大掺量矿物掺合料对铝酸盐水泥浆体性能的影响

研究了大掺量矿物掺合料与铝酸盐水泥复合浆体的抗压强度、电阻率、化学收缩和XRD的变化规律。结果表明,在淡水和海水环境下,一定量(40%以内)矿渣的掺入有利于促进铝酸盐水泥强度的发展,有效抑制了铝酸盐水泥后期强度倒缩;矿物掺合料可提高铝酸盐水泥抗海水侵蚀性能;铝酸盐水泥浆体的电阻率与化学收缩之间存在良好的相关性,水泥浆体的电阻率和化学收缩随着矿物掺合料掺量的增大而减小;在水化早期,矿渣和粉煤灰均未参与铝酸盐水泥的水化过程;矿渣在后期生成稳定的水化产物C_2ASH_8,其抑制晶相转变的效果较粉煤灰更为显著。     

钢渣粉对硫铝酸盐水泥水化过程的影响及热力学模拟

通过测试水泥浆体的凝结时间、抗压强度、电阻率,同时结合水化产物分析及热力学模拟,研究了不同掺量钢渣粉对硫铝酸盐水泥水化行为的影响规律。结果表明,随着钢渣粉质量掺量的增大,初凝时间呈先延长后缩短的趋势,且在掺量为20%时达到最大值。在28 d龄期内,掺入钢渣粉的水泥硬化浆体抗压强度均小于未掺入钢渣粉的硬化浆体,但在龄期达到60 d和90 d时,掺入40%钢渣粉试样的抗压强度均大于未掺入钢渣粉的试样。钢渣粉与硫铝酸盐水泥复合浆体的电阻率在水化初始阶段随着钢渣粉掺量的增大而增大,在水化后期(约3 h后)则随钢渣粉掺量的增大而减小。在1 d龄期内,钢渣粉掺量为40%的试样中的钢渣粉发生了水化反应,使得水泥浆体在减速期的水化速率最大。由热力学模拟结果可知:在钢渣粉掺量为40%的试样中,C₂S在10 h后开始进行水化反应,C₂ASH₈则在168 h后开始生成;当钢渣掺量大于15%时,随着钢渣粉掺量的增大,钙矾石和铝胶的生成量逐渐减少,C₂ASH₈的生成量逐渐增多。     

超细粉料对膏状瓷砖背胶性能影响研究

研究了三种不同比表面积超细粉料改性膏状瓷砖背胶在标准、浸水、冻融以及热老化养护条件下的拉伸粘接强度。结果表明，当超细粉料掺量为10%时，改性后的膏状瓷砖背胶28 d拉伸粘接强度在四种养护环境下综合性能均达到最佳，其中标准及冻融循环养护条件下的拉伸粘接强度改善尤为明显；改性后的膏状瓷砖背胶施工性和涂布面积较普通膏状瓷砖背胶有明显提升，有效降低了单位面积膏状瓷砖背胶的施工成本。     

超细矿渣粉和偏高岭土对硫铝酸盐水泥水化和强度的影响

掺入矿物掺合料是改善硫铝酸盐水泥(CSA)混凝土凝结硬化性能和降低生产成本的主要技术途径之一。研究了水胶比为0.4时,单掺超细矿渣粉(UFS)、偏高岭土(MK)与复掺超细矿渣粉、偏高岭土对硫铝酸盐水泥凝结时间、流动度、电阻率、抗压强度的影响,并对其1 d、28 d龄期时的水化产物进行XRD半定量分析。结果表明,单掺和复掺缩短了水泥浆体的凝结时间,但单掺偏高岭土时的缩短效果更明显,且水泥浆体的流动度随着超细矿渣粉和偏高岭土掺量的增加而减小。掺入超细矿渣粉、偏高岭土缩短了水泥浆体电阻率变化速率曲线峰值出现的时间,峰值大小与掺量成递减关系。当掺量从0%(质量分数,下同)增大到20%时,单掺超细矿渣粉试样的28 d抗压强度减小了24.7%,单掺偏高岭土试样的28 d抗压强度减小了17.7%,两者复掺试样的28 d抗压强度减小了17.3%。超细矿渣粉和偏高岭土对水泥水化产物没有明显影响,但促进了硅酸二钙(β-C₂S)的早期水化。     

外加剂对硫铝酸盐水泥基材料水化的影响研究

研究了Na2SO4和Li2CO3对硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的凝结时间、电阻率、水化产物和抗压强度的影响规律。结果表明,Na2SO4和Li2CO3均能促进复合胶凝材料的凝结硬化,加速复合体系1 d龄期内的水化进程,降低硬化水泥浆体1 d龄期时的电阻率,且Li2CO3的水化促进效果更明显。掺入Na2SO4和Li2CO3后,复合体系的主要水化产物仍是钙矾石,在水化产物中并未发现Ca(OH)2晶体;Na2SO4的掺入会增大复合体系的1 d抗压强度,但3 d龄期后抗压强度略有降低,而Li2CO3的掺入会增大复合体系在28 d龄期内的抗压强度。     

基于电阻率法研究铝酸盐水泥的早期水化过程

通过测定铝酸盐水泥在24 h内水化时的电阻率、浆体内部温度和水化产物的变化规律,研究铝酸盐水泥的早期水化过程。结果表明:根据电阻率变化规律可将铝酸盐水泥的水化过程分为4个阶段(溶解期、诱导期、晶相转变期和硬化期);溶解期的电阻率快速减小;诱导期的电阻率几乎保持不变;晶相转变期的电阻率急剧减小,水泥浆体温度升高,水化产物CAH_(10)发生转变,AH_3凝胶转变为AH_3晶体;硬化期的电阻率逐渐增大,水化产物增多,孔隙率减小;在相同龄期,高水灰比水泥浆体的电阻率比低水灰比水泥浆体的小。     

基于电阻率法研究铝酸盐水泥的早期水化过程EI北大核心CSCD

通过测定铝酸盐水泥在24h内水化时的电阻率、浆体内部温度和水化产物的变化规律,研究铝酸盐水泥的早期水化过程。结果表明：根据电阻率变化规律可将铝酸盐水泥的水化过程分为4个阶段（溶解期、诱导期、晶相转变期和硬化期）;溶解期的电阻率快速减小;诱导期的电阻率几乎保持不变;晶相转变期的电阻率急剧减小,水泥浆体温度升高,水化产物CAH10发生转变,AH3凝胶转变为AH3晶体;硬化期的电阻率逐渐增大,水化产物增多,孔隙率减小;在相同龄期,高水灰比水泥浆体的电阻率比低水灰比水泥浆体的小。     

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.     

苎麻纤维增强磷建筑石膏复合材料耐水性能和力学性能研究

通过吸水率、软化系数、抗折强度和抗压强度试验,并结合傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜测试,探究不同长度和掺量的苎麻纤维对苎麻纤维增强磷建筑石膏复合材料耐水性能和力学性能的影响。研究结果表明,掺入适量苎麻纤维可改善苎麻纤维增强磷建筑石膏复合材料的耐水性能和力学性能,以及提高复合材料的延性。掺入0.5%(体积分数,下同)的10 mm苎麻纤维时,复合材料的软化系数达到最大,较空白组提高20.0%。苎麻纤维的掺入能有效提高复合材料的抗折强度,28 d时,掺入1.5%的10 mm苎麻纤维试样较空白组抗折强度提高39.5%。掺入小于20 mm的苎麻纤维会降低复合材料的抗压强度,掺入不超过1.5%的30 mm苎麻纤维可提高复合材料的抗压强度,28 d时,掺入1.5%的30 mm苎麻纤维试样较空白组抗压强度提高10.1%。苎麻纤维在复合材料基体内会发生水解,随龄期的增长水解程度加重,表面逐渐粗糙。     

硫铝酸盐水泥水化反应的表观活化能计算

基于Arrhenius公式,通过测定不同养护温度(20,30,40,50℃)下硫铝酸盐水泥浆体的水化热,利用指数法和线性双曲法分别计算其水化反应的表观活化能,同时研究了硅灰和高钙粉煤灰对硫铝酸盐水泥水化反应表观活化能的影响.结果表明:采用指数法和线性双曲法计算得出的硫铝酸盐水泥水化反应的表观活化能分别为45.54,55.44kJ·mol-1;在所测试的所有试样中,采用指数法计算所得的表观活化能均低于采用线性双曲法计算所得之值;采用2.5%,5.0%硅灰或40.0%高钙粉煤灰等质量替代水泥后,硫铝酸盐水泥复合体系的表观活化能增大,但以20.0%高钙粉煤灰等质量替代水泥后,该体系的表观活化能降低.