粉煤灰和砂率对C50混凝土强度及抗CL^-渗透性研究

研究了砂率、粉煤灰掺量对C50混凝土强度、抗Cl^-渗透性的影响。结果表明：该混凝土的最佳砂率为45%,粉煤灰掺量为30%时,其56d强度超过了基准混凝土的强度,粉煤灰掺量为40%、50%、60%的混凝土56d强度也达到了C50混凝土强度的要求。砂率为45%的混凝土抗渗性优于砂率为40%、50%的混凝土,且其抗Cl^-渗透性比基准混凝土有较大提高。     

循环流化床灰对不同聚羧酸减水剂分散性能影响及改善

针对循环流化床灰与聚羧酸减水剂不相适应的现象,通过在普通粉煤灰中掺加硫酸盐和氧化铁来模拟循环流化床灰,研究循环流化床灰对三种聚羧酸减水剂分散效果的影响,采用混凝土外加剂匀质性试验方法,探讨循环流化床灰中硫酸盐和氧化铁含量对不同聚羧酸减水剂分散效果影响。结果表明:难溶性硫酸盐对西卡聚羧酸减水剂分散效果的影响不大;可溶性硫酸盐和氧化铁对这几种减水剂分散效果的影响均比较明显;在胶凝材料中掺入适量的氯化钙可以减小硫酸盐对聚羧酸减水剂的干扰作用;在胶凝材料中掺入适量的硫化钠可以减小氧化铁对聚羧酸减水剂的干扰作用。     

废弃砖粉对水泥基材料性能影响研究

废弃砖目前是环境污染和占用填埋土地的主要污染源之一。为了研究废弃砖粉的利用,本文对建筑垃圾中的废弃砖磨细粉作为复合矿物掺合料的可行性进行研究和分析。结果表明:掺入相同比例的砖粉和粉煤灰时,矿渣粉和砖粉双掺的净浆流动度与矿渣粉和粉煤灰双掺的净浆流动度相当;砖粉、石灰石粉和粉煤灰的取代率小于掺合料总量的80%时,矿渣粉与砖粉双掺胶砂7d、28d的抗折强度和抗压强度均大于矿渣粉与石灰石粉双掺的,和矿渣粉与粉煤灰双掺相当;矿渣粉和砖粉双掺的混凝土试块抗压强度与矿渣粉和粉煤灰双掺的相当,高于矿渣粉和石灰石粉双掺的,因此,砖粉可以替代二级粉煤灰作为混凝土的矿物掺合料。     

混凝土低温性能表征技术和研究方法综述

液化天然气(LNG)贸易的繁荣加剧了LNG储罐的需求.以混凝土代替9％镍钢制备"全混凝土"LNG储罐可降低46％的成本和缩短33％的工期并提高结构的耐久性,此技术具有重大经济和科学意义.全混凝土LNG储罐在服役过程中面临的最大风险是温度波动(-40～-165℃)和低温冻融循环(室温至-170℃).目前,低温环境(-40～-197℃)中混凝土的失效机理尚不清楚.低温环境孔隙中的水结冰会引起混凝土孔结构、热导率、热应变、渗透性能和失效过程中能量释放行为的变化.低温环境混凝土性能的演变机制还处于研究初期,采用先进的表征技术和高效的研究方法从多角度探究孔隙中水结冰和混凝土宏观性能演化的内在联系,是明确低温环境混凝土劣化机理的有效策略.本文对低温环境混凝土的表征技术(核磁共振技术(NMR)、X射线计算机断层扫描技术(μ-CT)、差分扫描量热技术(DSC)、低温扫描电子显微技术(LTSEM)、声发射技术(AE)和激光闪光法(LFA))及研究方法(热应变测试和渗透性测试)进行综述,并对超高性能混凝土(UHPC)的低温性能进行总结.在低温环境中,利用NMR技术和DSC技术可原位分析混凝土孔隙中水的结冰行为.其中,NMR技术可研究孔隙中水状态的演化;DSC技术基于热流数据可量化表征孔隙中冰的体积.μ-CT技术可探究冻融前后孔隙和裂缝的三维形态.LTSEM技术可获取孔隙中冰体的微观形貌.热应变测试和AE技术结合使用可明确混凝土热变形与失效过程中能量释放之间的相关性.通过降低孔隙率、含水率和剔除粗骨料,可使UHPC具有优异的耐低温性能.目前,低温环境中混凝土的导热性能和渗透性能仍缺少全面研究,采用LFA技术可测定低温环境混凝土的热导率.本文系统归纳了低温环境混凝土的表征技术和研究方法,有助于深入理解低温环境混凝土的失效机理和研制高耐久性的全混凝土LNG储罐.     

硫酸盐干湿循环环境下超深井井壁混凝土抗腐蚀性能

针对矿山超深井井壁混凝土受地下水硫酸盐腐蚀危害等问题,本研究采用硫酸钡沉淀法、NEL-PDU型氯离子扩散系数测定仪、扫描电镜(SEM)仪、X射线衍射(XRD)仪等手段,对比了硫酸盐干湿循环快速腐蚀环境下,C70仿钢纤维混凝土(C70-ISFRC)与高性能超深井井壁混凝土(HUC)的参数指标.实验结果表明:硫酸盐干湿循环快速腐蚀后,通过质量变化发现C70-ISFRC的孔隙数量、孔隙尺寸都高于HUC,并且两种混凝土力学性能的变化趋势均为先上升后下降,但HUC在此腐蚀环境下的力学性能表现更优;在硫酸盐干湿循环下,C70-ISFRC基于电通量的渗透性评价为低,HUC基于电通量的渗透性评价为非常低.在240次硫酸盐干湿循环后,HUC表面以下10～15 mm和15～20 mm处几乎不存在液相硫酸根离子;与C70-ISFRC相比,HUC在硫酸盐干湿循环的环境下不易生成钙矾石且其内部不易形成硫酸钠晶体,不易发生开裂和晶体损伤等劣化,是一种有效的深地井壁混凝土材料.     

化学激发对煤气化渣-水泥体系抗压强度影响机理研究

针对煤气化渣大量堆存造成的环境污染和固废资源浪费的问题,本工作采用化学激发方法来激发煤气化渣活性,探究不同激发剂对煤气化渣?水泥体系抗压强度的影响.试验选取硫酸盐类、碱类和聚合盐类激发剂,确定最优激发剂种类和掺量;通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TG)等微观手段,研究不同激发剂对煤气化渣?水泥体系水化产物的影响.结果表明,硫酸盐类最优激发剂为硫酸钠,最佳掺量为2.5％,试样3 d、28 d抗压强度增长率分别达14.3％、3.4％;碱类最优激发剂为氢氧化钙,最佳掺量为0.5％,试样3 d、28 d抗压强度增长率分别达18.4％、1.8％;聚合铝最佳掺量为2.0％,试样3 d、28 d抗压强度增长率分别达24.0％、3.3％.加入激发剂后试样早期抗压强度均得到提高,微观特征表明试样水化程度加深,且有助于钙矾石和凝胶体等水化产物的生成,提高试样强度,为煤气化渣在水泥基材料中的应用提供了理论依据.     

低浓度拜耳赤泥充填材料制备及水化机理

针对矿山充填中拜耳法赤泥利用率较低或低浓度赤泥充填材料存在强度低、泌水量高、易收缩等问题,研究粉煤灰添加比例、脱硫石膏、石灰及激发剂对赤泥充填材料早期强度及体积稳定性的影响,采用扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）和X射线衍射（XRD）分析手段探讨赤泥基充填材料的水化机理。结果表明,脱硫石膏促进钙矾石的生成,石灰促进粉煤灰火山灰效应,激发剂可以加快赤泥?粉煤灰水化反应进程,三者协同作用提高赤泥充填体强度。充填材料28 d抗压强度3.35 MPa,且初始及60 min流动度在200 mm以上。微观实验表明,硬化体水化产物为钙矾石、硬柱石、硅铝酸盐凝胶类矿物,水化产物通过填充孔隙,提高浆体强度。赤泥基充填材料固体废弃物利用率达到92%,无泌水,无沉缩,具有较高的经济价值和环保价值。      

Form and mechanism of sulfate attack on cement-based material made of limestone powder at low water-binder ratio under low temperature conditions

The development of strength and the form of attack of cement-based material made of limestone powder at low water-binder ratio under low-temperature sulfate environment were studied. The results indicate that when water-binder ratio is lower than 0.40, the cement-based material with limestone powder has insignificant change in appearance after being soaked in 10% magnesium sulfate solution at low temperature for 120 d, and has significant change in appearance after being soaked at the age of 200 d. Expansion damage and exfoliation occur on the surface of concrete test cube at different levels. When limestone powder accounts for about 28 percent of cementitious material, with the decrease of water-binder ratio, the compressive strength loss has gradually decreased after the material is soaked in the magnesium sulfate solution at low temperature at the age of 200 d. After the specimen with the water-binder ratio of less than 0.4 and the limestone powder volume of greater than 20% is soaked in 10% magnesium sulfate solution at low temperature at the age of 200 d, gypsum attack-led destruction is caused to the concrete test cube, without thaumasite sulfate attack.     

机制砂与细砂高性能混凝土和易性与抗压强度的研究

本文研究了机制砂和细砂的比例对混凝土和易性和抗压强度的影响。试验结果表明:在水泥掺量一定且机制砂和细砂的比例为1∶1时,混凝土的和易性良好、抗压强度最高;机制砂与细砂配制的混凝土7天强度增长较大,14天到28天强度增长缓慢。SEM形貌图及EDS能谱表明,龄期为14天的混凝土已经有大量的C-S-H生成,且密实性良好,与28天相比,密实性无明显区别。     

Effects of CFB Ash on the Adsorption Mechanism of Polycarboxylate Superplasticiser

The effects of circulating fluid bed(CFB) ash on the adsorption performance of polycarboxylate superplasticiser and the mechanism of this influence on the dispersive property of the polycarboxylate superplasticiser were investigated by determing the cement paste fluidity, total organic carbon adsorption, infrared spectroscopic analyses and ζ potential test. The experimental results show that the addition of an inorganic salt into the mixture to change the content of SO_4~(2-)and Fe_2 O_3 can improve the adaptability between the CFB ash and polycarboxylate superplasticiser. Adsorption may occur between the polycarboxylate superplasiciser and Fe_2 O_3, SO_4~(2-)or other components in CFB ash, leading to a significant reduction in paste fluidity. As the content of Na_2 SO_4 in CFB ash reaches 3% or Fe_2 O_3 reaches 9%, the paste loses its liquidity. The organic carbon content in the liquor decreases with an increase in Na2_ SO_4 or Fe_2 O_3 content. Adding some Ba(NO_3)_2 and Na_2 S to the liquor can recover the organic carbon content to a certain extent, and the absolute value of ζ potential will increase. The addition of Ba(-NO_3)_2 or Na_2 S reduces the adsorption property of Na_2 SO_4 or Fe_2 O_3 in CFB ash on the polycarboxylate superplasticiser.