多粉煤灰复合水泥的水化性能研究

采用X－射线衍射、扫描电镜、水化热和孔结构测定方法,研究了粉煤灰、矿渣、钢渣三掺复合水泥绵水化反应和激发剂对这种复合水泥水化性能的影响,并与硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的水化作了比较。结果表明：粉煤灰、矿渣、钢渣复掺改善了复合水泥的孔结构,激发剂增大了粉煤灰、矿渣、钢渣的水化活性,加快了复合水泥的水化速度,从而提高了水泥的物理力学性能,但对复合水泥水化产物种类影响不大。     

高掺量粉煤灰矿渣水泥水化进程及水化热的研究

掺加适当比例的自制复合活性激发剂，配制了高掺量粉煤灰矿渣水泥胶凝材料，运用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和差热分析（DTA）等手段研究了胶凝材料不同龄期的水化物相，测量了水化物早期水化热，结果表明，高掺量粉煤灰矿渣水泥具有较好的胶凝性，早期水化放热较低。     

不同混合材掺量配比对复合水泥实际性能的影响

研究了粉煤灰、粒化高炉矿渣及石灰石的不同掺量对复合硅酸盐水泥的干燥收缩、耐硫酸盐腐蚀性能的影响。结果表明:粉煤灰掺量增加后,对水泥实际应用性能的改良作用最为明显。但当其与矿渣总掺量超过30%后,复合水泥性能重新劣化。     

粉煤灰-矿渣-水泥复合胶凝材料强度和水化性能

研究了不同细度和不同掺量的矿渣和粉煤灰对粉煤灰-矿渣-水泥(FSC)复合胶凝材料强度的影响.借助激光衍射粒度仪测定了矿渣和粉煤灰的粒径.测定了FSC复合胶凝材料的水化热,分析了其水化进程.结果表明:矿渣细度对FSC复合胶凝材料强度影响较大,矿渣越细,FSC复合胶凝材料强度越高;通过优化矿渣、粉煤灰的颗粒级配,可发挥出它们的"叠加效应";当粉煤灰和矿渣总掺量(质量分数)为50%,而矿渣掺量在33%以上时,可配置出52.5R复合水泥.     

矿物掺合料对未水化水泥的后期水化危害的抑制作用

低水灰比混凝土中存在大量未水化的水泥,其后期继续水化将导致混凝土的损伤,表现为抗压强度显著降低及耐久性变差.为抑制未水化水泥的后期水化危害,研究了粉煤灰和矿渣单掺或双掺后对混凝土后期性能的影响,结果表明,双掺粉煤灰和矿渣可以有效抑制混凝土中未水化水泥的后期水化危害.     

矿物掺合料对复合胶凝材料水化特性的影响

矿物掺合料的使用,使得水泥基材料的水化变得更加复杂。通过试验测定复合胶凝材料中的非蒸发水含量、矿物掺合料反应程度,研究不同掺量粉煤灰和矿渣对复合胶凝材料水化特性的影响。试验结果表明,粉煤灰或矿渣的掺入会降低复合胶凝材料的非蒸发水含量和粉煤灰或矿渣的反应程度,非蒸发水含量和矿物掺合料反应程度的降幅与矿物掺合料掺量显著相关。本试验研究为矿物掺合料在水泥基材料中的合理应用提供了理论依据。     

聚羧酸减水剂对水泥-高炉矿渣-粉煤灰三元体系性能影响研究

研究了聚羧酸减水剂对水泥-高炉矿渣-粉煤灰三元体系工作性能和水化性能的影响。结果表明,复掺粉煤灰和高炉矿渣的水泥浆体流动度要优于单掺组分,并且粉煤灰与高炉矿渣能够发挥“叠加效应”,促进了复合体系的火山灰反应,生成更多的AFt和C-S-H凝胶等水化产物。减水剂的掺入提高了复合浆体加速期的放热峰,减水剂与矿物掺合料之间具有“协同作用”,能够更好地发挥聚羧酸减水剂的作用效果,提高了复合水泥浆体的流动度,改善了水泥硬化浆体的孔隙结构,提高了硬化砂浆的抗压强度,在加入0.08%聚羧酸减水剂后,纯水泥胶砂、单掺粉煤灰胶砂、单掺高炉矿渣胶砂、复掺粉煤灰与高炉矿渣胶砂28d抗压强度分别提高了46.8%、42.6%、35.3%、35.9%。     

高掺量混合材复合水泥的研究

本文通过对熟料、矿渣、粉煤灰进行优化组合，采用活性激发剂来激发粉煤灰的潜在活性的方法，进行高掺量混合材研制复合水泥，不仅提高了早期强度。同时又提高了抗折强度，明显降低了水泥的脆性。还通过SEM等现代技术测试手段。探讨其水化产物的水化过程及水化机理，对宏观和微观进行了对比分析。     

蒸养条件下水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化性能研究

通过测定不同龄期净浆的化学结合水量和抗压强度,并结合SEM,研究在蒸养条件下粉煤灰掺量、细度对水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化性能的影响。试验结果表明:蒸养条件提高了水泥粉煤灰复合胶凝材料的水化速度,同时也提高了粉煤灰的活性;蒸养条件下,粉煤灰的细度对水泥粉煤灰复合胶凝材料的早期水化没有显著影响,其后期水化速度随粉煤灰细度的增加而增加;粉煤灰掺量的增加,降低了其早期水化速度,掺入适量的粉煤灰其后期水化程度可以超过纯水泥的水化程度;粉煤灰的掺入有利于水泥的水化,且水泥的水化速度随粉煤灰掺量的增加而增加。     

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。     

粉煤灰、矿渣对水泥水化热的影响

研究了不同水灰比硅酸盐水泥净浆的水化放热过程,以及用粉煤灰、矿渣粉配制成的混合水泥的水化放热过程,并研究了硅酸盐水泥和混合水泥的强度发展规律.试验结果表明:用粉煤灰、矿渣粉等量取代部分水泥,胶凝材料的水化热比硅酸盐水泥的水化热要低,但降低的幅度不完全与粉煤灰、矿渣粉的掺量成比例.单从降低胶凝材料水化热的角度看.掺粉煤灰的效果最好,掺矿渣粉的效果次之.强度试验结果表明,用粉煤灰和矿渣取代部分水泥的试件比同水灰比的水泥净浆试件的早期抗压强度小,但是后期强度增加快,从28 d强度看还是不及纯水泥净浆的强度.     

Modeling of hydration kinetics in cement based materials considering the effects of curing temperature and applied pressure

Portland cement is the most widely used cement in the world. In the industrial by-products suitable for use as mineral admixtures in Portland concrete are ashes produced from the combustion of coal and granulated slag in metal industries. However, comparing such ashes with Portland cement, determining the hydration of this concrete is much more complex because of the reaction between calcium hydroxide and fly ash or slag. In this paper, the production of calcium hydroxide in cement hydration and its consumption in the reaction of mineral admixtures are considered in order to develop a numerical model for simulating the hydration of concrete, which contains fly ash or slag. The proposed numerical model includes the effects of water to binder ratios, slag or fly ash replacement ratios, curing temperature, and applied pressure. The heat evolution rate of fly ash- or slag-blended concrete is determined by the contribution of both cement hydration and the reaction of mineral admixtures. Furthermore, an adiabatic temperature rise in hardened blended concrete is evaluated based on the degree of hydration of the cement and mineral admixtures. The proposed model is verified through experimental data obtained from the concrete with different water-to-cement ratios and mineral admixture substitution ratios at elevated temperature and high pressure.     

若干掺合料对减水剂塑化效果的影响

研究了经活化处理并磨细的煤矸石及粉煤灰以不同比例等量替代部分水泥后,对掺减水剂水泥浆体流动度的影响规律,并将其与常用的矿物掺合料进行比较.结果表明,对于所选用的3种硅酸盐水泥和2种减水剂,用煤矸石等量替代部分水泥均会对减水剂的塑化效果产生负面影响,而与此相反,粉煤灰、矿渣粉和高钙粉煤灰有助于改善减水剂的塑化效果.分析了煤矸石、粉煤灰、矿渣粉和高钙粉煤灰等矿物掺合料对减水剂塑化效果的影响机理.     

Use of binary and ternary blends in high strength concrete

Combinations of cement additions may provide more benefits for concrete than a single one. In this study, 80 high strength concretes containing several types and amounts of additions were produced. In the first stage, silica fume contents in binary blends that give the highest strengths were determined for different binder contents. In the second stage, a third binder (Class F or Class C fly ash or ground granulated blast furnace slag) was introduced to the concretes already containing Portland cement and silica fume in the amounts found in the first stage. Results indicated that ternary blends almost always made it possible to obtain higher strengths than Portland cement + silica fume binary mixtures provided that the replacement level by the additions was chosen properly. Moreover, the performance of slag in the ternary blends was better than Class F fly ash but worse than Class C fly ash.     

循环流化床粉煤灰对水泥性能的影响

检验了循环流化床粉煤灰和炉渣的技术性能指标.通过调整复合硅酸盐水泥中钢渣、炉渣和粉煤灰的配比,研究了循环流化床粉煤灰对水泥强度的影响.     

新型高效混凝土复合早强剂

本文选用亚硝酸钠、无水硫酸钠、三乙醇胺和聚羧酸减水剂为新型高效复合早强剂的掺料,应用正交实验方法设计实验,从而配置新型高效复合早强剂。实验结果表明,在标准养护条件下,该新型高效复合早强剂可以使得使得水泥试件的1 d强度提高到150%,3 d、7 d、28 d的强度并没有降低;同时,在此基础上,研究该新型高效复合早强剂对复掺矿渣以及粉煤灰水泥强度的影响,结果表明,与不掺粉煤灰以及矿渣的水泥试块相比,当水泥试块的粉煤灰或矿渣的掺量为10%时,该新型高效复合早强剂可以适当的提高胶凝体系的早期强度;但是,当水泥试块的粉煤灰、矿渣掺量为20%及以上时,胶凝体系与空白组相比,抗压强度降低。     

新型粉煤灰-矿渣少熟料水泥的试验研究

以工业废渣粉煤灰、矿渣为主要原料,掺入少量硅酸盐水泥熟料、石灰、石膏以及复合激发剂等,通过正交试验,配制出强度等级为22.5—32.5级新型粉煤灰-矿渣少熟料水泥。该水泥的物理力学性能良好,特别适用于大体积混凝土以及砌筑砂浆工程。     

不同掺量配比对复合硅酸盐水泥性能的影响

研究了粉煤灰、粒化高炉矿渣及石灰石的不同掺量对复合硅酸盐水泥的凝结时间及抗压强度的影响。结果表明：石灰石粉对水泥的负面影响较大,粉煤灰掺量增加有缓凝及削弱水泥早期强度的作用,而增加高炉矿渣掺量具有缓凝和提高水泥后期强度的效果。