外掺机制砂石粉对水泥基材料流变性能的影响及机理

针对机制砂混凝土流变性能敏感性难以调控的问题,研究了机制砂中石粉含量对水泥基材料流变行为影响及其作用机理.利用XRD表征了机制砂中石粉的物相组成,通过水泥净浆流动度和砂浆扭矩参数探索了机制砂中石粉含量对水泥和砂浆流变性能的影响,并通过砂浆需水量以及石粉对外加剂的吸附性能测试研究了石粉对流变性能的影响机理.结果表明,水泥净浆流动度和砂浆扭矩随着机制砂石粉掺量的增大分别降低和增大,且石粉掺量超过10％后影响程度增加更明显.含石粉砂浆的需水量比为93％,表明水泥净浆流动度的降低并不是由于石粉消耗自由水导致的.总有机碳(TOC)测试结果表明,石粉和水泥对外加剂存在竞争吸附,水泥对聚羧酸减水剂的吸附能力更强,聚羧酸减水剂会优先吸附在水泥颗粒表面上,石粉外掺时宏观上表现出水泥净浆流动度会下降,内掺时水泥净浆流动度会逐渐增大.     

超细石粉对水泥基材料性能影响的研究

通过将超细石粉取代水泥掺入不同水泥基材料中,研究了超细石粉对水泥净浆、水泥砂浆以及混凝土的性能影响规律。结果表明,超细石粉略加大了水泥标准稠度用水量,缩短了水泥的凝结时间;在持砂浆流动度相同的条件下,超细石粉掺量在15%时对砂浆抗压强度提高幅度最大;超细石粉的掺入降低了混凝土单位用水量,提高了抗压强度值;相比于其他矿物掺合料,超细石粉对混凝土早期强度提高最为有利。     

化学外加剂对铝酸盐水泥流动性和强度的影响

本文研究了萘系高效减水剂、聚羧酸高效减水剂及碳酸锂三种化学外加剂对铝酸盐水泥净浆流动度、凝结时间和胶砂强度影响.结果表明:两种高效减水剂均可有效地提高铝酸盐水泥的净浆流动度、降低流动度经时损失,并延长水泥的凝结时间,当在减水剂中复掺碳酸锂后水泥净浆的初始流动度扩大、经时损失加大、凝结时间缩短.两种高效减水剂和碳酸锂复合使用均会明显提高铝酸盐水泥的早期强度,但对后期强度的影响规律不同.经吸附量和X-衍射分析测试表明,碳酸锂对高效减水剂有辅助减水效应,而高效减水剂和碳酸锂只是改变了铝酸盐水泥的水化进程,而对水化产物的种类没有影响.     

阳离子单体对聚羧酸减水剂早强性能的影响

合成了阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)引入量不同的聚羧酸减水剂,采用傅里叶红外光谱进行了结构确证.通过水泥净浆流动度、凝结时间、净浆和胶砂抗压强度测试,研究了阳离子单体不同引入量对聚羧酸减水剂分散性、凝结时间和早强性能的影响.通过XRD、TG对作用机理进行了分析.结果表明:DMC引入量占大单体4％时,净浆流动度达到最大值;引入DMC后,净浆凝结时间缩短,净浆和胶砂试件早期抗压期强度明显提高;当引入量占大单体12％时早强性能最好.由XRD和TG分析可知,引入DMC促进了C3S的早期水化,生成较多的水化硅酸钙和氢氧化钙.     

絮凝剂对硅酸盐水泥砂浆性能的影响

机制砂残留的不同浓度的絮凝剂会对混凝土相关性能产生不利影响。本文研究了三种絮凝剂(阴离子聚丙烯酰胺(APAM)、非离子聚丙烯酰胺(NPAM)和聚合氯化铝(PAC)),四种掺量(0%、0.015%、0.030%、0.050%,质量分数)对硅酸盐水泥流动度、凝结时间及力学性能的影响,并使用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术分析絮凝剂对硅酸盐水泥性能的影响机理,研究了减水剂、缓凝剂和分散剂在改善絮凝剂对砂浆流动度和力学性能产生的不利影响方面的作用。结果表明:APAM对净浆流动度的影响较大,NAPM的影响次之,PAC的影响不明显;APAM和NPAM均能小幅缩短净浆凝结时间,而PAC会小幅延长净浆凝结时间;三种絮凝剂均能小幅降低砂浆强度,且整体上掺量越高,下降幅度越大;三种絮凝剂基本不改变硅酸盐水泥水化产物,但APAM和PAC能促进水泥的水化,而NPAM抑制水泥的水化。共同使用减水剂和缓凝剂能显著提高掺有絮凝剂砂浆的流动度和抗压强度。     

净浆流动度损失与混凝土坍损的相关性研究

对粉煤灰取代水泥量、粉煤灰质量,砂的含泥量和外加剂掺量等因素对净浆流动度经时变化及混凝土坍落度损失的影响进行了研究,探索了净浆保持性与混凝土坍损间的关系。结果表明:砂的含泥量对混凝土的工作性能影响明显,当实验所用砂含泥量达到I、II类时,同掺量外加剂的净浆流动度保持性能可以较为准确地反映出混凝土的工作性能;当实验所用砂为III类时,净浆流动度保持性能优异的外加剂掺量增加10%推荐为混凝土的试拌试验掺量。     

细骨料中的泥对聚羧酸减水剂性能的影响

本文研究了细骨料中泥对聚羧酸减水剂性能的影响;利用XRD分析了泥的矿物组成,用重铬酸钾法对泥进行有机质含量的测定,分别测试了不同的含泥量、矿物组成、有机质含量等条件下水泥净浆流动度,利用紫外可见分光光度计测试了水泥与不同种类泥对聚羧酸减水剂的吸附量.研究表明泥的存在不利于水泥净浆的流动度且含泥量越高影响越大;泥的种类和有机质含量的变化均会对水泥净浆流动度有不同程度的影响,含蒙脱石及伊利石等矿物的泥对水泥净浆流动度的影响大且对聚羧酸减水剂的吸附量也较大;泥的有机质含量越高越不利于水泥净浆流动度.     

速凝剂与石灰石粉对水泥浆体性能的影响

通过不同掺量的速凝剂和石灰石粉对水泥浆体凝结时间、流动度、粘度、胶砂强度和水化进程的影响研究,探讨速凝剂与石灰石粉共同作用下对水泥浆体性能的影响。结果表明:石灰石粉能够提高水泥净浆的流动度和粘度,并且其流动度和粘度损失随着石灰石粉掺量的增加而增大。速凝剂掺量为5%时,石灰石粉掺量为5%,水泥的凝结时间进一步缩短,水泥胶砂3 d、7 d和28 d的抗压强度略有提高,当石灰石粉超过5%时,水泥的凝结时间随着石灰石粉掺量的增加反而延长,水泥的胶砂抗折、抗压强度随着石灰石粉掺量的增加而降低。水泥水化初始期和加速期的水化放热速率随着速凝剂掺量的增加而增加,掺加速凝剂后,水化加速期提前10 h,同时石灰石粉也能够提高水泥水化初始期和加速期的水化放热速率。掺加速凝剂后,水泥水化放热量反而降低了一半,但是加入石灰石粉后,水泥水化放热量增加。     

废弃砂浆粉对水泥物理力学性能的影响

研究了废弃砂浆粉对水泥物理力学性能的影响,测试了标准稠度需水量、凝结时间、流动度和强度.结果表明:废弃砂浆粉的掺加导致水泥的标准稠度需水量增加,水泥的凝结时间总体降低,水泥净浆的流动度及流动度损失均呈降低趋势,而减水剂与水灰比对水泥净浆的流动度及流动度损失有较大影响.废弃砂浆粉掺加量的多少将直接影响到水泥砂浆的强度,掺量越大,水泥砂浆强度损失越严重,而掺量低于10%时,水泥砂浆仍具有较高的抗压强度和抗折强度.微观结构特征表明,废弃砂浆粉掺量在一定范围时,水泥砂浆体系中产生钙矾石与C-S-H凝胶较多,体系结构密实性好.     

助磨剂对粉磨水泥性能的影响研究

试验对比研究了几种不同厂家助磨剂对水泥性能的影响,在助磨剂最佳掺量下,对比研究了助磨剂对粉磨水泥的激光粒径分布、比表面积、筛余量、标准稠度、凝结时间、净浆流动度和强度的影响。试验结果表明,掺加助磨剂有利于改善水泥颗粒的粉磨性能,增大3μm～32μm颗粒的含量,改善工作性能,早期强度增大比较明显,后期强度影响相对较小。     

氧化硼对铝酸钙水泥水化性能的影响（英文）

对比研究了含与不含氧化硼对铝酸钙水泥水化行为的影响。通过测试水泥净浆的水化放热曲线,对比分析了铝酸钙水泥中的氧化硼杂质含量对水泥水化速率的影响,以及水泥水化时的电导率随养护时间的变化,阐述了该杂质对水泥溶解沉淀速率的影响。通过冷冻真空干燥的方法中止水泥水化,继而用X射线衍射和热重分析研究了上述两种水泥净浆的水化产物组成。用维卡仪测定了水泥砂浆的凝结时间,用跳桌法测定了水泥结合浇注料的流动值衰减。结果表明:铝酸钙水泥中的氧化硼杂质缩短了水泥的水化诱导期,加速了水泥水化形成大量沉淀的进程,从而促进了水泥的水化,缩短了砂浆的凝结时间,并加快了水泥结合浇注料的流动值衰减速度。     

外加剂对硫铝酸盐水泥的影响

针对硫铝酸盐水泥混凝土塌落度损失大、凝结时间不易控制以及浆体不均匀等问题,通过净浆、砂浆试验研究了缓凝剂、减水剂和复合掺合料对硫铝酸盐水泥浆体的凝结时间、浆体流动度及早期、后期强度的影响.结果表明:适当掺量缓凝剂可以有效的控制混凝土塌落度损失、改善施工性能,并可适当提高硬化浆体强度;恰当掺量的减水剂可以在不影响浆体硬化强度的基础上大大提高其流动性;合适比例的粉煤灰和矿渣复掺有利于后期强度的增长并改善其微观结构.     

聚二甲基硅氧烷整体疏水改性铝酸钙水泥制品研究

为了提高铝酸钙水泥制品的疏水性,以铝酸钙水泥、聚二甲基硅氧烷、正硅酸乙酯、板状刚玉等为原料,研究了采用整体疏水改性时,疏水修饰剂聚二甲基硅氧烷加入量(分别为加水质量的0、1%、2%和5%)对铝酸钙水泥净浆凝结时间、净浆试样疏水性的影响,以及对刚玉浇注料试样的致密度、常温强度、疏水性能的影响。结果表明：1)随着疏水修饰剂聚二甲基硅氧烷加入量的增多,铝酸钙水泥净浆的初凝时间和终凝时间均有所延长。2)随着疏水修饰剂聚二甲基硅氧烷加入量的增多,浇注料试样的致密度缓慢减小,常温耐压强度和常温抗折强度显著减小;水接触角由113°增大至151°,疏水性能逐渐提高,且对酸、碱、沸水具有极高的稳定性。     

聚羧酸减水剂在粘土中的插层行为及影响研究进展

聚羧酸减水剂在粘土中的吸附、插层行为会对水泥混凝土的性能产生影响.综述了聚羧酸减水剂在粘土中的吸附行为及在粘土矿物蒙脱石中的插层行为的机理、性能表征及对水泥净浆凝结时间、流动度、抗压强度;水泥胶砂流动度、抗压强度、抗折强度;混凝土和易性、坍落度、抗压强度的影响,总结了粘土与聚羧酸减水剂对水泥混凝土性能影响的评价方法,阐述了调控插层行为的措施,展望了调控聚羧酸减水剂插层行为的研究前景.     

自燃煤矸石作水泥混合材的试验研究

以磨细自燃煤矸石等量取代水泥熟料,制成自燃煤矸石水泥。试验研究了自燃煤矸石的掺量对水泥净浆流动度、标准稠度需水量、凝结时间和胶砂强度的影响。研究结果表明:自燃煤矸石可以作为水泥混合材使用,其掺量宜控制在30%以内。     

减水剂对硫铝酸盐水泥早期水化影响

研究了聚羧酸系高效减水剂(PCE)和萘系减水剂(FDN)对硫铝酸盐水泥净浆工作性能及力学性能影响,通过XRD和SEM检测手段对水化产物进行表征.结果表明:两种减水剂对硫铝酸盐水泥净浆流动度的影响存在饱和点;相比于FDN型减水剂,PCE型减水剂对硫铝酸盐水泥净浆具有更好的减水效率及分散能力.PCE型减水剂阻碍硫铝酸盐水泥净浆早期水化,并降低硫铝酸盐水泥净浆1 d抗压强度;FDN型减水剂能够加速硫铝酸盐水泥净浆早期水化,缩短初凝和终凝时间,提高硫铝酸盐水泥净浆1d抗压强度.两种减水剂对硫铝酸盐水泥净浆3d后抗压强度及水化产物种类均没有影响.     

用Marsh筒法研究水泥与减水剂的适应性问题

用Marsh筒法研究并评价了水泥与减水剂的适应性，讨论了减水剂对水泥净浆流动性能及混凝土流动性能的影响；同时对比Marsh筒法和GB8077－87净浆流动度法，并指出了Marsh筒法的若干特点。     

聚乙二醇接枝聚羧酸合成水泥减水剂的研究

采用先酯化后聚合方法合成了聚乙二醇接枝聚羧酸钠水泥减水剂,考察了单体配比、滴加时间、磺酸单体种类及用量和反应温度对产品性能的影响.实验结果表明,在滴加时间和保温反应时间都为3.5 h时,合成的减水剂性能良好;当减水剂用量为水泥用量的0.3%时,净浆流动度高达310 mm.由水泥的净浆流动度实验表明,合成的水泥减水剂对水泥具有良好的减水性能.     

助磨剂对水泥与减水剂相容性的影响（Ⅱ）——大磨工业试验

对3个大型新型干法水泥厂的助磨剂大磨试验结果进行统计分析,以水泥净浆流动度和混凝土坍落度作为评价指标,考察助磨剂对水泥与减水剂相容性的影响,以期得到与工程应用接近的结论。结果表明,如果没有经过针对水泥与减水剂相容性的特别设计,一般助磨剂将对水泥与减水剂相容性产生不利影响。在助磨剂中加入小分子分散剂可以改善水泥与减水剂相容性,改善的幅度可达0min水泥净浆流动度增加30～35mm,60min水泥净浆流动度增加50～56mm,净浆流动度经时损失减少约20mm。     

pH对含长支链聚羧酸减水剂水泥浆体性能的影响

探讨了pH对含长支链PCE(聚羧酸减水剂)水泥净浆流动度和减水率的影响,并对该水泥试块的压缩强度和凝结时间进行了研究。结果表明:pH对含长支链PCE水泥净浆流动度和减水率的影响较小;随着龄期的延长,pH对水泥试块的压缩强度由积极影响变为消极影响;随着pH的不断增加,水泥的初疑时间和终凝时间均呈先长后短态势,并且均在pH为9时相对最长,不同配浆水的pH均会使含长支链PCE水泥浆体出现缓凝现象;当配浆水的pH为13时,含长支链PCE水泥试块的微观结构相对较差,不利于增强水泥试块的压缩强度。