掺混合材和硫酸钠水泥石可溶出Na+的实验

目的 分析在掺加Na2SO4后,粉煤灰、矿粉、水泥以及不同粉煤灰、矿粉掺量的水泥石中不同水化龄期的可溶出Na+量,进而研究Na+对混凝土的潜在破坏性.方法 利用溶出法对不同水化龄期样品进行处理,再利用离子选择性电极法对样品中的可溶出Na+量进行化学分析,以此来研究对水泥石仍有影响的Na+量随水化龄期的变化.结果 Na2SO4掺量超过2%时,水化早期的可溶出Na+量有较大幅度的提高;在水泥、粉煤灰和矿粉中,固化Na+量最大的是粉煤灰;Na2SO4掺量2%时,胶凝材料中掺入粉煤灰可明显降低可溶出Na+量,胶凝材料中矿粉掺量越高可溶出Na+量越高.结论 使用Na2SO4时,应将用量控制在2%以下;水泥中复合粉煤灰可显著提高固化Na+的能力,粉煤灰的适宜掺量为30%;水泥中复合矿粉会降低固化Na+的能力.     

抗裂防水剂与矿物掺合料复合对混凝土Cl-扩散系数的影响

目的 研究不同养护条件下抗裂防水剂与矿物掺合料复合对抗裂防水性能的影响,保证混凝土的耐久性.方法 在化学分析实验中,采用BaSO4重量法测试样品不同龄期的可溶出SO42-量;在混凝土Cl-扩散系数实验中,采用NEL法测试混凝土试件不同龄期的Cl-扩散系数.结果 有的抗裂防水剂在28d时仍有0.75%的可溶出SO42-;掺入粉煤灰的混凝土干空下的Cl-扩散系数随着龄期的增长逐渐提高;掺入矿粉的混凝土干空和标养下的Cl-扩散系数都随龄期的增长逐渐降低;掺入混凝土的抗裂防水剂SO3量越高,其干空下的Cl-扩散系数越高.结论 抗裂防水剂按推荐用量使用时,其28 d的可溶出SO42-量建议不大于0.72%;加入粉煤灰和SO3量较高的抗裂防水剂的混凝土易发生干缩开裂,即使养护良好,如果粉煤灰掺量较高,混凝土也可能发生膨胀开裂,粉煤灰适合和SO3含量较低的抗裂防水剂复合使用;掺加矿粉的混凝土不易发生干缩开裂,如果养护良好,SO3量较高的抗裂防水剂和矿粉复合使用可使混凝土内部密实得较快,矿粉适合和SO3量较高的抗裂防水剂复合使用.     

矿物掺合料混凝土早期氯离子扩散系数的试验

目的 研究掺不同矿物掺合料及Na2SO4混凝土的Cl-扩散系数变化规律,分析其对混凝土早期孔结构的影响.方法 试件在标准养护条件下养护3 d、7 d、14 d、21 d,采用饱盐混凝土电导率(NEL)法测试混凝土氯离子扩散系数.结果 粉煤灰、矿粉混凝土早期的Cl-扩散系数随掺量的增加而增加;粉煤灰与掺Na2SO4粉煤灰混凝土的Cl-扩散系数差值随粉煤灰掺量的增加而增加;矿粉与掺Na2SO4矿粉混凝土的Cl-扩散系数差值在3 d、7 d随矿粉掺量的增加而增加,14 d、28 d差值接近于零;粉煤灰与矿粉混凝土的Cl-扩散系数的差值随掺量增加而增加;掺Na2SO4的粉煤灰与矿粉混凝土的Cl-扩散系数差值在3 d、7 d随掺量的增加而增加,14 d、28 d随掺量增加无明显变化.结论 掺合料的早期活性低于水泥,且粉煤灰低于矿粉;硫酸钠可激发掺合料的活性,但3 d、7 d矿粉混凝土的孔结构比粉煤灰密实,14 d、21 d基本相同,硫酸钠在14 d、21 d时激发作用已完成.     

矿物材料对水泥可溶离子浓度及pH值的影响

研究了矿渣粉、高钙粉煤灰、脱硫石膏以及Na2SO4对净浆水泥石中可溶离子浓度和pH值的影响,水泥石中可溶出的Mg、Si、Al等各离子浓度主要与原材料中的该离子含量有关,Na2SO4使水泥-矿粉-高钙灰系统中的Al离子浓度降低并使Mg、Si离子浓度提高;在水泥-矿粉-高钙灰材料体系中,硬化体内部pH值主要受可溶出的Ca离子浓度控制;外界引入的Na离子比可溶Ca离子浓度更明显地影响pH值;Mg、Si、Al等离子的浓度变化对pH值基本无影响;采用50%的矿渣粉和高钙灰替代水泥使pH值略有降低,粉煤灰降低pH值的作用比矿渣粉更明显;采用脱硫石膏使S和Ca离子浓度提高,但使pH值降低;各pH值均高于钢筋开始脱钝的最低碱度值。     

用碱式硫酸盐激发废弃粗粉煤灰的研究

通过研究碱式硫酸盐对废弃粗粉煤灰一水泥系统的强度发展、水化程度及样品孔隙率等的影响，发现掺入Na2SO4和K2SO4可以大幅提高废弃粗粉煤灰一水泥系统在早期和晚期的抗压强度，在试验条件下，掺Na2SO4的最佳掺量为总重量的6％,K2S04的最佳掺量为总重量的4％，这些最优掺量都与激发剂的溶解度有关。抗压强度的结果显示，在养护后期Na2SO4对强度发展的促进作用要优于K2SO4。水化程度测试的结果则表明，在早期碱式硫酸盐作用下大量溶解的废弃粗粉煤灰中的活性成分，要在后期才能够完全参与火山灰反应。     

掺合料混凝土干缩开裂的Cl~-扩散系数实验

目的 研究不同矿物掺合料及硫酸钠对混凝土干缩开裂的影响,以降低混凝土早期干缩和避免出现早期干缩裂缝.方法 根据NEL法采用自制装置,用电导率仪测试不同养护条件下混凝土的电导率,并转化成Cl-扩散系数,利用不同养护条件下扩散系数差值来反映混凝土早期干缩开裂程度.结果 粉煤灰、矿粉掺量分别低于10%、20%时,Cl-扩散系数差值低于基准混凝土的差值,且随掺量的增加而增加;粉煤灰混凝土Cl-扩散系数差值在7 d前上升趋势较明显;掺入Na2SO4后,Cl-扩散系数差值随龄期的增加而明显增加.结论 低掺量矿物掺合料对混凝土的抗干缩开裂有利,且随着掺量的增加而降低,粉煤灰混凝土的干缩开裂主要发生在早期;掺硫酸钠后矿物掺合料对混凝土的抗干缩开裂不利.     

中热水泥-粉煤灰体系的贫钙问题

为了提高水工大体积混凝土中的粉煤灰掺量,研究了中热水泥 粉煤灰体系的贫钙问题.通过抗折和抗压强度试验研究了粉煤灰掺量对中热水泥-粉煤灰体系的强度的影响，通过水化率测定和XRD分析研究了中热水泥-粉煤灰体系的水化特性.结果表明：在强度实验中，粉煤灰存在一个允许掺量，这个掺量随着养护龄期的增长而提高0.3 d和28 d时，允许掺量小于10%， 而在3.5a时，允许掺量高达65%以上；体系中粉煤灰的水化速率很慢，粉煤灰明显降低了体系中的Ca(OH)₂，随着粉煤灰掺量增加和龄期延长，Ca(OH)₂减少.在中热水泥-粉煤灰体系中并不存在贫钙问题.     

掺矿粉水泥的水化机理研究

研究利用在硅酸盐水泥中掺加矿粉来提高水泥的抗折强度,降低脆性,并通过ＴＧ－ＤＴＡ、Ｘ－衍射及ＳＥＭ等微观分析方法对掺矿粉水泥的水化机理进行研究,结果表明,矿粉的掺入不权可以提高水泥的水化程度,增加水泥石的密实度,同时也可以降低水泥石的脆性。     

石膏掺量对硫铝酸钙改性硅酸盐水泥性能影响

研究了石膏掺量对硫铝酸钙改性硅酸盐水泥(SMP)物理力学性能、凝结硬化、体积稳定性等影响,并借助XRD、SEM等测试技术手段研究分析了其机理。结果表明,混合材种类不同,石膏掺量对SMP水泥强度影响程度则不同。即水泥中SO3由4%增至8%时,不掺混合材的SMP水泥石体积虽存在略大膨胀,但水泥强度仍有较大提高;而掺加矿渣、粉煤灰等混合材后,石膏的掺量至8%时,水泥石存在有害体积膨胀,且尤以掺粉煤灰最为突出。在SMP高硫高碱水化体系中,矿渣、粉煤灰对水泥石力学性能、体积膨胀性、水化产物结构及发展的影响存在较大差异,应根据混合材种类对SMP水泥中石膏掺量进行合理控制,以利于其合理应用。     

粉煤灰、矿粉对高性能混凝土体积稳定性的影响

采用对比的方法，试验研究了粉煤灰、矿粉对C60高性能混凝土的工作性、抗压强度、弹性模量、干缩和受压徐变的影响。结果表明，在粉煤灰、矿粉等量取代部分水泥后，混凝土的工作性改善、28d和60d抗压强度和抗压弹模与基准样相近，而28d以后的干缩明显减小；掺有粉煤灰、矿粉的混凝土随养护龄期的延长、强度的增加，其受压徐变逐渐减小；当粉煤灰掺量(质量分数)从14％增加到25％时，混凝土的徐变增大；对于相同掺量(14％)的粉煤灰、矿粉混凝土，经60d养护后加荷其徐变基本相同。