的强度。通过微量热、X射线衍射、红外光谱、电子显微技术研究了2种TIA对砂浆和净浆的界面、水化程度、水化产物的生成量和水化产物形貌的影响。试验发现,2种TIA均会降低水泥基材料的早期抗压强度。TIA对界面、水化程度和水化产物未产生明显的影响;稀溶液中TIA对水泥水化和氢氧化钙成核生长过程的影响试验发现,羧酸钙优先于氢氧化钙的生成,羧酸钙具有强的疏水性会均匀地分布在水溶液中,羧酸钙会影响不同水化产物之间的搭接;羧酸钙生成的疏松浆体微结构,导致次生应力产生,降低了水泥浆体的开裂应力和极限应力,且抑制剂的碳链越长对微结构负面影响越大。