Design and preparation of high elastic modulus self-compacting concrete for pre-stressed mass concrete structures

Requirements of self-compacting concrete (SCC) applied in pre-stressed mass concrete structures include high fluidity, high elastic modulus, low adiabatic temperature rise and low drying shrinkage, which cannot be satisfied by ordinary SCC. In this study, in order to solve the problem, a few principles of SCC design were proposed and the effects of binder amount, fly ash (FA) substitution, aggregate content and gradation on the workability, temperature rise, drying shrinkage and elastic modulus of SCC were investigated. The results and analysis indicate that the primary factor influencing the fluidity was paste content, and the main methods improving the elastic modulusof SCC were a lower sand ratio and an optimized coarse aggregate gradation. Lower adiabatic temperature rise and drying shrinkage were beneficial for decreasing the cement content. Further, based on the optimization of mixture, a C50 grade SCC (with binder amount of only 480 kg/ m3, fly ash substitution of 40%, sand ratio of 51% and proper coarse aggregate gradation (V _{5-10 mm}: V _{10-16 mm}: V _{16-20 mm}= 30%: 30%:40%)) with superior workability was successfully prepared. The temperature rise and drying shrinkage of the prepared SCC were significantly reduced, and the elastic modulus reached 37.6 GPa at 28 d.     

Reaction products of MgO and microsilica cementitious materials at different temperatures

The paste was prepared by mixing MgO, microsilica and H2O in the presence of water reducer at different reaction ratios and temperatures, and characterized by XRD, DTA, TGA, IR, and solid-state 29Si NMR. The experimental results showed that, besides Mg(OH)2, magnesium silicate hydrate (M-S-H) was formed at a low temperature such as 25 and 50 ℃. At a high temperature of 100 ℃, Mg(OH)2 can be further transformed into M-S-H completely, for instance, within ca. 1 month in an excess of microsilica. The average composition and structure of M-S-H was mainly related to the reaction mixture and curing temperature and was discussed in detail.     

EPS轻骨料混凝土工作性能改善与评价方法研究

EPS轻骨料混凝土是一种具有质轻、隔热保温等特点的功能性水泥基材料,但由于EPS颗粒表面憎水和密度小,致使该种材料在搅拌和输送过程中存在骨料上浮分离等问题,严重影响了其工作性能和质量均匀性。在建立EPS轻骨料混凝土工作性能评价方法的基础上,从材料组成出发,探讨了改善EPS轻骨料混凝土工作性能的措施。研究结果表明,采用流动度、坍落度和分层度3个指标综合评判EPS轻骨料混凝土的工作性,简单易行,可操作性强;通过水灰比、EPS颗粒用量以及粉煤灰和纤维素醚掺量等参数的优化,可以制备工作性好、质量均匀的EPS轻骨料混凝土。     

EPS轻骨料混凝土的吸湿性和透气性研究

作为外墙保温材料使用时,EPS轻骨料混凝土应当具备较低的吸湿性和较高的透气性.研究了密度、可再分散乳胶粉掺量和硬脂酸钙憎水剂掺量对EPS轻骨料混凝土吸水率和水蒸气透过率的影响.结果表明:降低密度和增加可再分散乳胶粉的掺量均能显著提高EPS轻骨料混凝土的吸水率和水蒸气透过率;掺加硬脂酸钙能够显著降低吸水率,当其掺量达到胶凝材料质量的4％时,EP5轻骨料混凝土吸水率的降低幅度达到10％,同时能够保持较高的水蒸气透过率.     

绢云母/环氧树脂复合涂层耐磨性能及其增强机理研究

为提升对混凝土结构的防护能力，该文研究制备了一种绢云母/环氧树脂复合涂层，通过抛磨法对其耐磨性能进行了表征测试，并在此基础上通过微观分析研究了其增强机理。实验结果表明绢云母的加入会增强环氧涂层的防水性能和耐磨性，降低其导热性，其对环氧树脂的作用为物理作用。复合涂层的耐磨性能先增强后减弱，当掺量为9%时，复合涂层的接触角为82.1°,抛磨后的最大吸水率为1.03%,绢云母/环氧树脂复合涂层的防水性能和耐磨性能最佳。当掺量超过9%时，绢云母片的加入会对复合涂层的耐磨性能产生负面影响。     

钢渣高温重构中RO相的转变规律

对韶钢转炉钢渣进行高温重构,采用化学萃取、XRD分析、化学分析等检测手段分析重构钢渣中C/S对RO相(MgO.FeO)转变的影响。结果显示:当C/S大于2.3时,高温重构促使钢渣中RO相分离,产生游离氧化镁(f-MgO);当C/S介于1.8～2.3时,钢渣中大部分RO相转变为镁铁尖晶石(MgO.Fe2O3),少数RO相保持稳定;当C/S小于1.8时,钢渣中RO相保持稳定。     

水泥工业烟气脱硫脱硝技术研究进展

水泥工业是SO2和NOx的主要排放源之一,导致严重的雾霾、酸雨等自然灾害.随着社会环保意识的增强,国家及各省市提出了更加严格的排放限制,特别是在煤电工业已经实现超低排放情况下,大幅度减少水泥工业SO2和NOx的排放非常迫切,是水泥工业实现可持续发展和促进构建和谐社会的必然要求.本文介绍了水泥工业SO2和NOx的产生、富集及排放特点,综述了典型脱硫与脱硝技术的工艺过程及其应用于水泥工业的优缺点.现有脱硫与脱硝技术与水泥生产工艺匹配度较差,脱硫脱硝效率较低,难以达到超低排放标准,为提高效率,不得不采用复杂系统,导致水电消耗大,投资与运行成本更高.因此,紧扣新型干法水泥生产工艺特点,采用催化、矿化、复合等措施挖掘水泥生产各环节脱硫潜力,提高干法及半干法脱硝效率,是低成本、高效烟气脱硫的发展方向.采用分级燃烧技术尽量源头减排NOx,通过SNCR和SCR组合式脱硝技术提高脱硝效率,降低运行成本,开发抗磨蚀、高效、高稳定性、长寿命催化剂是关键.水泥窑协同处置生物质或有机废弃物展现出较大脱硝潜力,若合理控制废弃物热裂解过程,产生更多还原组分高效还原NOx,可稳定或更大程度上实现NOx源头减排,减轻后续脱硝压力和成本,对推动废弃物协同处置、替代原燃料、节能减排和可持续发展具有极其重大的经济、社会和环境效益.     

聚羧酸减水剂的分子结构对水泥水化过程的影响

在水溶液体系下合成了一系列不同分子结构的聚羧酸减水剂,利用凝胶渗透色谱对其分子结构进行表征,探讨了分子结构对聚羧酸减水剂的分散性及其分散保持性的影响,并采用＂水化热法＂和＂电阻率法＂分析了聚羧酸减水剂的分子结构对水泥水化过程的影响。结果表明：聚氧化乙烯（polyethylene oxide,PEO）侧链较短时,聚羧酸减水剂表现出较高的分散保持性;PEO侧链接枝密度为1：3时,聚羧酸减水剂同时表现出较高的分散性及分散保持性,同时与减水剂的分子量分布密切相关;聚羧酸减水剂使水泥水化的诱导前期缩短,但诱导期延长,表现出一定的缓凝作用;PEO侧链较短、PEO侧链接枝密度适中的聚羧酸减水剂表现出较强的缓凝作用,与其在水泥颗粒表面的吸附行为有关;随分子量减小,这种缓凝作用略有加强;聚羧酸减水剂使电阻率曲线上对应的离子溶解平衡期延长,当PEO侧链较短、PEO侧链接枝密度适中时,聚羧酸减水剂对溶解平衡期的延长作用更明显,这与分子结构对水化热曲线上诱导期的延长规律类似。     

阻锈剂在钢筋混凝土结构中的作用研究

钢筋腐蚀一直是影响混凝土结构耐久性最重要的因素之一,而钢筋阻锈剂的研发与应用为预防、阻止混凝土中钢筋的锈蚀提供了一条切实有效的途径.本文在阐述钢筋锈蚀电化学过程的基础上,分析了阻锈剂切断钢筋表面腐蚀过程的作用机理,并对亚硝酸钙、单氟磷酸钠以及有机迁移型阻锈剂(MCI)的阻锈过程进行了详细探讨.     

利用陶瓷废料制备加气混凝土的研究

以陶瓷废料、粉煤灰、石灰、水泥等为原料,采用化学发气方法制备加气混凝土。研究了各原材料组分、工艺参数对加气混凝土浆体流变性能及砌块力学性能的影响,并采用SEM和XRD对其微观形貌进行分析。结果表明,当m(水泥)∶m(石灰)∶m(陶瓷废料)∶m(粉煤灰)∶m(石膏)=20∶17∶39∶21∶3,水料比为0.56,铝粉用量为干基物料的0.1%时,制备的加气混凝土砌块表观密度达到B06等级的要求。经蒸压养护后,形成的主要水化产物有C-S-H(I)凝胶、柳叶状托勃莫来石及少量的水化石榴子石。