高温养护对水泥复合胶凝材料力学性能的影响

以水泥-粉煤灰复合胶砂试件为试验对象,探讨了标准养护温度(20℃)和较高养护温度(50℃)条件下,粉煤灰(尤其是超细粉煤灰)的掺入对水泥-粉煤灰复合胶砂试件抗折抗压力学性能的影响规律。试验结果表明:(1)标准养护温度下普通粉煤灰的掺入会降低胶砂试件早龄期强度,但提高了胶砂试件晚龄期的抗折和抗压强度;(2)标准养护温度和较高温度养护条件下,超细粉煤灰的掺入均提高了复合水泥胶砂材料的早期抗折和抗压强度,且在一定掺量范围内,抗折和抗压强度随着掺量的增加而增加;(3)超细粉煤灰替代组水化早期胶砂抗折和抗压强度就接近或略大于基准水泥试验组,超细粉煤灰的活性在水化早期就得以发挥,使得复合胶砂试件早龄期的抗折和抗压强度有所提升。试验结论对实际工程中粉煤灰,特别是超细粉煤灰在复合胶砂以及进一步在大体积混凝土施工中的应用,及其对胶砂浆体和混凝土力学性能的积极改进方面具有借鉴意义。     

赤泥对粉煤灰激发作用的试验研究

试验研究了赤泥对粉煤灰一水泥胶砂力学性能的影响。结果表明赤泥能有效激发粉煤灰的活性，使掺粉煤灰水泥砂浆的强度大幅度提高。赤泥最佳掺量为3％－5％，与不掺赤泥的粉煤灰一水泥胶砂空白对比组相比，各龄期抗压、抗折强度增加了20％－40％，且后期强度增长更为明显，掺40％粉煤灰水泥胶砂强度在28天时已接近或超过纯水泥胶砂强度。     

石灰石粉与粉煤灰作为胶凝材料的力学性能互补研究

采用相同质量的胶凝材料配制石灰石粉水泥砂浆和粉煤灰水泥砂浆,研究石灰石粉以不同掺量取代水泥后对水泥砂浆抗折、抗压强度的影响。结果表明,单掺10%~20%石灰石粉时,对水泥砂浆3d抗折和抗压强度提高较大,28d抗折强度增长较大,抗压强度提高较小。通过对粉煤灰取代部分水泥的胶砂强度试验显示,粉煤灰对混凝土的早期强度贡献很小,单掺10%~30%粉煤灰时,28d强度增长很大。论证石灰石粉与粉煤灰力学性能的互补性,石灰石粉与粉煤灰双掺作为胶凝材料性能更加优越。     

低温条件下水泥-粉煤灰复合胶凝体系早期强度的研究

在固定水胶比的条件下研究了不同温度,不同粉煤灰掺量及亚硝酸钠的掺入对低温条件下水泥-粉煤灰复合胶凝体系早期强度的影响规律。研究结果表明:在5～-10℃范围内,随着温度的降低,胶凝材料的水化加速期出现不同程度的滞后,胶砂试件养护龄期为14 d时,0℃及0℃以下条件下养护的不同配合比的复合胶凝材料体系的抗压、抗折强度已基本接近,但仍低于5℃养护条件下同龄期同配合比的胶砂试件强度;在-5℃和-10℃两个养护温度下,随着粉煤灰掺量的增多,其胶砂试件的抗折、抗压强度均呈现不同程度的降低,但是粉煤灰掺量小于10%时,胶砂试件的抗折、抗压强度受温度影响较小,大于10%时,胶砂试件的抗折、抗压强度受温度影响较大;5℃养护条件下,亚硝酸钠的加入增加了同一配合比下胶砂试件的抗折强度,却降低了同一配合比下胶砂试件的抗压强度。     

蒸汽养护条件下水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化性能研究

通过测定不同龄期净浆的化学结合水量和抗压强度。研究了在蒸汽养护条件下粉煤灰掺量、细度对水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化性能的影响。试验结果表明：蒸汽养护条件提高了水泥-粉煤灰复合胶凝材料的早期水化速度，并且提高了硬化浆体抗压强度。在蒸汽养护条件下，细度不同的粉煤灰对水泥-粉煤灰复合胶凝材料的化学结合水量影响不大，而超细粉煤灰的密实填充和微集料效应增加了硬化浆体的抗压强度；粉煤灰掺量的增加，降低了水泥一粉煤灰复合胶凝材料的化学结合水量和硬化浆体的抗压强度，但促进了水泥的早期水化。     

碱渣/粉煤灰复合胶凝材料力学性能的研究

以碱渣和粉煤灰为原料制备碱渣／粉煤灰复合胶凝材料,通过掺加生石灰和水泥两种外加剂改善复合胶凝材料的力学性能,并对外加剂的作用机理做了讨论。实验结果表明,碱渣与粉煤灰的比例为40：60,水泥掺量为9％,生石灰掺量为5％时试样的28d抗折强度达到3．59MPa,抗压强度达到9．71MPa。     

基于索塔大体积混凝土实体温度匹配养护的C50混凝土性能研究

为探究桥梁索塔结构内部混凝土的实际性能发展规律,将某长江公路大桥索塔C50大体积混凝土施工时的芯部温度作为混凝土的匹配养护温度,对比研究了标准养护和温度匹配养护对纯水泥、单掺20%粉煤灰、复掺20%粉煤灰和15%矿粉3种C50混凝土试件的强度发展规律、抗氯离子渗透性和水化产物微观形貌的影响。结果表明：温度匹配养护下的高水化温度显著激发了掺有粉煤灰和矿粉的复合胶凝材料的水化活性,复掺粉煤灰和矿粉的混凝土在温度匹配养护下的3 d抗压强度和抗折强度较标准养护分别提高45%和30%以上;温度匹配养护抑制了纯水泥混凝土的后期强度发展,且增大了其脆性,降低了抗氯离子渗透性,而单掺粉煤灰或复掺粉煤灰和矿粉可以改善或消除上述不利影响;无论是标准养护还是温度匹配养护,复掺粉煤灰和矿粉的混凝土具有最高强度、最大折压比和最好的抗氯离子渗透性,适合索塔大体积混凝土结构施工使用。     

水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化程度的研究

通过化学结合水量和粉煤灰反应程度的测定,研究了水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化程度.结果表明:粉煤灰的掺入降低了复合胶凝材料的总水化程度,但促进了复合胶凝材料中水泥的水化程度;粉煤灰掺量越大,粉煤灰自身的反应程度越低,水泥水化的程度越高;高温养护对早期复合胶凝材料总水化程度以及粉煤灰的反应程度均有显著的提高作用,但却阻碍了后期复合胶凝材料总水化程度的进一步提升;水胶比对各水化程度趋势的影响较小;90 d粉煤灰反应程度的突增降低了复合胶凝材料中水泥水化程度相对指数,水泥水化对于复合胶凝材料化学结合水量的贡献更多体现在水化早期(28 d前),而粉煤灰的贡献则体现在水化后期(28 d后).     

不同聚灰比及不同掺量粉煤灰对砂浆性能的影响研究

主要开展28d养护龄期下不同粉煤灰掺量、不同养护龄期（3d、7d、28d）及不同聚灰比对砂浆抗压强度、抗折强度及氯离子渗透系数影响规律的研究。结果表明：高强水泥砂浆的28d养护龄期下抗折及抗压强度与粉煤灰掺量呈现先近似正向相关后下降的相关关系,氯离子渗透系数与粉煤灰掺量呈现先近似负向相关后上升的相关关系;当粉煤灰掺量达到15%时,水泥砂浆的力学性能及耐久性能达到最优。高强水泥砂浆的抗折及抗压强度与聚灰比呈现先近似正向相关后下降的相关关系,氯离子渗透系数与聚灰比呈现先近似负向相关后上升的相关关系;当聚灰比达到4%时,高强水泥砂浆的抗折及抗压强度达到最高。高强水泥砂浆的抗压及抗折强度与养护龄期呈现正相关关系,且养护初期,水泥砂浆的抗压及抗折强度提升更为显著。粉煤灰掺量及聚灰比的增加对于水泥砂浆的抗压强度提升效果更为显著。     

蒸养条件下水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化性能研究

通过测定不同龄期净浆的化学结合水量和抗压强度,并结合SEM,研究在蒸养条件下粉煤灰掺量、细度对水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化性能的影响。试验结果表明:蒸养条件提高了水泥粉煤灰复合胶凝材料的水化速度,同时也提高了粉煤灰的活性;蒸养条件下,粉煤灰的细度对水泥粉煤灰复合胶凝材料的早期水化没有显著影响,其后期水化速度随粉煤灰细度的增加而增加;粉煤灰掺量的增加,降低了其早期水化速度,掺入适量的粉煤灰其后期水化程度可以超过纯水泥的水化程度;粉煤灰的掺入有利于水泥的水化,且水泥的水化速度随粉煤灰掺量的增加而增加。     

早强木纹装饰砂浆板的制备与性能研究

通过改变胶凝材料组成制备早强木纹装饰砂浆板,并测试了不同胶凝材料体系下复合水泥砂浆的初凝时间、力学性能及耐久性能。结果表明:随硫铝酸盐水泥掺量的增加,复合水泥的初凝时间呈先减小后增大的趋势;硫铝酸盐水泥的掺加对砂浆早期力学性能和干缩性能有不同程度的改善作用,但对28 d龄期的力学性能和耐磨性存在不利影响。与基准组相比,当硫铝酸盐水泥掺量为50%时,复合水泥砂浆的初凝时间降低84.1%,早期抗折和抗压强度分别提高47.5%和80%,耐磨性降低2.97%,28 d收缩降低42.3%。     

普硅水泥和低碱度硫铝酸盐水泥复合体系性能的研究

研究了在不同普通硅酸盐水泥掺量下,硫铝酸盐水泥基复合胶凝材料的流动度,凝结时间和水泥砂浆强度性能的影响。研究结果表明:普通硅酸盐水泥掺量小于50%时,普硅水泥-低碱度硫铝酸盐水泥混合体系的凝结时间和流动度随着普硅水泥掺量的增加而减小。随普通硅酸盐水泥掺量的增加,复合水泥砂浆的强度先减小后增大,当掺量为40%时水泥砂浆的强度达到了最大值。利用XRD和SEM微观测试手段对硫铝酸盐水泥基复合胶凝材料的水化产物和水化机理进行了分析和讨论。     

超细循环流化床粉煤灰用于高强度水泥的试验研究

文章研究了超细CFB粉煤灰在不同掺量时,对胶凝材料性能的影响,并借助SEM和XRD对胶凝材料的水化机理进行了分析。结果表明:超细CFB粉煤灰掺量不同的胶凝材料,其凝结时间、体积安定性及胶砂流动度符合现行国家标准对水泥质量的要求;当超细CFB粉煤灰的掺量不超过42%(质量分数)时,其具有的增强效应可得到较充分地发挥,对胶砂强度的贡献大于硅酸盐水泥熟料,能够明显地提高胶砂强度,尤其是后期的强度;在掺量为17%至42%时,可研制性能符合现行国家标准、强度等级62.5及以上等级的高强度粉煤灰硅酸盐水泥。掺加超细CFB粉煤灰,可提高胶凝材料浆体及其颗粒内部空隙的密实性,有效改善硬化浆体的孔结构,促进生成更多的水化及硬化物,使胶凝材料的性能得到优化。     

矿渣-海水湿排粉煤灰复合胶凝材料的制备研究

通过优化配合比组分、粒级设计和使用外加剂,制备出一种高掺量矿渣、粉煤灰且使用水泥熟料较少的矿渣-海水湿排粉煤灰基复合胶凝材料。研究了独特的粉磨方式所制备的复合胶凝材料、石膏掺量、矿渣与粉煤灰的掺量及比例对复合高性能胶凝材料体系强度的影响,初步阐明了复合胶凝材料的活性与级配协同优化效应。复合胶凝材料胶砂水胶比为0.33时具有较好的流动度,胶砂试块养护28d抗压强度可以达到53.53MPa,抗折强度达到13.92MPa,并具有良好的抗硫酸盐侵蚀性能,其氯离子含量符合国家使用标准。     

水泥用量对高强自密实混凝土性能的影响

对比研究了不同水泥用量对超细粉煤灰配制的高强自密实混凝土工作性能、力学性能、水化温升和收缩性能的影响规律.结果表明:胶凝材料总量560～600 kg/m3、超细粉煤灰掺量30％、水泥掺量在25％～60％之间时,均可配制出28 d抗压强度不低于80 MPa的高强混凝土;随着混凝土胶凝材料中水泥用量的减少,混凝土达到最高温峰的时间逐渐延长、混凝土最高水化温升值和自收缩率均逐渐的降低.     

自然养护下粉煤灰水泥砂浆的力学性能研究

文章研究了自然养护条件下水胶比分别为0.35、0.45和0.55,不同粉煤灰掺量的水泥砂浆的抗折和抗压强度变化.结果 表明:粉煤灰水泥砂浆的早期力学性能低于基准组(不掺粉煤灰的砂浆),且粉煤灰掺量越高,力学性能降低的越显著;但粉煤灰掺量较低(10％)时,对应砂浆的后期强度略高于基准组;尽管粉煤灰掺量分别为20％和30％...     

污泥-稻壳-木屑混烧灰胶凝性能及重金属浸出特性研究

利用污泥-稻壳-木屑混烧灰、钢渣粉以及水泥等材料制备复合胶凝材料,研究了该胶凝材料胶砂的工作性能、物理力学性能、水化热、水化产物以及重金属毒性浸出特性。结果表明,混烧灰与钢渣粉的掺入改变了水泥胶砂的工作性能,与纯水泥试件相比,复合胶凝材料胶砂的抗压、抗折强度均有所降低,混烧灰掺量不宜超过50%。替代材料的掺入使得水化的诱导期延长,主放热峰向右偏移,推迟胶凝材料的水化过程。由于火山灰效应的存在,使复合胶凝材料体系的累积水化放热量增大。XRD分析表明,复合胶凝材料的水化产物主要为无定形相,复合胶凝材料的自胶凝固化作用抑制了混烧灰中主要重金属元素的迁移性,浸出浓度指标均符合GB 8978—1996《污水综合排放标准》要求。     

水泥-双掺料胶凝体系碾压混凝土孔结构试验研究

将磨细水淬矿渣与石灰石粉按一定比例混合制成双掺料,利用扫描电镜、压汞测孔技术研究了水泥-双掺料胶凝体系水化硬化浆体的密实度和孔结构发展规律,同时进行大掺量双掺料碾压混凝土强度及抗渗性随龄期变化试验。结果表明,随着水化龄期的增长,双掺料与粉煤灰相似,具有优化浆体孔结构的作用,硬化浆体无害孔比例明显增加,浆体密实度改善,混凝土强度及抗渗性能均有显著提高。     

常温养护条件下活性粉末混凝土力学性能正交试验研究

通过常温养护条件下活性粉末混凝土力学性能正交试验,选用普通硅酸盐水泥和超细矿渣粉作为主要胶凝材料,研究了水胶比、粉煤灰掺量、硅灰掺量、石英粉掺量、胶砂比、钢纤维掺量和减水剂含量对活性粉末混凝土抗压强度和抗折强度等基本力学性能的影响。试验结果表明,水胶比、钢纤维掺量和减水剂含量对活性粉末混凝土的力学性能影响最为显著,粉煤灰掺量对改善活性粉末混凝土的抗压和抗折性能效果最好。在此基础上,以常温养护条件下活性粉末混凝土的高强度为目标,通过大量的力学试验,得到优化的最佳因素水平组合为水胶比0.18、粉煤灰掺量20%、硅灰掺量25%、石英粉掺量20%、胶砂比1∶1.0、钢纤维掺量3.0%、减水剂含量2.0%。     

复合掺合料对水泥胶砂流动度和长期强度的影响

采用粉煤灰(F)、矿渣粉(Sl)、硅灰(Si)和石灰石粉(L)复合组成5种复合矿物掺合料,研究了复合掺合料的组成和掺量对水泥胶砂流动度、长期抗压强度和抗折强度的影响。结果表明:掺粉煤灰和石灰石粉的FSlL和FL复合掺合料流动性较好,流动度比达到110%以上;掺硅灰的FSlSi和SlSiL复合掺合料流动性较差,流动度比在80%左右;5种复合掺合料在30%、40%、50%掺量下,胶砂试件720 d抗压强度和抗折强度均达到纯水泥试件的110%~120%;FSlSi、FSl和FL复合掺合料随着掺量的提高,长龄期胶砂抗压强度有所增加,抗折强度发展趋势与抗压强度相同;SlL和SlSiL复合掺合料随着掺量的提高,长龄期胶砂抗压和抗折强度均略有下降。