无熟料水泥混凝土耐酸及耐海水性能研究

无熟料水泥混凝土是利用水淬高炉矿渣和激发剂在常温下经配料、研磨而成的新型水泥来配制的混凝土,其耐酸及耐海水性能不但取决于水淬高炉矿渣的碱度、化学成分和玻璃化率,而且还取决于激发剂的种类和数量.基于此,以废石膏和石灰作为激发剂配制无熟料水泥混凝土(简称NSC)后,进行了耐酸性能和耐海水性能的实验分析.结果表明,其耐酸、耐海水性能远优于普通水泥混凝土.     

无熟料水泥混凝土的物理力学特性

无熟料水泥混凝土(NSC)是用水淬高炉矿渣(GBFS)和激发剂的混合物作为胶凝材料而配制的新型混凝土,其性能取决于GBFS的碱度、化学成分、玻璃化率以及激发剂的种类和数量。为此,以磷石膏作为GBFS的激发剂来配制NSC后,采用与普通水泥混凝土(简称OPC)对比的方法、进行了和易性、强度及其与钢筋黏结强度的试验探讨。结果表明:NSC的和易性优于OPC;早期强度主要来源于钙矾石并接近OPC,长期强度则主要来源于C-S-H水化物且远远超过OPC。     

水泥品种对混凝土劣化性能的影响

对纯硅酸盐水泥(S)、普硅水泥(PS)、矿渣水泥(KS)、江南粉煤灰水泥(FS)对混凝土碳化、氯离子侵蚀、干湿循环破坏影响程度进行研究.相同碳化时间内粉煤灰水泥混凝土的碳化深度最大,纯硅酸盐水泥混凝土的碳化深度最小,普硅水泥、矿渣水泥混凝土碳化深度很相近;水泥品种对混凝土抗氯离子渗透性能为矿渣水泥>普硅水泥>粉煤灰水泥>纯硅酸盐水泥;研究了纯硅酸盐水泥(S)、普硅水泥(PS)、矿渣水泥(KS)、粉煤灰水泥(FS)混凝土在淡水中干湿循环损伤(质量损失、相对抗压强度比、相对动弹性模量)规律;综合考虑普硅水泥(PS)混凝土比纯硅酸盐水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥混凝土具有更好耐久性能.     

碱激发矿渣混凝土干缩特性研究

该文研究了水胶比、激发剂种类、碱当量不同情况下的碱激发矿渣混凝土的干缩性能,并与普通硅酸盐水泥混凝土的干缩性能进行对比。结果表明:碱激发矿渣混凝土比普通硅酸盐水泥混凝土干缩大,其干缩率随水灰比的增大而减小;水玻璃激发的碱激发矿渣混凝土干缩率最大;随碱当量增大,碱激发矿渣混凝土的干缩逐渐增大;采用水玻璃作为激发剂,碱激发矿渣混凝土的干缩率随水玻璃模数的增大而增大。     

低水灰比条件下碱矿渣水泥的水化硬化

研究了在低水灰比(W/C=0.25)和普通成型条件下,激发剂掺入方法对碱矿渣水泥抗压强度的影响,矿渣细度对抗压强度和硬化水泥浆体孔结构的影响以及不同细度碱矿渣水泥的水化程度,并分析了激发剂的作用机理.     

利用粒化高炉矿渣生产混凝土砖的研究

采用粒化高炉矿渣、水泥、砂石为主要原料,石灰为激发剂,研制粒化高炉矿渣混凝土实心砖。通过对矿渣掺量和石灰激发剂用量对力学性能影响的研究,结果表明,矿渣掺量达到60%,力学强度可达21.8MPa;石灰激发剂掺量为3%,抗压强度可以提高至27.8MPa。采用较佳配比,28d抗压强度为28.6MPa;冻融试验后强度损失为18%,质量损失为3.2%;经过碳化试验后碳化系数为0.91;经过软化试验后软化系数为0.88。     

利用钛矿渣制备超轻发泡混凝土的研究

利用普通硅酸盐水泥与钛矿渣,采用化学发泡工艺制备了干密度小于250 kg/m3的发泡混凝土,研究了钛矿渣、水胶比以及激发剂对发泡混凝土抗压强度的影响,同时对发泡混凝土气孔结构及微观结构进行了分析。结果表明:随着粉磨90 min的钛矿渣掺量增加,发泡混凝土28 d及56 d抗压强度先提高后降低,掺量为15%时达到最高;掺入6%的激发剂有利于钛矿渣发泡混凝土抗压强度的提高。粉磨90 min的钛矿渣取代30%的水泥,并掺入6%的激发剂制备的发泡混凝土干密度为243.0 kg/m3,28 d及56 d抗压强度分别为0.48 MPa、0.52 MPa;掺入30%钛矿渣与6%激发剂一定程度上减小了气孔孔径,改善气孔均匀性,提高了孔间壁致密程度。     

复合激发剂对矿渣水泥强度影响的研究

本文论述了以钠碱(NaOH)、钠盐(Na2SiO3、Na2SO4)作为矿渣水泥的激发剂对矿渣水泥强度影响的试验研究.先分别加入一种激发剂,找出每一种激发剂对水泥强度的影响规律,再把这三种激发剂按照不同比例复合加入进行强度试验,研究结果表明这三种激发剂后,矿渣水泥强度都有不同程度的提高,而复合激发剂效果最好,并得出复合激发荆的最佳设计配比.     

低水灰比条件下碱矿渣水泥的水化硬化

研究了在低水灰比(W/C=0.25)和普通成型条件下,激发剂掺入方法对碱矿渣水泥抗压强度的影响,矿渣细度对抗压强度和硬化水泥浆体孔结构的影响以及不同细度碱矿渣水泥的水化程度,并分析了激发剂的作用机理。     

矿渣碱激发及碱-矿渣泡沫混凝土的试验研究

试验研究水玻璃激发剂用量、矿渣种类和养护方式对矿渣碱激发的影响和三种发泡剂的发泡性能。研究表明,水玻璃(模数1.3、浓度48%)用量为矿渣的18wt%时激发效果最好,矿渣越细激发效果越好,矿渣碱激发后宜采用湿养护;不同发泡剂具有显著不同的发泡性能。以Km-12发泡剂试制了不同干密度(0.4～0.7)g/cm3的碱-矿渣泡沫混凝土,其强度远大于同密度等级的硅酸盐水泥泡沫混凝土。     

再生混凝土抗碳化性能试验研究

为了研究再生混凝土的抗碳化性能,系统分析了水灰比、水泥用量、再生骨料取代率、原始混凝土强度及矿物掺合料等对再生混凝土碳化深度的影响规律,并采用有限元方法对再生混凝土的碳化进行了数值模拟。研究结果表明：再生混凝土的抗碳化性能在相同水灰比的条件下略低于普通混凝土,再生混凝土的抗碳化性能不仅受水灰比和水泥用量的影响,还受到再生粗骨料取代率及其强度的影响,再生混凝土碳化深度与碳化时间的平方根成正比,在一定范围内添加矿物掺和料可降低再生混凝土的碳化深度。     

长期荷载作用下水泥乳化沥青砂浆的徐变特性

连续测试了加载3a的水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)徐变,分析了应力水平对其徐变和徐变度的影响以及徐变后CA砂浆的力学性能与孔结构.结果表明:CA砂浆徐变速度远大于普通混凝土,应力水平为0.5时CA砂浆10d的徐变速度为普通混凝土的3~4倍,且徐变度是普通混凝土的几十倍;应力水平对CA砂浆的徐变有严重影响,在低应力水平下,徐变在300d后几乎不再增长,而高应力水平下,徐变在后期仍增加明显;徐变后的CA砂浆强度有所提高;Ⅱ型CA砂浆变形能力有明显退化,Ⅱ型CA砂浆的长期承载力仅为其抗压强度的40%左右;徐变使CA砂浆孔结构发生变化,应力水平对孔结构演化有较大影响,这可能与长期荷载作用下沥青黏性流动、界面滑移和水的迁移等有关.     

碳化作用下固化氯离子失稳特性研究

通过在拌合水中预先引入不同数量的氯离子,成型净浆,由溶出法测试碳化前后自由氯离子含量,并利用X-射线衍射方法(XRD)分析碳化前后净浆物相组成,研究了在碳化作用下固化氯离子的稳定性.结果表明,混凝土中氯离子结合满足Tuutti提出的线性吸附关系;固化氯离子并不牢固,在碳化作用下会释放;当碳化使混凝土的pH值降为11.5时,70％以上的固化氯离子会被释放;矿物掺合料具有提高胶凝材料中固化氯离子稳定性的作用;XRD分析证实了碳化会使水泥石中Friedel盐分解,由此造成固化氯离子的释放.     

Basic properties of non-sintering cement using phosphogypsum and waste lime as activator

This study aims to manufacture non-sintering cement (NSC) by adding phosphogypsum (PG) and waste lime (WL) to granulated blast-furnace slag (GBFS) as sulfate and alkali activators. The non-sintering cement’s basic physical and chemical properties are also investigated by evaluating the compressive strength, and the hydrate of NSC. As a result, although the compressive strength is fairly similar to that of ordinary Portland cement (OPC) in the early curing age, it reaches a higher level in the later age than that of OPC due to the continuous reaction of slag and PG. Results obtained from analysis of the hydrate have shown that the glassy films of GBFS are destroyed by the activation of alkali and sulfate, ions eluted from the inside of GBFS react with PG and produce ettringite, and consequently the remaining component in GBFS slowly produced C–S–H(I) gel. Here, PG is considered not only to play the role of simple activator, but also to work as a binder reacting with GBFS.     

水泥混凝土在机场道面除冰液作用下的化学腐蚀

进行了普通混凝土(OPC)和高性能混凝土(HPC)试件在质量分数为3.5％,12.5％,25％的醋酸钙镁(CMA)溶液中的浸泡试验,测定了腐蚀过程中混凝土试件的质量变化和相对动弹性模量,跟踪了试件表面的剥落特征,比较了硅酸盐水泥HPC和抗硫酸盐水泥HPC的抗CMA腐蚀性.结果表明:CMA对水泥混凝土的腐蚀破坏以表面剥落及其引起的质量损失为特征,反映内在质量的相对动弹性模量并没有显著降低;混凝土的CMA腐蚀剥落程度与CMA溶液浓度和腐蚀时间有关,当浸泡腐蚀时间超过450 d以后,其腐蚀剥落现象开始加剧,而且浓度越大,腐蚀剥落越明显;25％质量分数CMA溶液对OPC具有非常严重的腐蚀破坏,对P·Ⅱ52.5水泥HPC的腐蚀破坏最小,对P·HSR42.5水泥HPC的腐蚀破坏介于两者之间;CMA对混凝土的腐蚀破坏属于表面腐蚀剥落,并不会在混凝土内部产生腐蚀微裂缝,这为今后研究CMA对混凝土的腐蚀破坏机理提供了可靠的试验基础;采用P·Ⅱ52.5水泥HPC可以解决机场道面水泥混凝土的CMA机场道面除冰液的腐蚀破坏问题,为中国北方地区机场道面HPC的研发提供了依据.     

再生骨料特性对再生混凝土强度和碳化性能的影响

为了评价再生骨料表面砂浆的强度及附着率对再生混凝土性能的影响,以再生骨料表面不同的砂浆强度及附着率为变量,配制了不同强度等级的再生骨料混凝土,通过对比性强度试验和碳化试验评价了再生混凝土内部存在的2个界面过渡区与混凝土性能的关系.结果表明:以高强度原生混凝土为再生骨料配制相对较低强度等级的再生骨料混凝土时,其强度与普通混凝土几乎相同,再生骨料表面砂浆的强度及附着率对再生骨料混凝土强度影响不大,但碳化深度有所增大;以相对较低强度原生混凝土为再生骨料配制同强度等级以上的再生骨料混凝土时,其强度与普通混凝土相差较大,再生骨料表面砂浆的强度及附着率对再生混凝土强度影响较大,碳化深度也相应增大.     

Evaluation of coatings,mortars and mix design for protection of concrete against sulphur oxidising bacteria

Deterioration of concrete in cooling tower basins by microbiologically influenced corrosion (MIC) is a concern in geothermal power plants. The effect of supplementary cementitious materials, epoxy coatings, latex-modified mortars and calcium aluminate cement mortar for protecting concrete from MIC was investigated. Laboratory exposure tests to a particular type of sulphur and iron oxidising bacteria, Thiobacillus ferrooxidans, were performed to rank candidate materials and these were followed by field exposure tests of the best materials in a cooling tower basin. It was determined that partial replacement of cement with 40% blast furnace slag or 5% to 10% silica fume improved resistance to MIC. A replacement level of 60% slag resulted in similar performance to concrete made with ordinary Portland or sulphate resistant cement. Epoxy- and styrene butadiene latex-modified mortars offered protection to concrete but still underwent a degree of attack. Epoxy coatings were found to be effective in protecting concrete. Calcium aluminate cement mortar showed excellent durability in laboratory and field tests.     

高性能水泥基材料的耐久性能及其微观结构

采用加速扩散法、Na2SO4溶液浸泡法、快冻法、快速碳化法分别研究了普通混凝土(Ordinary Concrete,简称OC)、高性能混凝土(High Performance Concrete,简称HPC)、低渗透混凝土(Low Permeability Concrete,简称LPC)、无细观界面过渡区水泥基材料(Meso-inter-facial transition zone-free cement-based materials,简称MIF)等4种水泥基材料的抗氯离子渗透性能、抗硫酸盐侵蚀性能、抗冻性能、抗碳化性能。结果表明:OC、HPC、LPC和MIF的抗氯离子渗透性能、抗冻性能和抗碳化性能排列顺序均为:MIF>LPC>HPC>OC,而HPC、LPC和MIF均有较好的抗硫酸盐侵蚀性能。同时,孔结构分析表明:就孔隙率、最可几孔径、孔径≥50 nm的孔含量而言,OC、HPC、LPC和MIF的排列顺序均为:MIF相似文献   

高贝利特水泥高性能混凝土性能研究

主要研究了采用普通水泥和高贝利特水泥(HBC)配制的混凝土及高性能混凝土的工作性、力学性能及抗裂性能。采用高贝利特水泥配制的混凝土坍落度损失远小于普通水泥混凝土;早期抗压强度较普通水泥混凝土偏低,但后期强度增幅较大;28d龄期抗拉强度均略高于普通水泥混凝土;并具有更好的抗裂能力。