低熟料胶凝材料混凝土耐久性研究

低熟料胶凝材料混凝土通过组分优化设计和高效减水剂可以实现良好工作性,并满足混凝土工程对强度等级的要求,缓解生态环境和资源压力。但利用低碳胶凝材料制备的混凝土耐久性如何是学术界和工程界关注的焦点问题。针对低熟料胶凝材料混凝土的抗碳性能、电通量、抗冻性能进行了研究与分析。自然碳化和强制碳化结果显示,低熟料混凝土比基准组的碳化深度小。随着养护龄期的增加,其抗碳化性能提高。低熟料胶凝材料混凝土的电通量显著降低,致密性良好。抗冻性研究表明,低熟料胶凝材料混凝土比基准组好。初步研究表明,低熟料胶凝材料混凝土耐久性能整体上优于目前混凝土搅拌站生产的混凝土。     

热处理活化拜耳法赤泥制备低碳胶凝材料的研究

为了探究热处理对拜耳法赤泥胶凝特性的影响，采用对比强度法评价不同温度煅烧下赤泥的胶凝特性；并将赤泥与水泥熟料、石灰石粉、石膏按比例混合制备低碳胶凝材料，探究赤泥的热处理温度对低碳胶凝材料性能的影响，通过XRD分析赤泥的热处理温度对物相变化和胶凝材料的水化产物的影响。结果表明：随着热处理温度的升高，赤泥胶凝特性逐渐增强后减弱，在600℃时达到最佳；所制备的胶凝材料早期强度较高，但后期强度增长缓慢；胶凝特性好的赤泥在的水化反应中消耗更多的CH，同时会生成少量的单碳铝酸盐；利用热处理活化的赤泥制备的低碳胶凝材料每吨可减少约30%的CO₂排放和20%的能耗。     

低熟料胶凝材料对混凝土耐久性的研究

针对混凝土工程频繁开裂现象,制备了低熟料胶凝材料,研究了这种新型胶凝材料对混凝土和易性、抗氯离子渗透性能和抗裂性能的影响。结果表明:低熟料胶凝材料的需水量低,相比于组分相当的水泥+掺合料混凝土,在达到同样坍落度时用水量减少;低熟料胶凝材料配制的混凝土氯离子扩散系数较低;在圆环约束法实验中,低熟料胶凝材料配制的混凝土相比于组分相当的水泥+掺合料混凝土延迟10d左右开裂。     

激发剂对钢渣胶凝材料性能的影响

以钢渣、矿渣、水泥熟料为主要原料,并掺入少量激发剂,成功制备了高强、高钢渣掺量的钢渣胶凝材料.探讨了激发剂、熟料掺量、钢渣掺量对钢渣胶凝材料性能的影响,并通过SEM,XRD分析了激发剂对钢渣胶凝材料浆体水化产物及水泥石微观结构的作用.结果表明:激发剂显著提高了钢渣的活性,从而大幅度提高了钢渣胶凝材料的早期性能;掺加激发剂后,钢渣胶凝材料3 d抗压强度可增加119.7%;激发荆对钢渣胶凝材料浆体水化产物种类的影响不大;与硅酸盐水泥浆体相比,钢渣胶凝材料浆体中C-S-H凝胶和Aft晶体含量明显增多,Ca(OH)2晶体含量显著降低.     

镁渣胶凝材料强度影响因素的研究

以镁渣、矿渣、水泥熟料配制镁渣胶凝材料,探讨了镁渣掺量、水泥熟料掺量、物料粉磨工艺、辅助激发剂复掺对镁渣胶凝材料强度(抗压和抗折强度)的影响,分析了镁渣胶凝材料水化产物的矿物组成.结果表明:当镁渣与矿渣掺量相等时,镁渣胶凝材料有较好的强度;镁渣胶凝材料水化较慢,28d后强度还有大幅度的增长;水泥熟料掺量越大,镁渣胶凝材料强度越高;相比先磨后混工艺,先混后磨工艺所制备的镁渣胶凝材料有更好的强度;复掺3种辅助激发剂(水玻璃、硫酸钠、石膏)后,镁渣胶凝材料强度性能达到32.5强度等级复合水泥标准要求.镁渣胶凝材料水化产物主要由C-S-H,Ca(OH)_2和AFt等组成.     

硅质废渣低碳胶凝材料制备研究

为降低硅质废渣对环境的污染并实现其资源化利用,通过硅质废渣微粉和矿粉复配制备低碳胶凝材料,研究了不同复配比例对低碳胶凝材料活性的影响以及对混凝土性能的影响。结果表明,互掺粉磨有利于低碳胶凝材料比表面积的提升和活性指数的提高。随着低碳胶凝材料中硅质废渣微粉掺入比例的增加,混凝土的坍落度和抗压强度先升后降;进一步通过低碳胶凝材料替代水泥发现,随着替代量增加混凝土坍落度和抗压强度先升高后下降、收缩率先下降后升高。在低碳胶凝材料替代量为55 kg/m³时,混凝土性能最佳。     

低碳胶凝材料制备混凝土路面砖的试验研究

文中以矿渣、钢渣、脱硫石膏等工业废弃物及熟石灰和激发剂混合后形成低碳胶凝材料,加入少量水泥、砂、碎石、减水剂和水,经搅拌后,振动压制成型制得混凝土路面砖。试验研究了低碳胶凝材料不同组分材料用量、混凝土路面砖中的掺加量、水胶比等因素对混凝土路面砖的强度、耐磨性的影响。结果表明,采用低碳胶凝材料可减少水泥的用量、节约成本,通过控制矿渣用量、水胶比、低碳胶凝材料掺加量等参数,可制备出满足Cc40强度等级的混凝土路面砖。     

冶金渣制备生态型人工鱼礁混凝土的试验研究

通过正交试验研究了矿渣钢渣熟料石膏体系胶凝材料的强度。胶凝材料正交试验表明：矿渣：钢渣的复合比为7∶1,矿渣和钢渣的比表面积分别为480 m 2·kg -1和550 m 2·kg -1,并与10%的水泥熟料和10%的脱硫石膏复合的胶凝材料具有较高的强度。以优化后的胶凝材料代替水泥,并以热闷法稳定化的钢渣颗粒为骨料,可以制备出抗压强度达到65 MPa以上的人工鱼礁混凝土。利用XRD和SEM方法分析胶凝材料的水化过程,结果表明,水化反应主要生成AFt相和C-S-H凝胶,钢渣、水泥熟料和脱硫石膏的协同作用对矿渣的火山灰活性反应具有重要促进作用。     

复合激发剂组分掺量对无熟料矿渣粉煤灰抗压强度影响

通过正交试验,研究复合激发剂三种组分掺量对无熟料矿渣粉煤灰胶凝材料抗压强度的影响,测试胶凝材料3d、7d和28d的抗压强度并分别进行极差分析。结果表明,JS激发剂对抗压强度活性激发最强,JL最弱;无熟料矿渣粉煤灰胶凝材料28d抗压强度达到44.47MPa;获得了最佳的复合激发剂掺量配方。     

碱激发胶凝材料的昨天、今天和明天——从事低碳胶凝材料研究的体会与思考

<正>碱激发胶凝材料主要以硅铝质废弃物为原料,其能耗低、排放少,被称为低碳胶凝材料。该材料还拥有早期强度高、耐久性好等优异性能,被认为是一种具有广阔应用前景的新型胶凝材料。因此,随着近年对气候变暖的日益关注,碱激发胶凝材料的制备及应用技术成为绿色建筑材料领域的研究热点及前沿。1.碱激发胶凝材料的发展历史碱激发胶凝材料非常"年轻"。自上世纪40年代     

激发剂对掺工业废渣胶凝材料路用性能的影响

试验采用硅酸盐水泥熟料与不同的工业废渣(钢渣、矿渣、磷渣、液态渣和铜渣)配制成各种复合胶凝材料，研究了不同种类的工业废渣、不同的熟料掺量、特别是不同钢渣和矿渣之比的复合废渣胶凝材料的物理力学性能，收缩和耐磨等路用性能，同时还研究了不同激发剂(水玻璃，明矾，元明粉Na2SO4，三乙醇胺TEA和明矾石等)对掺工业废渣的胶凝材料路用性能影响，并结合微观结构，对其机理进行了分析。     

复合外加剂对少熟料矿渣胶凝材料性能的影响

通过对硅酸盐水泥熟料矿物组成、水化特性,矿渣的化学组成和水化过程的分析,研究了普通矿渣水泥水化产物平衡体系的稳定性,并根据少熟料矿渣胶凝材料系统水化产物稳定存在的条件,研制了适用于高掺量矿渣水泥的复合外加剂,得到了性能较好的胶凝材料。     

制碱白泥与粉煤灰复合作水泥掺和料的研究

研究了不同的混料方法对白泥活化粉煤灰作水泥复合材料时的性能影响.结果发现,与纯水泥相比,白泥与粉煤灰质量比为4∶6时,干混法试样N5(gh)3,7 d的抗压强度分别提高了32.5%,16.5%,28 d抗压强度达到73.0 MPa;白泥与粉煤灰质量比为5∶5时,湿混法试样N6(sh)3,7 d的抗压强度分别提高了9.3%,1.8%,28 d抗压强度达到72.2 MPa;白泥与粉煤灰质量比为2∶8时,直接混法试样N3(zh)3,7,28 d的抗压强度分别达到23.5,42.5,64.0 MPa.通过XRD,DTA,SEM方法研究了水泥-粉煤灰-白泥系统水化性能.结果表明:白泥、粉煤灰的引入,加速了粉煤灰中活性Al2O3、SiO2的反应;龄期对水泥-粉煤灰-白泥系统有较大影响,龄期越长,水化产物越多,结构越密实.     

聚合物彩色胶结料老化特性研究

针对多数彩色路面服役2～3年后出现的胶结料老化现象,开展聚合物彩色胶结料及其老化特性研究。采用正交试验设计方法,选用SEBS聚合物、树脂、橡胶油、颜料等制备不同材料组成的彩色胶结料,采用旋转薄膜法模拟彩色胶结料在拌和施工中的老化。采用蠕变-恢复试验参数分析彩色胶结料老化前后的力学性能,研究老化对蠕变-恢复性能的影响规律,探究各原材料与老化性能的相关性。结果表明,橡胶油和SEBS是影响抗老化性能的主要因素,在一定范围内,橡胶油越少,SEBS越多,彩色胶结料的抗老化性能越良好。     

油井水泥增韧剂的实验研究

尝试用纤维材料制成增韧剂,以改善水泥石力学性能。通过室内实验表明:代号FR的油井水泥增韧剂能够显著提高水泥石试样的力学性能,使得水泥石试件的抗折强度提高10.26%～24.27%,压缩弹模下降9.09%～21.62%,抗冲击功增长7.39%～34.57%。     

CaO-Al2O3-P2O5三元体系中胶凝材料的设计、制备与水化

在CaO-Al_2O_3-P_2O_5三元体系中设计了以磷铝酸钙、铝酸钙和磷酸三钙为矿相组成的磷铝酸盐水泥熟料,并利用溶胶凝胶法、高温固相反应法制备了不同矿相含量的系列熟料,定量分析了熟料的矿相含量,测试了净浆凝结时间和抗压强度,分析了水化硬化浆体的微观结构.结果表明:磷铝酸盐水泥熟料水化凝结时间正常,磷铝酸钙含量越高,凝结时间越短;其水化硬化试件具有高强早强的特性,早期和后期强度都较高;磷铝酸盐水泥硬化浆体微观结构致密,在28d内水化产物主要为水化铝酸钙(C_2AH_8)、CaO-Al_2O_3-H_2O凝胶、CaO-Al_2O_3-P_2O_5-H_2O凝胶;磷铝酸盐水泥熟料中实际所含矿相含量与设计相符,证明熟料设计思路可行,为开发新型胶凝材料提供了新设计思路.     

激发剂在石膏胶凝材料中的应用

石膏胶凝材料是以石膏为主要原料复合其他矿物掺合料用于生产砌块等建筑材料的一种新型石膏资源化利用的材料。石膏胶凝材料体系通常加入适量的矿物掺合料,并且大量使用石膏产品,这样以来在改善石膏胶凝材料制品性能的同时,可以大量使用工业副产品。但是,在没有碱性激发剂的情况下,石膏制品的强度和耐久性都相对较差。该文研究总结了激发剂对石膏制品性质的影响,重点总结了化学激发剂硫酸盐和氯盐对石膏体系的性能影响。通过研究表明,化学激发剂的适量加入可以有效地改善石膏体系制品的物理力学性能和耐久性。     

蒸汽养护对水泥基材料性能影响的研究进展

蒸汽养护能够加快水泥基材料水化速率,提高混凝土的早期强度,但水泥基材料水化性能在蒸汽养护及普通养护下存在显著差异,其高温养护条件下产生微结构缺陷、损伤和脆性的内在机理仍需要系统深入研究。为了更好的研究和应用蒸汽养护技术,综述了蒸汽养护对水泥基材料水化性能、孔结构、抗压强度、体积稳定性能和耐久性能等方面的研究进展,认为蒸汽养护制度与胶凝材料体系在水泥基材料水化性能、孔结构与强度之间的平衡点是评价其总体作用效果的关键,并指出蒸汽养护条件下掺合料间的相互作用机制、复合激发效果;多元胶凝体系水化热力学、动力学及其微观结构的演变规律。