硅灰裹石对水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

使用测长法研究了硅灰裹石对混凝土试样抗硫酸盐侵蚀性能的影响,揭示了渗透性在混凝土硫酸盐侵蚀中的作用。研究结果表明：混凝土中水泥浆体与集料之间的界面过渡区是硫酸盐侵蚀的薄弱区域;集料含量增加,即界面区含量愈多,试样的抗硫酸盐侵蚀性能愈差。采用硅灰裹石处理集料可以大幅度地提高混凝土试样的抗硫酸盐侵蚀能力。     

硅灰对水泥基材料性能影响的试验研究

主要讨论了在水泥中掺入硅灰后,水泥浆性能发生的变化.在试验中,用硅灰取代水泥量分别为0％、8％、12％、16％、20％,分别测定各取代量水泥浆的稠度、抗压强度以及硫酸盐腐蚀的后强度,对得出的数据进行分析比较,验证硅灰对水泥基材料的影响.     

海工水泥抗硫酸盐侵蚀机理

采用浸泡抗蚀性能试验方法 （K法）,对比研究了海工水泥和普通硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀性能。使用X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）、电子扫描（SEM）和电子计算机断层扫描（Computed tomography, CT）分析了两种水泥硫酸盐侵蚀前后矿物成分和微观结构的变化,进行了机理分析。结果表明：海工水泥抗硫酸盐侵蚀性能优于普通硅酸盐水泥,海工水泥在3%硫酸钠溶液中浸泡11个月后侵蚀系数为1.03,而普通硅酸盐水泥为0.22。海工水泥主要水化产物为水化硅酸钙、钙矾石和较少的氢氧化钙,其在3%硫酸钠溶液中浸泡后生成微量二水石膏,不会对基体产生破坏。除水化硅酸钙和钙矾石外,普通硅酸盐水泥的水化产物中有较多的氢氧化钙和单硫型水化硫铝酸钙,其在3%硫酸钠溶液中会生成大量的二水石膏和钙矾石,两者的结晶膨胀会引起基体开裂。     

固硫灰对水泥性能的影响

利用XRD、SEM、差热分析和水化热分析等方法研究不同细度和不同掺量固硫灰对水泥物理性能和水泥水化的影响。结果表明,当固硫灰掺量为10%～30%时,水泥安定性、凝结时间均符合国家标准;水泥强度随固硫灰细度的增加而增加,随固硫灰掺量的增加先增加后降低,其最佳掺量为20%;适量的固硫灰,能促进早期C2S、C3S水化,固硫灰细度越细,水泥早期水化速率越快,并影响其早期水化产物的形成;固硫灰掺入后,水泥的水化产物主要为钙矾石、C-S-H、氢氧化钙,并改善了水化产物的热稳定性,同时固硫灰掺量的变化会导致水泥中硫含量的变化,使得C3A水化的最终产物有所不同。     

粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

研究了粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响.试样为40mm×40mm×160mm细碎石混凝土和20mm×20mm×20mm水泥石,粉煤灰取代水泥用量为10%,30%和50%.半年浸泡试验表明,R<1.5的粉煤灰提高了混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,在一定的粉煤灰掺量范围内,掺量增加使改善效果更好.XRD和MIP分析表明,粉煤灰通过其火山灰反应一方面降低了Ca(OH)2的含量,另一方面增强了水泥石的密实性,这有利于减少钙矾石和石膏的生成.     

Effects of Thaumasite Formation on the Performance of Portland-limestone Concrete Stored in Magnesium Sulfate Solution

The influence of theaumasite formation on the performance of Portland-limestone cement concrete stored in magnesium sulfate solution was studied.The experimental results show that the deterioration of Portlandlimestone cement concrete is higher than that of Portland cement concrete.The more the content of limestone,the more serious the deterioration of concrete,and also the lower the temperature,the earlier the deterioration of concrete.Thaumasite was detected to form in the Portland-limestone pastes when stored in 10wt% MgSO4 solution at 3-10℃ and is was easy to form at lower temperatures.     

减水剂对水泥净浆早期自收缩性能的影响

以水泥净浆为研究对象,研究了萘磺酸盐系、聚羧酸盐系和氨基磺酸盐系3种高效减水荆对混凝土早期自收缩性能的影响.研究发现,减水剂对水泥石的毛细孔细化作用、缓凝作用以及抑制水化作用使其早期自收缩增大.此外,水泥的水化初期,水泥石的自收缩随着减水剂掺量的增加而降低;而随着水化的不断进行,其自收缩随着减水荆掺量的增加而增大.     

纳米级SiOx与硅灰对水泥浆体需水量的影响

研究了硅灰和纳米级SiO2x对水泥浆体量需水量的影响。研究表明，纳米级SiOx的掺量对水泥浆体的需水量影响非常显著，当纳米缘SiOx掺量达到水泥用量的8％时，水泥浆体的需水量增大一倍，而硅灰的掺量在水泥用量10％以内时，对水泥浆体的需水量影响不明显，并通过试验建立了水泥标准稠度用水量与纳米级SiOx硅灰的掺量关系的数学模型。     

硅灰与氧化石墨烯对硬化水泥浆体的复合增强效应

研究了硅灰与氧化石墨烯复掺时对硬化水泥浆体力学性能的影响. 分别进行了普通水泥浆体、内掺质量分数10%的硅灰水泥、外掺质量分数0.8%的氧化石墨烯复合聚羧酸减水剂（GOPCs）水泥浆体以及同时内掺硅灰与外掺GOPCs的水泥浆体的配制. 对4种硬化水泥浆体的抗折强度、抗压强度以及90 d龄期孔隙率进行了测定,同时采用X射线衍射仪及扫描电子显微镜对水泥水化产物进行分析,并将4种样品的力学性能进行比较. 结果表明,当掺10%硅灰时,硬化水泥浆体90 d抗压强度比空白样提高了3.6%,抗折强度提高了9.6%;当只使用氧化石墨烯复合聚羧酸减水剂而不掺硅灰时,抗压强度提高了11.9%,抗折强度提高了15.3%;当硅灰与氧化石墨烯复掺时,抗压强度提高了22.7%,抗折强度提高了38.6%. 孔隙率的变化以及XRD、SEM分析证实了这一结果. 因此,硅灰与氧化石墨烯复合聚羧酸减水剂对硬化水泥浆体具有复合增强作用.     

水泥胶砂硫酸盐侵蚀的温度效应研究

研究不同配比胶砂件在5℃、20℃、5℃和20℃冷热交替3种温度的硫酸盐溶液中浸泡1年后的外观、强度和矿物成分变化。结果表明：温度对硫酸盐侵蚀过程的影响与胶凝材料组成有关。温度越高，纯水泥砂浆的硫酸盐侵蚀破坏越快．砂浆中生成了更多的钙矾石与石膏晶体；但温度越高越有利于矿物掺合料火山灰活性的发挥，反而使加掺舍料砂浆受侵蚀程度减轻；且使用活性较低、活性期越长的矿物掺合料时，这种温度效应越明显。     

硅灰对水泥基材料热膨胀性能影响的研究

通过在水泥基材料中加入矿物掺合料硅灰,利用差示热膨胀测试方法对其热膨胀率进行了研究,结果表明:掺入硅灰的水泥石热膨胀率变化趋势与纯水泥石相似,均表现为随着温度的升高先增加后显著降低的规律,而硅灰的加入使水泥石在高温时产生比纯水泥石更大的收缩。借助于TG-DTA和XRD测试手段,对掺加硅灰后水泥石的热膨胀性能变化规律进行了机理分析,得出硅灰的掺入形成了大量C-S-H凝胶,高温作用下凝胶脱水使其体积明显收缩的结论。     

硅灰掺量对水泥基材早期收缩性能的影响

采用一种新的全自动混凝土收缩膨胀仪,连续测定了以5%、10%、15%水泥质量分数的硅灰替代水泥的混合浆体分别从终凝和24 h至168 h的自收缩值和干缩值. 试验发现:当试样中胶凝材料硅灰质量分数为5%、10%、15%时,其24 h龄期时自收缩值分别达到168 h龄期时的34.5%、57.1%、65.8%,24 h龄期时的干缩值分别达到168 h龄期时的66.7%、71.1%、75.8%,表明自收缩和干缩主要发生在24 h内. 试样在168 h龄期时,自收缩值、干缩值以及自收缩值与干缩值的比值均随硅灰掺量的增加而增加. 在96 h~150 h龄期内,自收缩速率出现了一个缓慢增加的阶段,表明硅灰与水化产物Ca_（OH）2之间发生了火山灰反应. 研究对高性能混凝土中硅灰掺量的控制以及早期的养护起到指导作用和借鉴意义.     

Effect of Fly Ash and Silica Fume on Hydration Rate of Cement Pastes and Strength of Mortars

The effect of fly ash and silica fume on hydration rate and strength of cement in the early stage was studied. Contrast test was applied to the complex cementitious system to investigate the hydration rate. Combined with mechanical strength, the influence of fly ash and silica fume during the hydration process of complex binder was researched. The peak of the rate of hydration heat evolution and the mechanical strength decreased as the ratio of fly ash increased, however, as the ratio of silica fume increased, the peak of the rate of hydration heat evolution and the mechanical strength increased obviously. When the ratios of fly ash and silica fume are 10% and 5%, the peak of the rate of hydration heat evolution is the highest. At the same time 7 days of flexural and compressive strength are the highest as 8.89 MPa and 46.52 MPa, respectively. Fly ash and silica fume are the main factors affecting the hydration rate and the mechanical property.     

早期养护条件对水泥石碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀的影响

研究了早期高湿度空气养护、水中标准养护及密封养护对水泥石碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀的影响。采用X射线衍射（XRD）、傅立叶转换红外光谱（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）等方法分析了水泥石经180 d硫酸盐侵蚀后的腐蚀产物。结果表明,早期高湿度空气养护,水泥石碳化生成的CaCO3填充于孔隙中,使表层结构更加致密,阻碍了SO4^2-等有害离子侵入,延缓了水泥石碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀过程。比较而言,早期密封养护,水泥水化不充分,水泥石内部缺陷相对较多,SO4^2-等有害离子容易侵入,水泥石碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀最为严重。