公路用石灰石粉水泥基材料的性能研究

为促进石灰石粉在公路水泥基材料中的应用,测试了掺0～30%废弃石灰石粉水泥基材料的凝结时间、流变性能、强度和干燥收缩,并分析了石灰石粉的影响机制。结果表明：掺入石灰石粉能延缓水泥浆体的凝结时间,减少水泥浆体的剪切应力和黏度,提高水泥浆体的流动度,但会增加水泥浆体的流动度损失率。掺入10%以内的石灰石粉可以显著提高水泥砂浆的强度,但掺入超过10%石灰石粉会降低水泥砂浆的强度。而且,石灰石粉的掺入会明显增大水泥砂浆的干燥收缩。     

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。     

磨细石灰石粉对水泥砂浆流动和强度性能影响实验探讨

本文进行了在混凝土中掺加适量的磨细石灰石粉取代部分水泥的研究,检验了不同配合比不同水灰比磨细石灰石粉混凝土的流动性、扩张度、强度及填充密度等性能。取得以下研究成果:磨细石灰石粉的掺和对其砂浆的流动性、扩展度、过筛率、强度都有明显得影响。利用石灰石粉置换水泥能减小水泥用量配制绿色环保混凝土。为探讨掺加石灰石粉对流动和强度性能影响,本研究配制了25组不同水灰比、不同磨细石灰石粉掺量的水泥浆作流动性能和强度测量。实验结果表明掺加磨细石灰石粉置换水泥可能提高或者降低水泥浆流动性,并降低水泥浆强度。     

粉煤灰部分取代石灰石粉的水泥胶砂干缩性能研究

通过测定水泥胶砂不同龄期干缩率,分别研究了石灰石粉、粉煤灰单掺以及石灰石粉和粉煤灰双掺时水泥胶砂干燥收缩性能的影响。结果表明：随着石灰石粉掺量增加,胶砂干燥收缩先增大后减小,石灰石粉掺量为10％左右时胶砂干燥收缩最大;胶砂干燥收缩随粉煤灰掺量增加先减小后增大,粉煤灰掺量10％左右时,胶砂干燥收缩最小;石灰石粉掺量一定时掺入粉煤灰可以减小胶砂干燥收缩。     

己二酸对掺石灰石粉水泥浆性能的影响

为探究掺加石灰石粉的水泥浆中加入己二酸的作用效果,对添加己二酸的掺石灰石粉水泥浆体流动性、强度、水化热及化学结合水的影响规律进行了研究.利用X射线衍射和扫描电镜技术手段对其机理进行分析.结果表明:己二酸的加入提高了掺石灰石粉水泥浆体的流动度、3 d强度、早期水化温升值和早期水化结合水量,掺入己二酸在3d时生成更多的水化碳铝酸钙,水化产物结构更加致密.     

新拌石灰石粉-偏高岭土-水泥系统流变特性研究

石灰石粉和偏高岭土复掺可以替代部分水泥,有效降低水泥制品的碳排放。采用安东帕MCR 302旋转流变仪测试了新拌石灰石粉-偏高岭土-水泥浆体系统的流变特性。通过单纯形重心法对石灰石粉-偏高岭土-水泥砂浆系统进行了试验设计,利用Viscometer 5型混凝土流变仪对不同配比砂浆的流变特性进行了测试。结果表明：随着偏高岭土掺量的增加,水泥浆体的屈服应力和塑性黏度显著增大;随着石灰石粉掺量的增加,水泥浆体的屈服应力和塑性黏度呈先增大后减小的趋势;改变砂浆胶凝材料的配比能够显著影响砂浆的流动性以及流变参数。     

掺玄武岩粉水泥浆体自由液相量的影响因素正交分析

通过测定掺玄武岩粉的新拌水泥浆体的自由液相量,研究了水灰比、减水剂掺量、玄武岩粉掺量及水泥细度对水泥浆体自由液相量的影响.结果表明,水灰比和水泥细度对水泥浆体自由液相量影响显著,增加水灰比能明显增加自由液相量,浆体的自由液相量随着水泥细度的增大而显著减少,随着玄武岩粉和减水剂掺量的增加,水泥浆体的自由液相量减小幅度不大.     

超细矿渣在水泥砂浆中的应用研究

在普通硅酸盐水泥砂浆中加入济钢产超细矿渣,研究不同掺量的超细矿渣对水泥浆体凝结时间及胶砂流动度、强度的影响.实验结果表明:随着掺量的提高,水泥浆体的初凝时间延长,终凝时间缩短;胶砂流动度随超细矿渣掺量的增大而减小;随超细矿渣掺量的增大,水泥胶砂的3d和28 d强度提高,当质量分数掺量为30％时,水泥砂浆28 d的抗折、抗压强度达到最大,分别达到9.65 MPa和68.44 MPa.     

泥粉对掺高效减水剂水泥浆体流动性的影响及对策研究

采用从砂中洗出来的泥粉外掺入到萘系、氨基磺酸盐及聚羧酸三种高效减水剂塑化的水泥浆体中,测试其流动度.测试结果表明,随泥粉掺量的增大,浆体流动度出现不同程度的降低.采用保持水/(水泥+泥粉)不变和掺入适量缓凝剂葡萄糖酸钠的方法改善浆体流动度,测试结果表明掺萘系和氨基磺酸盐高效减水剂浆体的流动度得以改善,而掺聚羧酸高效减水剂浆体的流动度则改善效果不明显.最后通过测试水泥浆体和泥浆的Zeta电位和对高效减水剂的吸附量,分析了泥粉对掺三种高效减水剂水泥浆体流动性产生不同影响的原因.     

粉煤灰对水泥浆体的电阻率与化学收缩的影响

研究了粉煤灰掺量分别为0、20%和40%,水胶比为0.4的水泥浆体的抗压强度、电阻率、化学收缩以及水化产物的变化规律.电阻率采用无电极电阻率法进行测试,化学收缩采用ASTM C1608-12规定的膨胀测定法进行测试.结果表明,在250 d龄期时,粉煤灰掺量为20%的硬化水泥浆体抗压强度仅比空白组低5%;当粉煤灰掺量增大时,水泥浆体在3 d龄期时的强度、电阻率和化学收缩均减小,抗压强度与电阻率之间具有很好的线性关系.XRD及热重分析表明,随着粉煤灰掺量增加,水化硅酸钙含量减少,在3 d龄期时水化产物中出现了钙矾石.     

混合材对水泥与减水剂适应性的影响研究

通过对掺高效减水剂水泥净浆流动性及流动性损失的测定试验，研究了3种混合材(粉煤灰、水淬高炉矿渣和沸石)在不同替代率情况下对减水剂作用效果的影响。结果表明：水淬高炉矿渣有利于改善减水剂与水泥的适应性，而掺粉煤灰和沸石(尤其是沸石)则会导致减水剂塑化作用的降低，而且浆体流动性损失也有增大趋势。     

混合材对水泥与聚羧酸减水剂相容性的影响

通过对聚羧酸高效减水剂水泥净浆流动度及流动度损失的测定试验,研究了粉煤灰和水淬高炉矿渣在不同替代率及不同配比情况下对减水剂效果的影响。研究结果表明:水淬高炉矿渣有利于改善水泥与减水剂的相容性,而掺粉煤灰则会导致减水剂塑化作用的降低,而且浆体流动度损失也有增大趋势。     

不同pH值碱性电解水对砂浆工作性能和强度的影响

碱性电解水具有强碱性、高活性、离子性和吸附性等优点,本文利用不同pH值(9.5、10.5、11.5)的碱性电解水制备粉煤灰砂浆,并在粉煤灰取代率为0%、15%及30%(质量分数)的条件下,系统研究了不同pH值碱性电解水对粉煤灰砂浆的工作性能、力学性能以及Ca(OH)₂等水泥水化产物含量的影响规律,并利用XRD、SEM等微观试验对比分析了不同pH值的粉煤灰净浆的结构组成和微观形貌特征。试验结果表明:随着pH值的提高,相较于普通自来水粉煤灰砂浆,碱性电解水粉煤灰砂浆的流动度、抗压强度和抗折强度逐渐提高,水化产物Ca(OH)₂含量逐渐降低。当碱性电解水pH值为10.5,粉煤灰取代率为15%时,碱性电解水粉煤灰砂浆的早期强度和流动度的改善效果达到最佳,28 d的抗压强度和抗折强度较普通水砂浆分别提高了8.4%和12.5%。同时,相较于普通自来水净浆,不同pH值的碱性电解水净浆的团簇化和颗粒化均表现得更加明显,这对于促进水泥水化进程,提高砂浆流动性,激发粉煤灰早期活性起到了积极作用,除了生成更多的C-S-H凝胶体和Ca(OH)₂等水化产物以外,还生成了钾长石等其他水化产物。     

Mechanical behaviour of various mortars made by combined fly ash and limestone in Moroccan Portland cement

Physico-chemical properties and mechanical behaviour of ternary cements made by Portland cement, fly ash and limestone are studied. The mixtures at various compositions of clinker, gypsum fly ash and limestone are intimately ground and compared to other compositions without fly ash. Blended fly ash cements are also studied. The results show that fly ash acts as grinding agent by reducing the required time to obtain the same percentage of particles retained on a 80-μm sieve as the standard cement. Fly ash cements lead to an important extension of setting time than limestone cements. The replacement of clinker by limestone gives better mechanical strengths than the mixtures containing fly ash at early days; after 28 days, the cements prepared by incorporation of fly ash gain an important strength. From mechanical point of view, an optima dosage was obtained at 77% clinker, 2% gypsum, 7.5% fly ash and 13% limestone composition.     

粉煤石改善石灰石硅酸盐水泥耐硫酸盐侵蚀的机理

探讨了石灰石硅酸盐水泥在低温和一定浓度MgSO4 溶液中的侵蚀过程。采用粉煤灰部分替代石灰石微粉或水泥来阻止侵蚀反应或延缓反应速度 ,并提高石灰石硅酸盐水泥的强度。对净浆试样定期目测观察 ,并用XRD物相鉴定方法对某些样品进行物相鉴定 ,证实侵蚀物质为水化碳硫硅酸钙 ,同时证实Ca(OH ) 2 参与了侵蚀反应 ,进一步明确了粉煤灰改善石灰石硅酸盐水泥耐硫酸盐溶液侵蚀的机理     

复掺混合材对水泥及混凝土性能影响的试验研究

研究了石灰石、矿渣、烧页岩及粉煤灰四种混合材复配对水泥及混凝土性能的影响。试验结果表明,矿渣和石灰石有益于改善水泥的标准稠度用水量、外加剂相容性、混凝土的工作性能及强度,而烧页岩和粉煤灰有益于水泥的强度,几种混合材的合理搭配可以改善水泥和混凝土的性能。     

Influence of a fine glass powder on cement hydration: Comparison to fly ash and modeling the degree of hydration

This paper reports the results of an investigation carried out to understand the influence of a fine glass powder on cement hydration. The pozzolanicity of the glass powder and a Class F fly ash for comparison was evaluated using strength activity index over a period of time, and a rapid electrical conductivity based method. Flame emission spectroscopy and electrical conductivity tests were used to quantify the alkali release from glass powder, and gain information on the rate of alkali release. It was found that the glass powder releases only a very small fraction of sodium ions into the solution. It was observed that the glass powder modified pastes show higher non-evaporable water contents than the plain paste and fly ash modified pastes, indicating that glass powder facilitates enhancement in cement hydration. An expression has been developed for the change in non-evaporable water content as a result of enhancement in cement hydration and the hydration of the cement replacement material. The efficiency of any cement replacement material with age in the paste system can be quantified using this parameter. Based on this parameter, a 5% cement replacement with glass powder was found to be effective at the chosen water-to-cementing materials ratio (w/cm), whereas at higher replacement levels, the dilution effect dominates. A model to predict the combined degree of hydration of cement pastes incorporating more than one cementing material is outlined. The measured and predicted combined degrees of hydration agree well.     

分选与磨细粉煤灰对水泥胶砂性能的影响

研究了分选与磨细粉煤灰的颗粒分布与形貌的差异及对水泥胶砂性能的影响。研究结果表明:当勃氏比表面积相近,磨细粉煤灰的中位粒径大于分选细粉煤灰,其圆珠状颗粒较少,表面较为粗糙。在相同水胶比的条件下,掺分选粗粉煤灰的水泥胶砂流动度及强度均低;分选粗粉煤灰磨细后,不仅减少了颗粒的粘连,增加了比表面积,而且提高了粉煤灰的反应活性和水泥胶砂流动度及强度,虽其水泥胶砂流动度仍小于掺分选细粉煤灰的水泥,3d水泥胶砂强度也略低,但其28d水泥胶砂强度略高于掺分选细粉煤灰的水泥;在相同水泥胶砂流动度的条件下,掺磨细粉煤灰配制的水泥胶砂3d强度低于掺分选细粉煤灰的水泥,但随着水化龄期的增长,其差距逐步缩小,至60d时可超过后者。     

低品位粉煤灰的改性及其对水泥浆体强度和自收缩的影响

采用石灰石粉对低品位粉煤灰进行煅烧改性,利用X射线衍射、扫描电镜和能谱分析等方法对改性粉煤灰的矿物组成和化学组成进行表征.同时测定了掺改性粉煤灰的水泥浆体的抗压强度和自收缩,并采用背散射扫描电镜和压汞测孔仪研究了掺改性粉煤灰水泥浆体的微观结构.结果表明,粉煤灰经煅烧改性生成了水硬性矿物β-C2S,水化可生成CSH凝胶,改善了等外粉煤灰颗粒与水泥基体的界面粘接,降低了复合水泥浆体的孔隙率和自收缩,提高了复合水泥浆体的强度.