硫铝酸盐基促强减缩剂对水泥性能的影响

分别研究了随硫铝酸盐基促强减缩剂(SP-SRA)掺量变化,P·Ⅰ和P·O两种水泥的标准稠度用水量、凝结时间、28 d干空收缩以及胶砂强度的变化规律,分析了不同掺量的SP-SRA对P·Ⅰ水泥水化热、水化产物物相和微观形貌的影响。结果表明:随SP-SRA掺量的增加,两种水泥的初凝、终凝时间明显缩短,28 d干空收缩减少,各龄期抗折、抗压强度增大;早期水化放热速率随SP-SRA掺量的增加而增大,XRD和DSC分析表明SP-SRA使钙矾石含量明显增多,MIP分析结果显示随水化的进行,掺SP-SRA的水泥浆体小孔数量逐渐增多,说明钙矾石等水化产物填充了水泥石毛细孔,使得大孔数量减少,小孔数量增加,水泥石更加密实,强度增大,并且钙矾石的膨胀性抵消了部分收缩,使得掺SP-SRA的水泥干空收缩减小。     

活性与惰性掺合料对复合胶凝材料水化性能的影响

采用ESEM、MIP、XRD及SEM等测试技术研究活性(粉煤灰)和惰性(石灰石粉)掺合料对复合胶凝材料强度、孔结构及水化产物等的影响,以此揭示水泥-粉煤灰-石灰石粉胶凝材料体系的水化特性。结果表明:石灰石粉和粉煤灰复掺具有比粉煤灰更好的减水效应,复合胶凝材料的强度也比单掺粉煤灰高;石灰石粉和粉煤灰复掺时,能够很好地填充熟料颗粒间的孔隙,显著改善孔结构,降低孔隙率,使孔隙结构得到细化;石灰石粉在复合胶凝材料中后期水化明显,生成水化碳铝酸钙;SEM照片也证实了石灰石粉水化活性以及对孔结构的改善作用。石灰石粉和粉煤灰复掺能优化复合胶凝材料体系,提高材料的水化性能。     

石灰石粉在复合胶凝材料中的水化性能

用扫描电镜、X射线衍射和能谱技术研究石灰石粉在复合胶凝材料中的水化性能和水化产物.结果表明:石灰石粉的掺入会降低复合胶凝材料的强度,但对后期(180 d)强度的影响会逐步减小;石灰石粉与普通硅酸盐水泥在早期(28 d)水化程度较低,后期会与铝酸盐发生水化生成水化碳铝酸钙;在铝酸钙水泥的激发下,石灰石粉早期就能参与水化生成水化碳铝酸钙.     

复合胶凝材料水泥体系水化机理的研究

纳米材料与粉煤灰、矿渣粉、天然矿物等按一定比例配成复合胶凝材料，通过比较复合胶凝材料水泥净浆与基准水泥净浆的SEM形貌差别，采用差示扫描量热法（DSC）对其吸热峰的峰高和峰面积的分析对体系中水化产物的成分进行分析，从而揭示复合胶凝材料水泥体系的水化反应机理。     

复合碱组分对矿渣粉煤灰碱胶凝材料性能的影响

研究了复合碱组分NaOH、Na2 CO3 对矿渣粉煤灰碱胶凝材料性能的影响。结果表明 :与单掺NaOH相比 ,采用复合碱组分激发矿渣粉煤灰体系 ,强度更高 ,凝结时间更趋合理。另外 ,还对水化产物进行了探讨     

早强剂对水工混凝土复合胶凝材料性能的影响

随着我国对水利、建筑、交通等基础设施投入的增加,大体积混凝土的利用也越来越广泛,如大坝、水闸、船闸、泵站、地涵等水工建筑物,高层建筑的基础承台以及大型桥梁的桥墩、塔柱等。水工混凝土除了具有普通混凝土的一些特点外,还有它自身的一些特点。坝体内部混凝土和基础混凝土约占坝体总量的70%~80%,是整个坝体混凝土的主要组成部分,坝体内部混凝土对抗压强度和抗渗性能的要求一般不高,设计标号多为R90=10~15 MPa和S2~S4,对抗冻标号的要求一般不大于D50。但对混凝土水化热温升和裂缝控制具有严格要求,因为开裂现象非常普遍的存在于众多实际工程中。为解决这一问题,我公司研发出了一种以磷渣和钢渣为主的低熟料配比、水化热温升低的水工混凝土复合胶凝材料,一方面减少了熟料的应用,从而极大地提高了对各种工业废渣的利用,又提高了水工混凝土的品质。但是这种胶凝材料由于其凝结时间长、早期强度低,不利于施工。为了解决这一问题,特进行了相关试验研究。     

石灰石粉和粉煤灰对复合胶凝材料性能的影响

研究了石灰石粉和粉煤灰对复合胶凝材料性能的影响。试验结果表明,石灰石粉具有比粉煤灰更好的减水效应;在石灰石粉-粉煤灰-水泥三元复合胶凝材料中,石灰石粉和粉煤灰掺量相同时,其复合胶凝材料的早期强度比粉煤灰高,而后期更低,但两者复合时,强度仍更高。     

石灰石粉在复合胶凝材料水化中的作用机理

将石灰石粉用作水工混凝土矿物掺合料,不仅能改善混凝土的性能,而且能降低工程造价,是绿色混凝土的重要发展方向之一。文章介绍了当前国内外在石灰石粉应用方面的研究概况及存在的不足;通过微观研究,得出石灰石粉在复合胶凝材料水化中的三大作用机理:填充效应、活性效应和加速效应;最后,提出石灰石粉应用研究中丞待解决的问题,指出还需继续开展的研究工作重点。     

磷石膏基复合胶凝材料的性能优化及机理研究

采用水泥、矿渣粉、粉煤灰和减水剂对磷石膏进行改性。最终得到的磷石膏基复合胶凝材料的强度为原状磷石膏的2倍,软化系数从0.5提高至0.8。磷石膏基复合胶凝材料的比强度和孔隙率之间存在明显的线性关系,随着孔隙率的减小比强度增加。通过扫描电镜（SEM）对磷石膏基复合胶凝材料微观形貌的演变过程进行表征,发现随着矿渣粉、水泥、粉煤灰和减水剂的掺加,基体由疏松转变为致密;主要的水化产物二水石膏从针状转变为棒状或片状,并且出现了水化硅酸钙（C-S-H）凝胶,其填充于体系内部的孔隙并将二水石膏连成整体。利用X射线衍射（XRD）分析和傅里叶变换红外吸收光谱（FT-IR）测试对水化产物的微观结构进行研究。结果表明,复合体系中的主要产物为二水石膏,但是由于可用水量的减少,体系中仍剩余少量磷石膏未水化。     

二水石膏对海工高性能复合胶凝材料性能的影响

为满足海洋工程混凝土结构的耐久性和施工等方面的需求，需采用复合胶凝材料配制海工高性能混凝土。采用硅酸盐水泥＋粒化高炉矿渣粉＋硅灰制成复合胶凝材料，与普通硅酸盐水泥进行性能比较研究，并重点研究了二水石膏（即三氧化硫含量）对复合胶凝材料性能的影响。研究结果表明，三氧化硫含量对复合胶凝材料的工作性和凝结时间的影响不大，但对其强度和反应抗氯离子渗透性的电量产生显著影响，三氧化硫含量高的复合胶凝材料具有较高的早期强度和良好的抗氯离子渗透性能。     

温度对补偿收缩复合胶凝材料水化放热特性的影响

采用等温量热法,测定了在低水胶比条件下,不同组成的补偿收缩复合胶凝材料在不同水化温度时的水化放热曲线,探讨了在接近实际结构内部环境时补偿收缩复合胶凝材料的水化特性.在25℃,水胶质量比为0.3的条件下,硫铝酸盐型膨胀剂会抑制复合胶凝材料的正常水化,使其水化放热速率迅速降低,总放热量大幅度减小.提高水化温度消除了膨胀剂对于复合胶凝材料水化反应的抑制作用.在45℃时,掺加膨胀剂的复合胶凝材料的最大水化放热速率和96 h总放热量与纯硅酸盐水泥相当或更高.适当提高水化温度促进了矿物掺和料的水化反应,使得补偿收缩复合胶凝材料的水化硬化过程与膨胀剂效能发挥时间更好地匹配.     

不同辅助胶凝材料对快速施工用海洋硫铝酸盐水泥性能的影响及机理研究

本文通过硬化浆体的水化产物、微观结构分析,探讨了不同性质辅助胶凝材料对硫铝酸盐水泥性能的影响和机理。研究表明,不同的辅助胶凝材料对硫铝酸盐水泥的力学性能产生不同的影响;在所用的辅助胶凝材料中,除了粉煤灰外,矿粉、硅灰和石灰石利于硫铝酸盐水泥硬化浆体体积的稳定性。不同辅助胶凝材料对硫铝酸盐水泥的性能影响机理,源于其物理、化学、物理化学性质的不同,影响硬化水泥浆体中AFt的形成速度、生成量以及AFt的晶体尺寸和形貌,或抑制或促进AFt向AFm的转化,并最终决定硬化浆体微观结构的密实程度、微观缺陷的多少。     

石灰石粉在复合胶凝材料中的水化活性

试验设计了一系列胶砂配合比,测试不同龄期的抗压强度,采用蒲心诚教授提出的水化活性评价方法,对石灰石粉在复合胶凝材料中的水化活性进行分析。试验结果表明,随着石灰石粉掺量的增加,复合胶凝材料的需水量减小,抗压强度降低;但掺量在30％以内时,石灰石粉掺量对复合胶凝材料抗压强度的影响较小,具有一定的水化活性。     

硫铝酸盐基促强减缩剂与硫铝酸盐水泥对比分析

将硫铝酸盐基促强减缩剂(SP-SRA)掺入到基准水泥中,并且按一定的比例设计了硫铝酸盐熟料-硬石膏-基准水泥的配合比,对宏观性能、水化过程、微观产物进行了对比分析.结果表明:掺SP-SRA的水泥各个龄期抗压抗折强度均高于硫铝酸盐熟料-硬石膏-基准水泥三元体系;掺SP-SRA的水泥早期水化放热速率大于硫铝酸盐熟料-硬石膏-基准水泥三元体系;XRD结果表明,掺SP-SRA的水泥水化生成的AFt(三硫型水化硫铝酸钙即钙矾石)含量多于三元体系生成的AFt,钙矾石的微膨胀性使得水泥石结构更加致密,有利于提高水泥石的强度,硫铝酸盐熟料-硬石膏-基准水泥体系有明显的AFm(单硫型水化硫铝酸钙)生成,即部分AFt转化成AFm.     

碳酸化预处理对钢渣-水泥复合胶凝材料体积安定性及水化活性的影响

钢渣水化活性差,体积安定性不良限制了其作为辅助性胶凝材料的应用,但钢渣具有很好的碳酸化活性。本文在对钢渣进行预处理的过程中通过调整CO₂浓度及碳酸化时间,调控钢渣的碳酸化程度,分析了碳酸化对钢渣微观结构及固碳效果的影响,同时评价了碳酸化钢渣作为辅助性胶凝材料的可行性。结果表明：含30%(质量分数)钢渣的水泥砂浆试块3、28 d抗压强度较未掺钢渣水泥砂浆分别降低了43.2%和30.0%,净浆试块经压蒸试验后由于膨胀过大而溃散;CO₂浓度对钢渣的固碳量有显著的影响,高浓度(体积分数为99.9%)CO₂进行碳化养护3 min时钢渣固碳量就达到了3.67%。钢渣的体积安定性与碳酸化程度呈正相关,而过度碳酸化处理会降低其水化活性,掺加30%(质量分数)碳酸化预处理3、10 min钢渣的砂浆3 d抗压强度较掺加30%原始钢渣的砂浆分别提高了28.3%和15.8%。     

石膏复合胶凝材料的研究进展

以普通建筑石膏为胶凝材料制备的石膏制品强度较低,耐水性较差,致使其应用受到很大限制.本文从掺合料改性建筑石膏的角度出发,论述了不同石膏复合胶凝材料体系的配制机理及研究进展,并对目前石膏复合胶凝材料研究存在的问题及发展趋势进行探讨,对石膏复合胶凝材料的进一步研究及发展提供一定的参考.     

外加剂对磷石膏基复合胶凝材料性能的影响

研究了外加剂对磷石膏基复合胶凝材料性能的影响.通过单因素实验考察了外加剂CaCl2 (CC)、Na2SO4(NS)、NaF(NF)和水玻璃(NSO)的不同掺量对复合胶凝材料性能的影响,通过正交试验得到了外加剂复配的最佳方案,即有CC为0.6％,NS为0.2％,NSO为0.6％,NF为0.3％.正交优化组的3d和28 d的抗压强度为35.96MPa、42.88 MPa,其强度分别提高了19.27％和20.89％.采用XRD和SEM等方法分析了复合胶凝材料的水化产物组成和微观形貌.分析结果表明外加剂不仅能加快磷石膏基复合胶凝材料的水化反应进程,还可以生成更多更致密的水化产物,使其结构更加紧密,提高了复合胶凝材料的力学性能.     

复合胶凝材料对混凝土抗压强度的影响

以不同比例的粉煤灰、矿粉、天然矿物和活化剂，进行双掺、三掺和四掺配制成复合胶凝材料，并按不同比例等量替代水泥配制C30混凝土（水胶比为0．49），然后测定各试样混凝土拌合物的坍落度以及7d，28d，60d的混凝土抗压强度。结果表明：（1）以粉煤灰、矿粉、天然矿物和活化剂四掺配的复合胶凝材料35％～40％等量替代水泥，其拌合物的坍落度比基准混凝土提高15％-33％，其混凝土的60d龄期抗压强度可比基准混凝土提高9％-14％以上；（2）试验条件下最佳的复合胶凝材料配料方案为：粉煤灰30％－50％、矿渣30％－60％、天然矿物5％－10％、活化剂为5％－10％。     

水化产物对复合胶凝材料力学性能的影响

采用矿冶固体废弃物取代部分水泥制备胶凝材料用于矿山充填可实现对资源的有效利用,并减少固废中重金属排放对环境造成的破坏.本文利用铅锌冶炼废渣、尾矿制备出了具有一定力学强度的充填胶凝材料,其强度指标满足矿渣硅酸盐水泥的强度要求.通过扫描电子显微镜及X射线衍射分析研究了材料的水化产物种类及数量,从微观上阐述了在不同水化龄期和物料配比下,材料水化产物对强度发展的影响.综合考虑各因素后确定采用铅锌尾矿10％、冶炼渣54％、水泥熟料27％、添加剂掺量9％的配合比,可以制得较为理想的充填胶凝材料,其28 d抗折、抗压强度分别为7.03 MPa、34.07 MPa.     

BP人工神经元网络拟合复合胶凝材料胶砂强度的研究

利用BP人工神经元网络数据挖掘技术对一组复合胶凝材料胶砂试验数据进行了胶砂强度性能拟合,证明了该技术拟合复合胶凝材料胶砂强度性能的准确性.