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。     

超细CaCO3对硫铝酸盐水泥性能的影响

研究了超细CaCO3对硫铝酸盐水泥性能的影响情况。结果表明,超细CaCO3缩短了水泥的凝结时间,且其掺量在3%左右时,不仅改善了浆体的流变性能,而且大大提高了水泥的抗压强度。此外,探讨了高温养护条件下掺超细CaCO3水泥浆体的强度发展。     

超细矿渣对高性能硫铝酸盐水泥砂浆的改性试验

研究了超细矿渣(SFS)对硫铝酸盐水泥(SAC)砂浆力学性能和干缩性能的影响,并与普通硅酸盐水泥(PC)砂浆进行了对比试验.结果表明,(1)SAC和PC砂浆强度都随SFS掺量的增加呈先增后减趋势,对于SAC砂浆,SFS掺量为20％时其各龄期抗折抗压强度为最佳;对于PC砂浆,该值为30％;(2)在试验条件下,SFS掺量为20％的SAC砂浆和SFS掺量为30％的PC砂浆的改性效果最好;(3)掺入SFS后,SAC和PC砂浆结构更致密,总孔隙率降低.     

矿渣阿利特—硫铝酸盐水泥性能的研究

探讨了高炉矿渣及石膏和石灰石参与下阿利特－硫铝酸盐水泥的性能。结果表明，在阿利特－硫铝酸盐水泥熟料中掺加较多量矿渣，强度的降低幅度较小，当前适量的石膏及石灰石存在时，水泥的７ｄ，２８ｄ强度可赶上或超过不掺矿渣的试样。这一结果归结为所造成的ＡＦｔ生长的良好条件及对矿渣的良发激发作用以及对硅酸盐矿物水化的促进作用；掺加矿渣，水泥的凝结时间有所延长。     

矿渣阿利特─硫铝酸盐水泥性能的研究

探讨了高炉矿渣及石膏和石灰石参与下阿利特—硫铝酸盐水泥的性能。结果表明，在阿利特—硫铝酸盐水泥熟料中掺加较多量矿渣，强度的降低幅度较小，当有适量的石膏及石灰石存在时，水泥的7d、28d强度可赶上或超过不掺矿渣的试样。这一结果归结为所造成的AFt生长的良好条件及对矿渣的良好激发作用以及对硅酸盐矿物水化的促进作用；掺加矿渣，水泥的凝结时间有所延长。     

几种外加剂对硫铝酸盐水泥性能的影响

通过大量实验,作者研究了不同种类、不同掺量的外加剂对硫铝酸盐水泥的凝结时间、强度和膨胀率的影响。实验结果表明:木钙能有效地延缓水泥的凝结时间,烧石膏和明矾石在合适的掺量下能提高水泥的膨胀率和后期强度,抑制了水泥石后期强度的倒缩。采用XRD、DTA和SEM测试方法,分析了烧石膏和明矾石对水泥水化产物和水化机理的影响。     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥混凝土性能的影响

通过试验研究不同掺量的矿渣和硅灰对硫铝酸盐水泥混凝土凝结时间、力学性能、体积收缩和早期抗裂性的影响。研究结果表明,在硫铝酸盐水泥混凝土中,掺入矿渣会延长混凝土的凝结时间,抑制收缩变化和早期开裂,但会显著降低力学性能;掺入2.5%的硅灰可以缩短硫铝酸盐水泥混凝土的凝结时间,提高力学性能、抑制收缩变化和早期开裂,但硅灰过量则会降低混凝土的力学性能。综合考虑硫铝酸盐水泥混凝土在工程中的实际应用,确定胶凝材料的最佳配比为硫铝酸盐水泥:矿渣∶硅灰=87.5∶10∶2.5,在此配比下混凝土的初凝和终凝时间分别为72min和114min,8h抗压、抗折强度分别为28.2MPa和4.1MPa。     

减水剂对硫铝酸盐水泥早期水化影响

研究了聚羧酸系高效减水剂(PCE)和萘系减水剂(FDN)对硫铝酸盐水泥净浆工作性能及力学性能影响,通过XRD和SEM检测手段对水化产物进行表征.结果表明:两种减水剂对硫铝酸盐水泥净浆流动度的影响存在饱和点;相比于FDN型减水剂,PCE型减水剂对硫铝酸盐水泥净浆具有更好的减水效率及分散能力.PCE型减水剂阻碍硫铝酸盐水泥净浆早期水化,并降低硫铝酸盐水泥净浆1 d抗压强度;FDN型减水剂能够加速硫铝酸盐水泥净浆早期水化,缩短初凝和终凝时间,提高硫铝酸盐水泥净浆1d抗压强度.两种减水剂对硫铝酸盐水泥净浆3d后抗压强度及水化产物种类均没有影响.     

改善硫铝酸盐水泥性能的研究

本文通过大量的实验工作,探讨了细度和外加剂对硫铝酸盐水泥性能的影响。实验结果表明,烧石膏抑制了硫铝酸盐水泥28天抗压强度的倒缩,有机外加剂延长了水泥的凝结硬化时间。核水泥的抗渗性、抗化学侵蚀性及抗干缩性能较好。采用XRD、SEM和DTA测试方法对该水的水化产物和机理进行了分析与讨论。     

石膏对阿利特─硫铝酸盐水泥性能的影响

研究了石膏对阿利特─硫铝酸盐水泥强度、凝结时间、干缩性等性能的影响。结果表明，掺加５％左右的石膏，可显著提高水泥强度，当掺量达约８％时，水泥的早期强度降低，更多的石膏则造成水泥安定性不良；石膏可延长水泥的凝结时间；存在适量石膏，水泥的干缩值减小。     

圈流球磨下矿渣微粉的影响因素研究

设计了粉磨的圈流工艺流程,研究了研磨的介质、工艺流程及参数等因素对粉末矿渣的比表面积、粒径尺寸和活性指数的影响.结果表明:预研磨时,不同的研磨体对研磨结果有较大影响,合理的预磨时间有助于提高粉磨效果.在15 min钢棒预粉磨+30 min球段粉磨的工艺条件下,可得到最大的比表面积、最小的粉粒粒径和最大的活性指数.     

水化环境对粒化高炉矿渣粉水化产物性能影响

利用扫描电镜观察不同水化环境下粒化高炉矿渣粉水化产物微观形貌,并利用能谱分析水化产物的元素组成,计算水化产物的Ca/Si和Ca/(Si+ Al).试验结果表明:在常温养护条件下,矿渣活性较低,水化产物的Ca/Si、Ca/(Si+ Al)较高;高温养护提高了矿渣的活性,水化产物的Ca/Si、Ca/(Si+ Al)有所降低;常温碱激发环境下矿渣活性得到较好的发挥,矿渣颗粒水化较充分,水化产物的Ca/Si、Ca/(Si+ Al)较低;高温养护碱激发环境下,早期矿渣活性即被激发,但阻碍了后期矿渣活性的发挥.     

纤维矿渣微粉混凝土高温中的劈拉性能

通过高温（200～800℃）劈拉试验,测定124个纤维矿渣微粉混凝土（FRC-GGBFS）试件的劈拉强度和荷载—横向变形曲线,探讨温度、矿渣掺量、钢纤维掺量和聚丙烯纤维掺量对FRC-GGBFS的高温中劈拉强度和变形的影响,并通过不同温度下扫描电镜分析,探讨FRC-GGBFS的高温劣化过程。结果表明：随温度升高,FRC-GGBFS劈拉强度不断劣化,劈拉荷载—横向变形曲线渐趋扁平,韧性显著下降;矿渣微粉掺量为40%时,其对混凝土的高温中劈拉性能的改善最为显著;钢纤维显著提高了FRC-GGBFS的高温中劈拉强度和韧性;聚丙烯纤维能有效防止高温爆裂,其掺量为0.9 kg/m3时对FRC-GGBFS的高温中劈拉性能有明显改善。最后,建立了考虑温度、钢纤维体积率等影响的FRC-GGBFS高温中劈拉强度计算模型。     

水泥—钢渣—矿渣复合胶凝材料的水化特性

通过测定水泥--钢渣--矿渣复合胶凝材料的水化热、砂浆的抗压强度、硬化浆体孔溶液的碱度、钢渣和矿渣的水化程度,探讨了复合胶凝材料的水化特性。结果表明:钢渣在复合胶凝材料水化硬化过程中所起的化学作用小于矿渣;随着复合胶凝材料中钢渣含量的增大和矿渣含量的减小,复合胶凝材料的早期和后期胶凝性能均降低;随着复合胶凝材料中矿渣的含量增大,硬化浆体孔溶液的碱度降低,矿渣的反应程度也随之降低,矿渣含量为10%~40%时,孔溶液的pH值为12.6~13.3;钢渣的反应程度受复合胶凝材料组成的影响很小;钢渣和矿渣在后期的反应程度提高明显,尤其矿渣所起的化学作用显著,矿渣在360d龄期的反应程度超过50%,甚至60%,使复合胶凝材料砂浆的后期强度与水泥砂浆的差距明显缩小。     

电石渣激发钢渣-矿渣固化淤泥质土的试验研究

钢渣和矿渣是常见的两种工业废渣,大量堆放且资源化利用困难。以钢渣粉和矿渣粉为基础材料,电石渣粉作为激发剂,可对淤泥质土进行固化处理。通过开展无侧限抗压强度试验,分析固化淤泥质土的强度特性和应力-应变关系,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等微观测试,探索电石渣激发钢渣-矿渣固化淤泥质土的作用机理。结果表明,电石渣粉质量掺量为6%时,电石渣-钢渣-矿渣固化淤泥质土无侧限抗压强度最大,28 d固化淤泥质土强度与同龄期水泥土相当,且具有较好的延性。电石渣可以提供碱性环境和大量钙离子,有效激发钢渣和矿渣的水化活性,促进C-S-H凝胶的大量生成,同时促进离子交换和团粒化作用,使固化淤泥质土强度显著提高。     

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。     

水泥浆体中矿渣反应程度测试方法

分别采用选择性化学溶解法(以下简称溶解法)和背散射电子图像分析法(以下简称图像法)定量测试掺磨细矿渣粉水泥混合浆体1~360 d龄期中矿渣的反应程度,综合其他性能测试结果比较两种测试方法的准确性并探讨测试误差的形成原因.结果表明,相同硬化浆体溶解法测得矿渣反应程度值显著低于图像法,前者由于溶解不完全导致测试值低于矿渣反应程度真值,后者由于背散射电子图像中颗粒边界效应及图像处理中的过滤操作使测试值高于真值;图像法所得的矿渣反应程度与硬化体抗压强度、微观图像分析结果较溶解法有更好的一致性,说明在定量测试水泥混合浆体中矿渣反应程度方面图像法较溶解法准确性更高.     

掺钢渣-矿渣-粉煤灰复合微粉混凝土性能研究

研究了由钢渣-矿渣-粉煤灰制备的复合微粉对混凝土强度、收缩性能和氯离子渗透性能的影响。结果表明：在同水胶比下,复合微粉等量取代水泥后,混凝土7d强度低于普通混凝土的强度,当复合微粉掺量小于45％时,其28d及以后强度高于普通混凝土。在同水胶比下,复合微粉等量取代水泥后,可有效降低混凝土的干燥收缩,且混凝土的抗氯离子渗透性能显著提高。     

宝钢高炉水淬矿渣自身水硬性和活性的关系

对宝钢不同高炉不同时段具有代表性的高炉水淬矿渣进行取样分析,测定比较其在化学成分、质量系数、密度、自身水硬性及矿粉的活性指数等方面的差剐,分析不同高炉矿渣玻璃体的活性差别以及产生差别的原因。