大掺量辅助胶凝材料自密实混凝土的试验研究

采用辅助性胶凝材料生产自密实混凝土是混凝土技术发展的方向之一,但目前辅助性胶凝材料掺量在30％左右,无法达到大量减少水泥用量和利用辅助性胶凝材料的目的.进行了大掺量(60％ ～90％)辅助性胶凝材料自密实混凝土试验研究.结果表明:(1)大掺量辅助性胶凝材料自密实混凝土具有良好的流动度和抗离析泌水能力;(2)其早期强度和弹性模量虽较低,但后期强度和弹性模型可接近甚至超过未掺辅助性胶凝材料自密实混凝土;(3)辅助性胶凝材料掺量应控制在60％～80％之间,粉煤灰与矿渣掺量比为1∶1最佳,可保证该自密实混凝土具有较高的早、后期强度.     

矿渣-钢渣复合水泥的性能研究

试验利用矿渣和钢渣作为配制复合水泥的辅助性胶凝材料,研究了矿渣、钢渣细度和复合比例对复合水泥强度的影响,并从颗粒堆积和复合胶凝效应的角度探讨了矿渣-钢渣在复合水泥中的作用机理。试验结果表明：在矿渣与钢渣组成的复合体系中,矿渣细度决定了复合水泥的强度,矿渣越细,复合水泥强度越高;在辅助性胶凝材料掺量一定的情况下,矿渣占的比例越高,复合水泥的强度越高;在适宜的复合比例下,用矿渣和钢渣混合配制的复合水泥28d抗压强度高于纯水泥的28d抗压强度。     

有替代硅酸盐水泥熟料的生产的选择吗?(英文)

人们一直在寻找CO2排放量低的水硬性胶凝材料,用它替代传统的以硅酸盐水泥熟料(Portland clinker,PC)为主的水泥。介绍了几种处于不同发展时期的新型非PC基的胶凝材料体系。目前大多数水泥生产商都尽可能多地用辅助性胶凝材料替代硅酸盐水泥熟料。火山灰材料具有低的水硬活性,它可使用高浓度碱金属溶液来激发,得到介于"地聚合物"和石灰激发火山灰胶凝材料间的复合胶凝材料。较远期可以期待基于贝利特、硫铝酸钙和铁铝酸钙矿物组成的水泥熟料,如拉法基公司的AetherTM已投入生产。更远的将来,不产生CO2的原材料,如硅酸镁等,可能使得水泥生产中实现CO2零排放,然而,这些胶凝材料的耐久性有待验证,用其配制的混凝土中钢筋锈蚀的防护是实际应用中的关键问题。     

无熟料胶凝材料胶砂与混凝土性能的试验研究

以矿渣、粉煤灰、钢渣、铁尾矿微粉、熟石灰、脱硫石膏等为原材料研究无熟料胶凝材料的制备及其胶砂、混凝土性能。结果表明：无熟料胶凝材料标准稠度用水量在28.5%～30.5%之间,初凝时间均大于150 min,终凝时间在200～460 min之间;不掺加水泥的无熟料胶凝材料,早期钢渣含量较高的通用胶砂抗压强度较高,其专用胶砂抗压强度也较高且56 d时可达50 MPa;掺入不超过胶凝材料5%的P·Ⅰ型硅酸盐水泥的无熟料胶凝材料,钢渣含量较低、石膏含量较高的通用和专用胶砂抗压强度都相对较高,较优组别专用胶砂抗压强度28 d可达35 MPa, 56 d达到45 MPa;选用胶砂强度较优的胶凝材料配比进行混凝土试验,无熟料胶凝材料混凝土工作性能良好,28 d抗压强度满足C20～C25混凝土强度要求,56 d满足C25～C30混凝土强度要求。     

辅助性胶凝材料反应程度与水泥力学性能关系研究

本文主要研究了矿渣和粉煤灰的比表面积以及掺量对水泥抗压强度的影响,并对矿渣和粉煤灰作为辅助性胶凝材料在水泥浆体中的反应程度与水泥力学性能之间的关系及反应机理进行了探讨,结果表明,随着粉煤灰、矿渣比表面积的增加,水泥的抗压强度增加,但比表面积有一个适合的范围;随着辅助性胶凝材料掺量的增加,水泥强度降低;单掺矿渣或粉煤灰,其反应程度与水泥抗压强度之间呈现良好的对数关系;复合掺加两种或两种以上的辅助性胶凝材料时,采用占主导地位的辅助性胶凝材料的反应程度与水泥抗压强度之间的关系来定性描述两者之间的内在联系,得出两者之间也呈现对数关系.     

复合活化剂对高掺量矿渣胶凝材料性能及其作用机理的影响

针对水泥-高掺量矿渣胶凝材料早期强度发展缓慢的现象,自行设计开发了一种用于激发矿渣早期水化活性的复合活化剂,对比研究了复合活化剂与纯硫酸盐对水泥-矿渣胶凝材料性能以及水化机理的影响。结果表明:复合活化剂与纯硫酸盐均能在水化1 d内提高水泥熟料和矿渣的反应程度,促进矿渣产物形态提前由外部水化产物向内部水化产物过渡,提升胶凝材料早期宏观性能;然而使用纯硫酸盐激发的胶凝材料后期性能下降,可能是由于生成过量钙矾石所造成;复合活化剂则通过促进水泥熟料水化、加速矿渣溶解、反应以及改善微观结构性能等提高胶凝材料早期强度提升,对后期性能无副作用。     

工业固废制备低碳胶凝材料的研究进展

以工业固废制备水泥熟料、全固废无熟料胶凝材料以及固废基碱激发胶凝材料是当前水泥行业节能减排与碳达峰的主要研究方向，是我国绿色循环发展的大势所趋。本文从固废制备水泥熟料、固废制备全固废胶凝材料以及固废基碱激发胶凝材料3个方面介绍目前的研究进展，具体分析了其制备工艺、原材料的选择以及种类的情况，以期为固废利用和水泥行业的节能减排提供参考。     

钛石膏—粉煤灰—矿渣复合胶凝材料的改性研究

介绍用化工废石膏等工业废渣研制新型复合胶凝材料的实验情况 ,研究减水剂、明矾石和煅烧废石膏对这种新型复合胶凝材料的改性作用。研究结果表明 ,将钛石膏、粉煤灰、矿渣和少量硅酸盐水泥或熟料 ,选择合适的激发剂和适宜的工艺措施 ,可以配制生产高性能新型复合胶凝材料 ,其强度甚至可以达到 5 2 5 #矿渣硅酸盐水泥的强度指标     

基于混料试验设计的水泥-钢渣-矿渣三元胶凝体系的配比优化

针对钢铁渣粉用作水泥辅助性胶凝材料时胶凝体系的配比优化,采用混料设计方法并基于抗压强度测试建立了水泥-钢渣-矿渣三元胶凝体系的强度与各组分含量之间的数学拟合模型.模型可准确预测三组分任意配比时不同龄期的抗压强度;利用混料设计中的“响应优化器”工具可获得最大限度利用钢铁渣粉条件下不同目标强度等级水泥的最优配比.基于52.5强度等级水泥,在钢铁渣粉的取代量为50％时制备42.5和42.5R强度等级的复合水泥,水泥、钢渣和矿渣的最优配比分别为0.50∶0.33∶0.17和0.50∶0.15∶0.35.     

辅助性胶凝材料对混合水泥水化和耐久性的影响:化学与物理原理（英文）

采用物理和化学方法考察了添加辅助性胶凝材料对水泥水化和耐久性的影响。根据辅助性胶凝材料的相似性和差异性将其分为潜在水化性、火山灰活性,并可进一步分为硅酸盐类、铝酸盐类、碳酸盐类等。还研究了包括辅助性胶凝材料与添加剂之间的相互作用,如减水剂、促凝剂等。结果表明:添加辅助性胶凝材料对混凝土耐久性有一定影响,如抗氯离子渗透、抗碳化、碱骨料反应,以及抗硫化物腐蚀等。在相同水胶比时,添加辅助性胶凝材料有助于提高混凝土的抗老化性能。但碳化作用除外,这可以通过降低水胶比来提高混凝土的耐久性。     

工业固废制备硫铝酸盐水泥熟料研究进展

硫铝酸盐水泥(SAC)是一种具有烧成温度低、CO2排放量少、早期强度高、凝结快、后期强度稳定、低碱度等许多优良特性的胶凝材料,且原料取材范围较广,因此广泛受到研究人员的关注.本文从利用工业固废制备水泥熟料的角度介绍了 目前关于硫铝酸盐水泥熟料、阿利特-硫铝酸盐水泥熟料和贝利特-硫铝酸盐水泥熟料制备的国内外研究现状,包括...     

明矾石水泥

明矾石水泥是以600号水泥熟料、天然明矾石、天然无水石膏和矿渣等混合粉磨而成的水硬性胶凝材料,具有较好的膨胀强度,抗裂、防渗等性能。     

水化产物对复合胶凝材料力学性能的影响

采用矿冶固体废弃物取代部分水泥制备胶凝材料用于矿山充填可实现对资源的有效利用,并减少固废中重金属排放对环境造成的破坏.本文利用铅锌冶炼废渣、尾矿制备出了具有一定力学强度的充填胶凝材料,其强度指标满足矿渣硅酸盐水泥的强度要求.通过扫描电子显微镜及X射线衍射分析研究了材料的水化产物种类及数量,从微观上阐述了在不同水化龄期和物料配比下,材料水化产物对强度发展的影响.综合考虑各因素后确定采用铅锌尾矿10％、冶炼渣54％、水泥熟料27％、添加剂掺量9％的配合比,可以制得较为理想的充填胶凝材料,其28 d抗折、抗压强度分别为7.03 MPa、34.07 MPa.     

基于抗氯离子渗透性的复合胶凝材料组成设计与性能

通常采用大量掺加辅助性胶凝材料的方式提高胶凝材料的抗Cl^–渗透性能，进而提升混凝土结构的耐久性和服役寿命，但会显著降低早期力学性能。为提高早期强度和抗Cl^–渗透性能，基于初始浆体密堆积与水化过程孔隙有效填充，设计细、中、粗粒度区间胶凝材料的种类和掺量，提高浆体的初始堆积密度和水化产物固氯能力，从而细化孔径并增大孔隙曲折度，采用59%的水泥熟料(粒径范围4～55μm)，成功制备了3 d抗压强度27.3 MPa、28 d Cl^–扩散系数低至0.36×10^–12 m²/s的高抗渗透复合胶凝材料，为水泥基材料微结构调控和抗渗性能提升奠定基础。     

熟料-硅锰渣-石灰石复合胶凝材料水化特性研究

发展低熟料高标号胶凝材料是水泥工业碳达峰目标达成的有效途径之一,但对水泥混合材特性利用及多种混合材协同作用也提出了更高要求。本文以四川地区工业固废硅锰渣和地域资源丰富的石灰石为主要混合材,配制了熟料-硅锰渣-石灰石复合胶凝材料,研究了复合胶凝材料性能及水化特性。研究结果表明,熟料-硅锰渣-石灰石复合胶凝材料工作性良好,后期力学性能增强,且石灰石粉的成核诱导水化效应可有效改善单独使用硅锰渣胶凝材料体系凝结时间延长和早期强度过低问题。复合胶凝材料体系中,石灰石粉的早期成核诱导水化效应和硅锰渣后期水化活性均能得到充分发挥。此外,硅锰渣和石灰石粉能够协同参与胶凝材料体系水化,消耗铝相生成水化碳铝酸盐相,增加水化产物总量,同时也能阻止AFt向AFm转变,有利于体系力学性能稳定提升。     

鞍钢全尾砂充填胶凝材料配方正交试验研究

通过对鞍钢水淬矿渣进行化学分析,得到其质量系数为1.797,且矿渣质量好。以水泥熟料、脱硫石膏和工业芒硝为复合盐基激发剂,以鞍钢水淬矿渣微粉为主要胶凝活性材料,开展充填胶凝材料配方的优化正交试验。试验结果表明,对28d养护龄期充填体抗压强度影响程度从大到小的顺序是:水泥熟料、工业芒硝、脱硫石膏。通过激发剂掺量配比优化试验和极差及影响分析、试验验证,得到的全尾砂胶凝材料配方的最优配比是:脱硫石膏11%、水泥熟料4%、工业芒硝1%、矿渣微粉84%;验证试验得到其胶结充填体28d强度为3.68 MPa,为水泥胶结强度的1.58倍。     

混凝土化学组成对其抗折性能试验研究

混凝土化学组成的研究,对提升水泥混凝土强度有着十分重要的作用。主要研究了胶凝材料体系的硅酸盐水泥的化学组分与其相对掺量、还有配合比对混凝土强度的影响。综述了不同胶凝材料的化学组成与其反应机理,要特别说明的是C_3S和4CaO·Al_2O_3·Fe_2O_3的含量对强度的影响最大。水泥熟料发生的水化反应得到的水化产物,也对其产生了一定影响。通过优化胶凝材料不同的化学组分掺量,可以有效提高水泥混凝土强度。     

利用钛石膏和粉煤灰及矿渣研制少熟料新型复合胶凝材料

介绍了利用化工废石膏等工业废渣研制新型复合胶凝材料的实验室研究工作。研究结果表明,用肽石膏、粉煤灰、矿渣和少量硅酸盐水泥或熟料,选择合适的激发剂和采取适宜的工艺措施,可以配制生产高性能的新型复合材料,其强度甚至可以达到525号矿渣硅酸盐水泥的强度指标。     

铁尾矿微粉对低熟料胶凝材料混凝土性能的影响研究

以铁尾矿微粉和低熟料胶凝材料体系为对象,主要研究了基准水泥-粉煤灰-矿渣粉组成的低熟料胶凝材料体系在铁尾矿微粉不同掺量下对混凝土的和易性、抗压强度、体积稳定性、耐久性,以及早期水化热的影响规律.结果 表明,在混凝土相同流动状态下,掺20％的铁尾矿微粉不会增大混凝土减水剂用量,28 d混凝土强度满足强度等级要求.掺15％的铁尾矿微粉能延长净浆和胶砂体系首次开裂时间,能够减小混凝土的后期干燥收缩.将铁尾矿微粉控制在20％的掺量以内时,不会降低混凝土的耐久性能.通过水化热试验发现,低熟料胶凝材料体系能够明显降低浆体早期水化热和最大放热速率.即便在大掺量下,铁尾矿微粉低熟料胶凝材料混凝土长龄期强度仍可以满足要求,具有应用的技术可行性.     

城市生活垃圾焚烧灰渣胶凝活性的初步研究

介绍了利用城市垃圾焚烧底灰和飞灰制备新型辅助性胶凝材料的初步试验研究工作。研究结果表明：焚烧底灰和飞灰均可不同程度地延缓水泥的凝结硬化，但两者都具有一定的胶凝活性；与焚烧底灰相比，焚烧飞灰的活性较好，但在水泥中的掺量不宜过大；与矿渣复合可改县焚烧飞灰的胶凝活性，提高水泥浆体的强度；焚烧飞灰宁的重金属可被固化于水泥水化产物中，不会对环境造成危害，通过一定的技术措施有望将焚烧飞灰开发成一种新型水泥基材料组分应用于建筑工程。