煤气化渣微粉胶凝体系水化机理研究

通过胶砂强度、水化热及扫描电镜(SEM),对纯水泥、掺粉煤灰、掺煤气化渣微粉三种胶凝体系的水化机理进行研究,结果表明:在同水胶比、同掺量的条件下,掺煤气化渣微粉组胶砂跳桌流动度较小,早期强度高于粉煤灰组,后期强度低于粉煤灰组;掺煤气化渣微粉组的水化热温度与放热速率要高于粉煤灰组;对三种胶凝体系水化产物的微观形貌分析发现纯水泥组与粉煤灰组的水化产物相似,而掺煤气化渣微粉组3 d水化产物生成了大量结晶度较低的纤维状水化硅酸钙凝胶,28 d水化产物由结晶度较低的纤维状水化硅酸钙凝胶转化为结晶度较高的类似于硬硅钙石的针状晶体,使得胶砂强度随之增强。     

低干燥收缩性能的工程水泥基复合材料配合比研究

为了降低传统工程水泥基复合材料(ECC)的干燥收缩应变,减小混凝土与ECC之间的收缩差异,首先确定水胶比和砂胶比,使得ECC的尺寸变化率与混凝土变形协调;其次,基于正交法研究粉煤灰掺量、矿粉掺量和PVA纤维掺量对ECC干燥收缩率的影响,进一步优化干燥收缩值。最后,研究该配合比ECC的拉、压、弯性能,以保证结构构件的力学性能。结果表明：ECC的收缩应变随着水胶比和砂胶比的增加而增大,且水胶比对干燥收缩的影响远大于砂胶比;另外,随着粉煤灰掺量、矿粉掺量和PVA纤维掺量的增加而减小,其中粉煤灰对干燥收缩的抑制效果最佳,矿粉次之,PVA纤维对其影响最小。低干缩ECC的抗压强度达44.5 MPa以上,抗拉和抗弯强度分别超过2.5,10 MPa,极限拉应变稳定超过3%。     

石灰石粉掺合料对水泥胶砂力学性能的影响研究

研究不同细度的石灰石粉对水泥胶砂力学性能的影响,并与传统掺合料(矿粉、粉煤灰)进行性能对比,将石灰石粉与矿粉、粉煤灰进行复合,研究复合掺合料的水泥胶砂力学性能。试验结果表明,单掺石灰石粉掺量建议在10%,比表面积控制在500m2/kg以上,石灰石粉与矿粉复合时,石灰石掺量可提高到15%以上,复合时的水泥胶砂力学性能较好。     

矿粉、高钙灰及脱硫石膏对水泥收缩性能的影响

研究了50.0%(质量分数,下同)矿粉和高钙粉煤灰等量替代水泥对水泥净浆早期自收缩性能的影响及水泥砂浆的长期干燥收缩性能和初始开裂敏感性.结果表明,在水泥-矿物材料体系中,自收缩与矿物材料的水化活性成正相关性,用50.0%的矿粉和高钙粉煤灰替代水泥后,水泥浆体的自收缩率随着矿物材料活性的降低而降低;硫酸盐激发材料既具有增加水化程度和提高化学收缩的作用,又具有增加AFt量和产生膨胀的作用,因而对水泥浆体的自收缩影响不大;掺50.0%矿粉及1.0%元明粉可显著提高干燥收缩;脱硫石膏和煅烧脱硫石膏按照一定比例复合能显著降低干燥收缩;初始开裂时间、自收缩与矿物材料水化活性的相关性较大,自收缩越高则其开裂敏感性越大,早强措施增加开裂风险;采用矿物材料尤其是采用低活性矿物材料替代水泥可使水泥水化减缓,自收缩和干燥收缩减少,开裂敏感性降低.     

自密实混凝土胶凝材料体系研究

基于粉煤灰和矿粉的理化性能,围绕粉煤灰、矿粉与水泥组合形成的胶材体系展开研究。针对粉煤灰和矿粉对混凝土强度的影响,通过胶砂强度试验,探索粉煤灰和矿粉在不同掺量下的28d胶砂强度变化规律。结果表明:与28d水泥胶砂强度相比,掺粉煤灰的胶砂强度显著降低,掺矿粉的胶砂强度明显提高;粉煤灰和矿粉形成的复掺体系,可以性能互补。     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

矿物掺合料及高吸水树脂对高强混凝土水化及收缩性能的研究

针对公路桥涵高强混凝土巨型墩柱早期收缩开裂严重影响混凝土耐久性的问题,研究了矿物掺合料及高吸水树脂掺量对混凝土水化放热量、自收缩、干燥收缩、相对温湿度及强度的影响。研究结果表明,粉煤灰和矿粉均可降低水化放热量,并抑制混凝土自收缩和干燥收缩,且粉煤灰的抑制效果优于矿粉,但活性低于矿粉;随着掺量的增大粉煤灰降低水化放热量和抑制收缩作用越大,但矿粉掺量提高作用恰相反;高吸水树脂具有保湿自养护作用,随着掺量增加,保湿越明显,但掺量过高影响混凝土抗压强度;高吸水树脂抑制混凝土自收缩和干燥收缩效果比矿物掺合料更为显著,且随掺量提高收缩降低,此外,混凝土其内部湿度大小与收缩有一定相关性,湿度越小收缩越大,湿度降低速率与收缩增大速率一致。     

基于索塔大体积混凝土实体温度匹配养护的C50混凝土性能研究

为探究桥梁索塔结构内部混凝土的实际性能发展规律,将某长江公路大桥索塔C50大体积混凝土施工时的芯部温度作为混凝土的匹配养护温度,对比研究了标准养护和温度匹配养护对纯水泥、单掺20%粉煤灰、复掺20%粉煤灰和15%矿粉3种C50混凝土试件的强度发展规律、抗氯离子渗透性和水化产物微观形貌的影响。结果表明：温度匹配养护下的高水化温度显著激发了掺有粉煤灰和矿粉的复合胶凝材料的水化活性,复掺粉煤灰和矿粉的混凝土在温度匹配养护下的3 d抗压强度和抗折强度较标准养护分别提高45%和30%以上;温度匹配养护抑制了纯水泥混凝土的后期强度发展,且增大了其脆性,降低了抗氯离子渗透性,而单掺粉煤灰或复掺粉煤灰和矿粉可以改善或消除上述不利影响;无论是标准养护还是温度匹配养护,复掺粉煤灰和矿粉的混凝土具有最高强度、最大折压比和最好的抗氯离子渗透性,适合索塔大体积混凝土结构施工使用。     

矿物掺和料对水泥胶砂流动性和蒸压强度影响

采用硅灰、矿粉、粉煤灰等矿物掺和料等量替代水泥制备水泥砂浆,研究其对流动性和蒸压强度的影响。随着掺量的增加,水泥胶砂流动度分别表现为单调下降、先增加后降低和单调上升等不同的变化规律,过多矿粉对流动性的提高作用不利,但仍高于纯水泥的流动性;水泥胶砂强度分别表现为升高—大幅度降低—再回升、显著升高—适量降低、略有升高—逐步降低等不同的变化规律;其中强度最高的硅灰、矿粉和粉煤灰掺量分别为3%、15%和3%;硅灰掺量增至4%就会因流动性严重降低导致振实困难并且强度降至纯水泥强度以下,矿粉掺量增至40%的抗压强度仍高于纯水泥砂浆强度约10%;当粉煤灰掺量增至12%时,抗压强度已降至纯水泥砂浆强度以下;采用适当掺量的硅灰、矿粉、粉煤灰等矿物掺和料,可以增加蒸压预制混凝土桩的强度。     

石灰石粉对高铝水泥性能的影响

研究了石灰石粉对高铝水泥胶砂试件强度及孔结构的影响,分析了石灰石粉在高铝水泥水化过程中的作用.结果表明:高铝水泥胶砂试件抗折强度和抗压强度均随石灰石粉掺量(质量分数,下同)的增加呈现先升高后降低的趋势,各龄期(1,3,7,28d)胶砂试件的抗折强度与抗压强度均在石灰石粉掺量为3%时达到最大值;适量石灰石粉掺入高铝水泥中可生成单碳型水化碳铝酸钙和氢氧化铝,提高胶砂试件的密实度和强度;高铝水泥胶砂试件28d总孔隙率、大孔孔隙率和小孔孔隙率均随石灰石粉掺量的增加呈现先减小后增大的趋势,当石灰石粉掺量为3%时,胶砂试件各孔隙率均最小.     

高钙粉煤灰中f-CaO对砂浆收缩的补偿作用

通过对高钙粉煤灰水泥砂浆和低钙粉煤灰水泥砂浆干燥收缩和自生收缩的系统试验和比较分析 ,发现高钙粉煤灰中的f CaO水化产生的膨胀可补偿砂浆的干燥收缩和自生收缩 ,对低水胶比水泥基材料自生收缩的补偿作用更加明显。高钙粉煤灰可能是解决低水胶比高性能混凝土过大自生收缩难题的一种廉价有效的活性掺合料     

贝利特硫铝酸钙水泥的收缩性能

以碳酸钙、黏土和铝矾土为主要原料制备贝利特-硫铝酸钙(BCSAF)水泥,测定了BCSAF熟料的矿物组成、标准稠度用水量和凝结时间,研究了BCSAF水泥以及基准水泥净浆、砂浆的自收缩和干燥收缩,分析了粉煤灰对BCSAF水泥净浆收缩性能的影响.利用低场核磁技术,研究了BCSAF水泥和基准水泥净浆在早龄期的内部孔结构.结果 表明:BCSAF水泥净浆的自收缩大于基准水泥净浆,干燥收缩小于基准水泥净浆;粉煤灰可以有效减少BCSAF水泥净浆的自收缩和干燥收缩;BCSAF水泥砂浆60d龄期的干燥收缩小于基准水泥砂浆.     

磷酸镁水泥砂浆的干燥收缩性能

系统研究磷酸镁水泥砂浆的干燥收缩性能,从氧化镁活性、水胶比、磷镁比、粉煤灰掺量和缓凝剂使用等方面研究了影响磷酸镁水泥砂浆干燥收缩的影响因素.研究采用DEMEC方法指出,磷酸镁水泥砂浆的干燥收缩随着氧化镁活性的降低、水胶比的提高、磷镁比的降低、粉煤灰掺量的降低和缓凝剂的使用而增大.同时,分析指出,自由水分的蒸发是干燥收缩...     

等强度条件下水胶比和粉煤灰掺量对混凝土自收缩的影响

在保持混凝土7d抗压强度不变的条件下，研究了水胶比和粉煤灰掺量变化对混凝土的自收缩的综合影响。降低水胶比会增大自收缩，而增加粉煤灰掺量会减小自收缩，在一定范围内，增加粉煤灰掺量所带来的减缩效应大于降低水胶比所带来的增缩效应。可以同时调整水胶比和粉煤灰掺量，使大掺量粉煤灰混凝土在满足强度要求的前提下，自收缩较小。     

掺加混合材的水泥石自收缩特性研究

研究了不同种类的混合材对水泥石自收缩的影响,并试图通过复合粉煤灰或石灰石粉来降低掺加超细矿渣的水泥石自收缩;应用了交流阻抗谱技术来研究自收缩现象,研制结果表明,水泥石自收缩会随超细矿渣细度的增加而增加;掺加硅灰会增大水泥石的自收缩;石灰石和粉煤灰能够有效地降低自收缩;大量掺加石灰石粉或粉煤灰能够降低复合了超细矿渣的水泥石自收缩;水泥石的交流阻抗值与自收缩率之间有良好的对应关系,自收缩率增加,阻抗值增大。     

粉煤灰对水泥浆体自收缩和抗压强度的影响

设计组装了水泥浆体自收缩测量装置,进行了不同粉煤灰掺量和水胶比的水泥浆体自收缩和抗压强度测试,采用压汞测孔仪(MIP)、扫描电镜(SEM)等测试技术研究了粉煤灰对水泥浆体孔结构、产物形貌等微观结构的影响,并对其影响机理进行了分析.结果表明:粉煤灰能够有效抑制水泥浆体的早期自收缩,在7d前,其自收缩随着粉煤灰掺量的增加而...     

粉煤灰-氟石膏-水泥复合胶凝材料性能的深入研究

研究得出了使粉煤灰-氟石膏-水泥复合胶凝材料(FFC胶凝材料)强度达到较大值的氟石膏、粉煤灰和水泥之间的较佳用量比例关系.结果表明:随氟石膏用量的增加,FFC胶凝材料的干缩变小;FFC胶凝材料具有良好的体积安定性;当水泥和粉煤灰用量相等时,FFC胶凝材料的强度大于粉煤灰-磷石膏-水泥复合胶凝材料(FPC胶凝材料)的强度.     

The relationship between autogenous shrinkage and pore structure of cement paste with mineral admixtures

In this paper, the combination of fly ash and silica fume, or fly ash and blast furnace slag were used as the composite mineral admixtures in cement paste. The autogenous shrinkage and the pore structure of the hardened cement paste with mineral admixtures were tested, and the relationship of the autogenous shrinkage and pore structure also was discussed. The results indicate that fly ash can reduce the autogenous shrinkage, and silica fume can increase the autogenous shrinkage, and the effect of blast furnace slag is between the two above; although both silica fume and blast furnace slag can weaken the porosity and the mean diameter of cement paste, and increase the volumetric percentage of pores whose diameter is between 5 and 50 nm and pore specific surface, silica fume is better than blast furnace slag in changing the pore structure. The relationship between the autogenous shrinkage and volumetric percentage of pores whose diameter is between 5 and 50 nm is obviously proportional.