不同水灰比混凝土中未水化水泥后期水化的危害研究

长期以来，水泥混凝科技发展以提高强度为主，但事实证明高强度不一定就会有高耐久性。提高混凝土强度的首选方法便是降低水灰比，普遍认为降低水灰比能减少结构缺陷，提高混凝土的强度与耐久性。但对于纯水泥混凝土而言，水灰比越低．混凝土的水化程度就越低，其中的未水化水泥量就越大。在混凝土充分硬化后未水化水泥再遇水发生水化作用，水化产物造成的膨胀应力作用便有可能造成混凝土的开裂。本研究证明随着水灰比的降低，纯水泥混凝土中未水化水泥的后期水化造成的危害越严重。     

未水化水泥颗粒后期水化对UHPC性能的影响

采用高温加速试验,并结合烧失量法、力学试验、测长法、电通量法、碳化等手段研究了不同养护温度和水胶比条件下未水化水泥颗粒后期水化对UHPC性能的影响。结果表明:60℃水养护能够有效加速UHPC中未水化水泥颗粒的后期水化,试块的结合水量在90d内趋于稳定。随养护龄期的增长,UHPC试块先收缩后膨胀,90d的抗折强度、抗氯离子渗透性和抗碳化性能均下降,抗压强度尚无明显损失。水胶比越低,UHPC试块90d的结合水量增长率越大,膨胀值越大,抗折强度损失率也越高。     

矿物掺合料对未水化水泥的后期水化危害的抑制作用

低水灰比混凝土中存在大量未水化的水泥,其后期继续水化将导致混凝土的损伤,表现为抗压强度显著降低及耐久性变差.为抑制未水化水泥的后期水化危害,研究了粉煤灰和矿渣单掺或双掺后对混凝土后期性能的影响,结果表明,双掺粉煤灰和矿渣可以有效抑制混凝土中未水化水泥的后期水化危害.     

高强混凝土水化放热规律研究

本文以试验为基础,选取高强混凝土水化放热规律,建立有限元模型进行水泥水化热计算,分析比较给出水化系数的取值范围,为相类似的工程提供借鉴。     

泵送高强混凝土早期裂技术研讨

作者根据自已的研究和实践,泵送高强混凝土早期裂缝成因及防止措施进行了简要分析和讨论。作者还通过各种泵送混凝土性能试验对比及水化热或温计算,表明了采用掺合料配制泵送高强混凝土,是减少混凝土早期裂缝的有效途径之一,同时对泵送混凝土使用的原材料进行了经济分析。     

高掺粉煤灰混凝土水泥水化动力学研究

本文通过对体积混凝土工程温度测量结果的热力分析,确定了高掺粉煤灰混凝土中水泥的水化动力学参数,研究了水泥水化放热过程,并讨论了高掺粉煤灰对水泥水化反应过程的影响以及在大体积混凝土中的作用。     

配制高强混凝土应该采用高标号水泥

作者从水泥强度与混凝土强度具有良好相关性的观点出发，论述了配制高强混凝土应该采用高标号水泥。     

低水化温升自密实高强混凝土性能研究

对比研究了低水化温升自密实高强混凝土的工作性能和力学性能,并利用水化温升测定仪测定了混凝土胶凝体系的水化温升,采用非接触式混凝土收缩变形测定仪测定了混凝土的自收缩.结果表明低水化温升自密实高强混凝土的工作性能较普通自密实高强混凝土优异;大幅降低水泥用量可以有效减小水化温升的速率和降低水化温升的峰值;低水化温升自密实高强混凝土的自收缩远低于试验对比组的普通自密实高强混凝土,且其优越性主要体现在初凝后200h内.     

阿利尼特水泥早期水化产物的研究

利用DTA,XRD,SEM等方法,研究了一种以Alinite C11A7·CaCl2为矿物组成的新型的阿利尼特水泥的早期水化产物.结果表明,该水泥的主要早期水化产物为C S H凝胶和Ca(OH)2,另外还有少量的C3A·CaCl2·H10和C3AH6.在水化早期(7d前),有较多的C S H凝胶和Ca(OH)2生成,从而使该水泥具有凝结快、早期强度高的特点.     

碱-矿渣水泥水化放热行为研究

采用微量热计从水化放热速率和累积放热量两方面系统研究了碱矿渣水泥水化放热行为,分析了水泥水化放热行为与凝结性能之间的关系。研究结果表明:NaOH-矿渣水泥初始放热峰出现早,水玻璃-矿渣水泥初始放热峰出现晚,水玻璃-矿渣水泥初始放热峰值大,分别约为NaOH-矿渣水泥、硅酸盐水泥的2.3倍和3.5倍;水玻璃-矿渣水泥诱导期长,NaOH-矿渣水泥诱导期短,与硅酸盐水泥相比,碱矿渣水泥初期放热速率大,累积放热量小,NaOH、水玻璃配制的碱矿渣水泥3d累积放热量分别仅为硅酸盐水泥的67%和26%;此外,凝结时间的长短与水泥体系水化累积放热量没有直接联系,而与早期水化放热速率密切相关。     

含超细矿渣水泥的水化研究

用ＴＧ－ＤＴＡ，ＸＲＤ，ＳＥＭ研究了超细矿渣水泥的水化反应，并与硅酸盐水泥、含普通细度矿渣水泥的水化作了比较。结果表明：超细矿渣的水化程度较快、活性较高、可大量消耗水泥浆体中的Ｃａ（ＯＨ）２，生成更多的凝胶产物，因而改善了水泥石的微观结构，提高了水泥的物理力学性能。     

水泥水化早中期的交流阻抗研究(Ⅱ)--诱导期到减速期的交流阻抗响应

对于水泥水化诱导期，加速期和减速期的交流阻抗响应的拓扑结构进行了研究，水泥水化过程进入这一时期后均包含着2个平行的步骤，其中一个步骤的速率比另一个步骤快得多，这一步骤决定了该时期水泥水化过程的特征，在诱导期，决定步骤可用等效电路中的电感来表示；在加速期,其决定步骤可在等效电路中表示为负电容；到了减速期，负电容转变为正电容并逐渐缩小，直至进入稳定期。     

游离氧化钙在水泥浆体中的水化历程定量研究

在水泥浆体中掺入以氧化钙为主要组分的复合膨胀体系,采用化学分析(硝酸锶催化-乙二醇-乙醇-苯甲酸法)和仪器分析(差示扫描量热(DSC))相结合的方法,测试水泥浆体中游离氧化钙(f-CaO)的含量变化,并分析了氢氧化钙、碳酸钙和硫酸钙等水泥浆体中常见含钙矿物对测试结果的影响,获得了f-CaO在水泥浆体中的水化反应程度随时间的变化规律.结果表明:膨胀熟料中的f-CaO在水泥浆体中的反应极为迅速,在20℃恒温条件下,水胶比为0.4的水泥浆体加水搅拌2h后f-CaO的水化反应程度即达到30%,1d反应程度即超过50%,7d基本反应完全.因而f-CaO的水化膨胀作用主要发生在7d前,7d后的膨胀则主要来源于膨胀熟料中硫酸钙、硫铝酸钙等组分的继续水化.水泥浆体中葡萄糖酸钠缓凝剂的掺加对膨胀熟料中f-CaO的水化反应有一定延迟作用,但效果有限.     

利用氦流法真密度仪研究水泥水化过程

采用氦流法真密度仪测定了水泥水化过程中水泥浆体的绝对体积变化,并根据水泥浆体绝对体积变化曲线将水泥水化过程划分为极速收缩期、收缩暂停期、快速收缩期和收缩趋缓期4个阶段.结果表明:水泥浆体极速收缩期和快速收缩期发生的绝对体积变化最为明显,且变化幅度较大,其与C_3A和C_3S的水化密切相关;水泥浆体收缩暂停期的绝对体积通常呈线性规律缓慢减小,但变化幅度较小,其规律与"欠饱和度理论"相符;水泥浆体收缩趋缓期的绝对体积变化曲线通常会出现"膨胀"假象,不能反映水泥浆体绝对体积变化的实际情况,但与水泥浆体孔结构的发展有关,对水泥水化行为的表征仍具有重要的指导意义;水灰比不仅可以影响水泥水化过程,而且可以对水泥浆体各水化阶段的绝对体积变化产生明显影响.     

电学方法研究水泥水化诱导期

用电学方法研究了波特兰水泥的水化诱导期.测定了不同水化时间波特兰水泥浆体的电阻率、钙离子浓度、氢氧化钙含量和氢氧化钙分解温度,并结合水泥水化放热速率,讨论了水泥的各水化阶段.研究结果表明:水泥水化时,浆体电阻率变化表现出一定的规律性;电阻率最小值至电阻率开始加速上升之间的时间即为水泥水化反应的诱导期,诱导期的开始和结束都与氢氧化钙的生长有关.     

水泥水化早中期的交流阻抗研究(Ⅰ)——起始期的交流阻抗响应分析

通过对水泥水化起始期交流阻抗响应的分析，讨论了该时期水化过程的特征，在水泥水化的起始期，在交流阻抗的等效电路中，法拉第阻抗为阻容串联组件，通过对双层电容和串联电容的测定，可以了解水泥熟料颗粒表面的离子分布和水化产物C-S-H凝胶的电性质。     

新型高强复合水泥的制备及水化研究

本文利用正交试验比较详细地研究了低水灰比高强复合水泥的制备工艺,确定了以硫铝酸盐水泥为基材的高强复合水泥的制备工艺参数。借助X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)等研究了高强复合水泥在不同水化龄期的组成和性能。     

硅灰对水泥性能影响试验研究

为研究硅灰对水泥性能的影响,通过测定水化过程中C3S和β-C2S的变化,得岀如下结论:硅灰的加入加速了C3S的早期水化,尤其是3d前的水化;3d以后,硅灰的这种加速作用逐渐减缓直到28 d龄期;之后.C-SF体系中C3S的水化近乎停止;硅灰掺量越高、水灰比越低,则C3S和β-C2S在28-112 d期间的水化减速就越明显。由此可见,在水泥中掺入硅灰能够调节水化过程的快慢,进而在实际工程中可以结合丁程项目所需混凝土的特点,来配制早强水泥。