低温环境下水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

采用0.36、0.50这2种水胶比的普通硅酸盐水泥、中抗硫盐酸水泥以及加入矿粉与纳米SiO_2的水泥砂浆试件,测试各试样在(5±1)℃的3%Na_2SO_4溶液中浸泡后的强度变化情况,综合考虑强度与抗蚀系数,对砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能进行评价。结果表明:在5℃下,0.36水胶比试件的强度高于0.50水胶比试件,抗硫酸盐侵蚀性能随着水胶比的降低而提高;加入矿物掺合料提高了水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能,并且纳米SiO_2的掺量越高效果越明显。砂浆抗硫酸盐侵蚀性能优劣顺序为:15%矿粉+3%纳米SiO_215%矿粉+1%纳米Si O_2中抗硫做盐水泥普通硅酸盐水泥。     

低温-干湿循环耦合作用下水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀试验研究

研究了不同水胶比水泥砂浆试件在低温-干湿循环耦合作用下的抗硫酸盐侵蚀性能。采用0.36与0.5两种水胶比的普通硅酸盐水泥、中抗硫水泥以及矿粉-硅灰复掺的水泥砂浆试件,检测试件标养28d后的孔结构及各试件在5±1℃的3%Na_2SO_4溶液中干湿循环后的强度、质量损失变化情况,并对砂浆低温干湿循环条件下抗硫酸盐侵蚀性能进行评价。结果表明:在5℃低温条件下,0.36水胶比试件抗蚀性高于0.5水胶比试件,抗硫酸盐侵蚀性能随着水胶比的降低而提高;复掺矿粉-硅灰对0.5水胶比水泥砂浆抗硫酸盐干湿循环侵蚀性能产生不利影响,复掺矿粉-硅灰提高了0.36水胶比水泥砂浆的抗硫酸盐干湿循环侵蚀性能。     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

超细矿物掺合料对复合海工修复材料性能影响研究

基于构筑物修复界面性能,通过掺加超细矿物优化普通硅酸盐水泥–硫铝酸盐水泥复合修补材料的力学、粘结和抗蚀性能,使其满足海洋构筑物修复要求。研究结果表明：超细矿粉和硅灰能够提高材料的粘结强度和抗侵蚀性能,最优掺量分别为10%和9%。超细矿物掺合料的高火山灰活性和颗粒效应改善了硅酸盐–硫铝酸盐水泥复合水泥的修补性能和抗侵蚀性能,并延缓了复合海工修补材料的凝结时间。     

水泥砂浆在低温碳硫环境下的侵蚀破坏研究

研究了不同配合比下掺石灰石粉水泥砂浆在硫酸盐溶液中浸泡1年期间的外观、强度变化。结果表明,水灰比越低,砂浆的抗TSA侵蚀性能越好;不同品种水泥的抗TSA侵蚀能力由高至低依次为：硫铝酸盐水泥〉抗硫酸盐水泥〉普通硅酸盐水泥;掺硅灰和矿渣细粉均能明显改善混凝土的抗TSA侵蚀性能,且矿渣粉掺量越大其效果越明显。     

水泥品种对钻孔灌注桩混凝土耐久性的影响

为了确定同时受硫酸盐强腐蚀作用和氯离子强腐蚀作用的钻孔灌注桩混凝土的水泥品种,考察了普通硅酸盐水泥、高抗硫水泥及Ⅱ型硅酸盐水泥对钻孔灌注桩混凝土的耐久性影响。分别研究了评价抗硫酸盐侵蚀性能的抗压强度耐蚀系数、砂浆膨胀系数和砂浆抗折强度抗蚀系数,以及评价抗氯离子侵蚀性能的氯离子迁移系数、氯离子扩散系数和电通量。结果表明,与采用普通硅酸盐水泥相比,采用高抗硫水泥与Ⅱ型硅酸水泥的混凝土抗硫酸盐侵蚀性能没有明显提高;普硅水泥混凝土的抗氯离子侵蚀性能要优于高抗硫水泥混凝土和Ⅱ型硅酸盐水泥混凝土。在硫酸盐与氯离子双重强腐蚀作用下,普硅水泥制备的高性能钻孔灌注桩混凝土具有良好的耐久性。     

水泥基材料抗TSA侵蚀性能影响因素研究

研究了不同配合比掺石灰石粉水泥砂浆在不同硫酸盐溶液中浸泡1年期间的外观、强度和矿物成分变化。结果表明,水灰比越低,砂浆抗TSA侵蚀性能越好;不同品种水泥的抗TSA侵蚀能力由高到低依次为:硫铝酸盐水泥>抗硫酸盐水泥>普硅水泥;掺硅灰和矿渣细粉均能明显改善混凝土抗TSA侵蚀性能,且矿渣粉掺量越大效果越明显。镁盐对碳硫硅酸钙晶体(thaumasite)的生成和TSA侵蚀破坏具有一定促进作用;水泥基材料TSA侵蚀破坏也可能发生于15℃以上环境中,环境温度对水泥基材料整体抗硫酸盐侵蚀性能的影响规律与材料组分有关。     

循环流化床脱硫灰基矿物掺合料的制备及性能研究

利用循环流化床脱硫灰复合矿渣制备矿物掺合料,通过活性指数判定矿物掺合料作为粉煤灰或矿粉使用的可行性,评定矿物掺合料的抗硫酸盐侵蚀性能。研究表明:脱硫灰-矿渣-水泥体系的力学强度随脱硫灰掺量的上升而下降;在脱硫灰-矿渣掺量为50%,脱硫灰掺量不超过25%时,复合掺合料可达到S75矿粉的使用标准;改性灰∶矿渣=1∶1时,复合掺合料可达S95矿粉的使用标准。脱硫灰-矿渣掺量为30%时,试样28d活性指数均超过了70%,其中改性灰FS-8试样可达98%。脱硫灰∶矿渣=1∶3时体现出复合水化叠加效应。脱硫灰降低了硬化浆体后期的抗蚀系数,复合矿渣或脱硫灰改性均可改善硬化浆体抗硫酸盐侵蚀能力。SEM照片表明:引入脱硫灰后试样水化产物中AFt增多,脱硫灰掺量增加,水化试样的密实度降低。     

聚丙烯纤维抗裂砂浆的试验研究

裂缝是混凝土与砂浆应用中存在的重大问题。不少学者对普通硅酸盐水泥砂浆的收缩裂缝问题进行了大量研究,但纤维的种类、掺入量,以及纤维应当满足的物化性质等尚未形成定论。本文针对加入了脱硫石膏、矿粉等矿物掺合料的普通硅酸盐水泥砂浆,研究了纤维的尺寸、形状及掺入量对砂浆性能的影响。     

矿物掺合料复掺对硫铝酸盐水泥防水砂浆性能的影响

本文主要研究了粉煤灰、矿粉和硅灰三种活性掺合料两两复掺对硫铝酸盐水泥砂浆抗折强度、抗压强度、吸水率及抗渗性能的影响,并通过扫描电镜观察了砂浆的微观形貌。研究结果表明,掺合料复掺会降低砂浆的早期强度,但对后期强度影响不大,明显降低了硫铝酸盐水泥防水砂浆的吸水率,当掺量达到1.5‰以上时,该种防水砂浆的7d抗渗压强能达到2.2MPa以上而仍未透水,远超普通水泥防水砂浆28d抗渗压强达1.5MPa的国标要求。     

矿物掺合料复掺对硫铝酸盐水泥防水砂浆性能的影响

本文主要研究了粉煤灰、矿粉和硅灰三种活性掺合料两两复掺对硫铝酸盐水泥砂浆抗折强度、抗压强度、吸水率及抗渗性能的影响,并通过扫描电镜观察了砂浆的微观形貌。研究结果表明,掺合料复掺会降低砂浆的早期强度,但对后期强度影响不大,明显降低了硫铝酸盐水泥防水砂浆的吸水率,当掺量达到1.5‰以上时,该种防水砂浆的7d抗渗压强能达到2.2MPa以上而仍未透水,远超普通水泥防水砂浆28d抗渗压强达1.5MPa的国标要求。     

盐渍土环境下钻孔灌注桩混凝土配合比优选及耐久性

为优选硫酸盐与氯盐共存的盐渍土环境下桩基混凝土配合比方案,以普通钻孔灌注桩混凝土、高抗硫水泥复合大掺量矿物掺合料混凝土、普硅水泥复合大掺量矿物掺合料的高性能混凝土及添加防腐剂的高性能混凝土等4种混凝土为研究对象,研究了4种混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力和抗氯离子侵蚀能力。结果表明:普通钻孔灌注桩混凝土抗硫酸盐侵蚀能力较强,但其抗氯离子侵蚀能力难以满足耐久性要求;高抗硫水泥复合大掺量矿物掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀能力较强,但其抗氯离子侵蚀能力一般;普硅水泥复合大掺量矿物掺合料的高性能混凝土同时具有优异的抗硫酸盐侵蚀能力和抗氯离子侵蚀能力;在高性能中添加防腐剂,在一定程度上降低了混凝土的耐久性。高性能钻孔灌注桩混凝土是一种适合盐渍土环境的耐久性高、经济成本低廉的混凝土。     

快硬高强碱激发复合胶凝材料的制备与性能研究

以矿粉为原材料在碱性激发剂作用下通过溶解-单体重构-聚缩反应制备出碱激发矿粉基胶凝材料,以粉煤灰、普通硅酸盐水泥为矿物掺合料,并通过调整各影响因素以改善碱激发矿粉的凝结时间和早期强度。所制备的碱激发矿粉砂浆24 h抗折强度达到8.0 MPa,抗压强度达到53.0 MPa以上;通过加入聚丙烯纤维以改善碱激发矿粉胶砂的收缩性能,使得碱激发矿粉胶砂具有较高的抗折和抗压强度,聚丙烯纤维对碱激发矿粉胶砂的增韧效果较为明显,24 h抗折强度可达9.33 MPa。     

硫酸和硫酸钠混合溶液对砂浆的腐蚀作用

用普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的混合水泥以及磨细高炉矿渣和聚合物乳液配制了4种水泥砂浆,研究了这些水泥砂浆试样在1%(质量分数,下同)硫酸加10%硫酸钠的混合溶液中浸泡不同时间后的质量变化和强度变化.结果发现,混合溶液对4种水泥砂浆都具有强烈的腐蚀作用.磨细高炉矿渣能显著提高砂浆的耐腐蚀性能;进一步添加聚合物乳液(聚胶比为10%),则砂浆的抗表面剥落性能有很大改善,其中尤以苯丙乳液与丁苯乳液的混合乳液改性砂浆效果更好,但添加聚合物乳液会导致砂浆的抗压强度大大降低.此外,水泥砂浆试样在混合溶液及清水中浸泡后,它们的抗压强度比值要比它们的抗折强度比值对硫酸/硫酸钠腐蚀介质更为敏感.     

矿粉与粉煤灰对高贝利特硫铝酸盐水泥水化和强度的影响

掺加矿物掺合料是降低高贝利特硫铝酸盐水泥（HB-SAC）混凝土的生产成本并改善其凝结硬化性能的有效措施。研究了水灰比为0.5时,矿粉（MP）、粉煤灰（FA）对高贝利特硫铝酸盐水泥抗压强度、砂浆流动度、标准稠度用水量、凝结时间的影响;并通过XRD、SEM对掺加不同矿物掺合料的高贝利特硫铝酸盐水泥净浆进行分析。结果表明：掺加矿物掺合料延长了高贝利特硫铝酸盐水泥的凝结时间;水泥浆体标准稠度用水量随矿物掺合料掺量的增加呈先减小后增大趋势,掺量为10%时达到最小值;掺加矿物掺合料后水泥砂浆流动度变大,粉煤灰对砂浆流动度的影响显著;当掺量从0增加至30%时,掺加矿粉抗压强度降低15.4%,掺加粉煤灰抗压强度降低27.6%;掺矿粉、粉煤灰后,水泥浆体中C-S-H凝胶数量增加,其他水化产物无明显变化。     

混凝土硫酸盐腐蚀的力学性能和微观结构研究

以内掺复合掺合料、中砂、细石、普通硅酸盐水泥以及抗硫水泥制成的细石高性能混凝土作为研究对象,在硫酸盐溶液中进行一百次干湿循环后,以抗折强度和抗压强度的变化来说明硫酸盐侵蚀对混凝土耐久性的影响,并通过对混凝土SEM形貌分析,从微观结构角度说明掺加矿物掺和料能够与水泥水化物中的不利成分Ca( OH)2发生二次水化反应,生成...     

低温条件下复合矿物掺合料火山灰效应试验研究

通过对不同温度下矿物掺合料水泥砂浆的力学性能进行了试验研究,利用火山灰效应比强度分析法,分析了10℃下不同龄期复合矿物掺合料砂浆试件的火山灰效应发展趋势。结果表明,加入复合矿物掺合料提高了砂浆的强度,低温影响了矿物掺合料火山灰效应的发挥,10℃下矿物掺合料火山灰效应低于20℃,同温度下复合矿物掺合料火山灰效应随龄期变化趋势基本一致,10℃下提高硅灰掺量可以更好地发挥复合矿物掺合料的火山灰效应。     

水泥基快速修补砂浆研究

为了对建筑工程混凝土进行快速修补,在普通硅酸盐水泥中加入纤维、膨胀剂、修补剂、掺合料等组成纤维复合掺合料,通过优化配比,得到水泥基快速修补砂浆,可以在一定程度上改善水泥砂浆的变形、凝结硬化、流动性及强度等性能,对于普通混凝土的修补,可以采取这一技术途径配制修补砂浆。     

粉煤灰和矿粉含量对混凝土抗硫酸盐腐蚀影响的试验研究

在普通硅酸盐水泥混凝土中加入一定的粉煤灰和矿粉来改善混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能是可行的。研究表明,掺入10%、20%和30%的粉煤灰能够满足各个强度等级混凝土的抗硫酸盐性能指标。对于S95矿粉,在高强混凝土中(C40、C45)掺量达到30%,仍然可以满足混凝土抗硫酸盐性能指标,而强度稍低的混凝土(C30、C35)中,经过150次硫酸盐侵蚀后试件强度已经低于70%,未能达到标准要求。在各个强度等级配合比中,掺粉煤灰的混凝土抗硫酸盐性能要明显优于掺矿粉,但掺料掺量增加后试件抗硫酸盐性能稍有下降。     

矿物掺合料对混凝土内部碱度影响研究

通过掺加粉煤灰、矿粉、磨细石英砂等矿物掺合料制备了不同强度等级的混凝土,研究了矿物掺合料掺量、种类以及水灰比、混凝土内部不同深度对混凝土内部碱度的影响,并对比分析了不同矿物掺合料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。研究结果表明,适量的矿物掺合料不仅可节约水泥,优化混凝土结构,提高混凝土抗硫酸盐侵蚀能力,同时对混凝土内部碱度影响较小。混凝土内部碱度分布基本均匀,不同深度的孔溶液中p H值基本一致;且混凝土的水灰比对其碱度几乎没有影响。