天然火山灰在水泥基材料中的应用基础

天然火山灰材料分布广,具有一定活性,但其物理化学性质差异大,导致其在混凝土中应用的宏观性能存在差异.本文从火山灰分类、火山灰活性表征、活性激发、水化动力学、水化产物等方面综述了火山灰-水泥复合胶凝材料体系的特点.将火山灰按化学组成进行划分,可分为硅质、铁质和铝质火山灰,其中硅质火山灰可进一步细分为铝硅质和铁硅质火山灰,综合评价了各种火山灰活性评价方法的优缺点,针对活性较低的火山灰,分析了机械、化学活性激发方法的原理和优缺点.最后,结合水泥水化动力学模型分析了复合胶凝材料体系的水化过程,并分析了复合胶凝材料体系的水化产物及孔隙结构特点.     

不同长度侧链的梳状结构聚羧酸盐的合成及其对新拌水泥浆体性能的影响

通过自由基聚合反应合成了3组主链聚合度基本相同、侧链长度不同的梳状结构聚羧酸盐,对其表面张力和对水泥浆体流动性的影响进行了测试,并研究了其对硅酸盐水泥及添加不同品种和掺量的辅助性胶凝材料的水泥浆体的液相表面张力、流动性及Zeta电位的影响。结果表明:其它实验条件不变、主链聚合度相同的情况下异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)与α-甲基丙烯酸(α-MAA)的摩尔比从1:1增加到5:1,合成的聚羧酸盐的表面张力从47.70 m N/m降低至35.53 m N/m,添加到水泥净浆中时初始流动度从280 mm增大至310 mm;随着辅助性胶凝材料和聚羧酸减水剂掺量的增加,水泥浆体的液相表面张力减小、流动性增强;当水胶比从0.5降到0.3,水泥浆的Zeta电位呈现上升趋势,浆体稠度变大,Zeta电位变化更明显;水胶比为0.3时,水泥浆体的Zeta电位值随着辅助性胶凝材料和聚羧酸减水剂掺量的增加呈现下降趋势。     

温度对碱-磷渣水泥水化的影响

本文研究了两种碱-磷渣水泥(用NaOH作为碱性激发剂的MO及用Na_2O·SiO_2作为碱性激发剂的M_1)在不同温度下的水化放热速率及强度发展情况。实验结果表明,M1水泥对温度的敏感性高于M0水泥,原因是这两种水泥的表现水化活化能不一样,M0水泥的为38.89KJ/mol,而M1水泥的为64.62KJ/mol。     

聚羧酸系高效减水剂的近期研究进展

聚羧酸系高效减水剂(PC)越来越广泛的应用于混凝土中,特别是自密实混凝土(SCC)。与木质素磺酸盐、密胺或者萘系减水剂相比,尽管聚羧酸系高效减水剂在一些方面有显著优点,比如,高减水率、水泥颗粒分散性好、掺量低、对水泥成分的敏感性小、保坍好而不延长混凝土的凝结硬化时间等。但传统的聚羧酸系高效减水剂在许多情况下还是难以满足要求,特别是对于自密实混凝土。而通过改变聚羧酸分子中主链、枝链和羧基的化学结构,可以实现保坍、凝结控制、减缩等多种功能。满足高性能自密实混凝-土的设计和施工的需要。本文综述了近期发展的一些新型聚羧酸系高效减水剂。     

高吸水性树脂对自密实混凝土性能的影响

高吸水性树脂(SAP)具有很强的吸水性能,但是失水后形成SAP孔,使其在混凝土中呈现出与其它外加剂不同的特性。系统研究了SAP内养护水胶比及粒径对自密实混凝土(SCC)抗压强度、早期自收缩、干缩、吸水性、抗碳化能力、抗氯离子渗透性的影响。结果表明:当内养护水胶比增加时,SCC早期自收缩明显降低,且抗压强度未出现明显变化;虽然混凝土吸水性增加,但抗碳化性能和抗氯离子渗透性提高,而干缩与内养护水胶比有关。粒径为75~125μm的SAP改善自收缩、干缩效果较好,而粒径为30~75μm时SAP的抗碳化性能和抗氯离子渗透性提高较好。     

碱激发水泥的类型与特点(英文)

基于所含胶凝组份的成分,可以将碱激发水泥分成5种类型:1)碱激发矿渣水泥;2)碱激发波特兰复合水泥;3)碱激发火山灰水泥;4)碱激发石灰-火山灰/矿渣水泥;5)碱激发铝酸钙复合水泥,每种类型碱激发水泥包含几种胶凝体系。综述了这5种碱激发水泥的成分和特征。     

碱激发材料氯离子传输性能测试方法及影响因素研究进展

水泥基材料中氯离子的传输是一个非常复杂的过程。在介绍水泥基材料氯离子传输机理及常用试验方法的基础上,综述了碱激发材料氯离子传输性能测试方法及影响因素。碱激发材料氯离子传输性能受激发剂种类的影响,改变矿渣掺量、碱掺量和水玻璃模数能不同程度地改变体系的氯离子传输性能。快速氯离子渗透试验结果受孔溶液化学组成影响,碱激发材料孔溶液碱性高、化学组成更复杂,孔溶液影响更显著,所以该方法不适用于评价碱激发材料氯离子传输性能。自然扩散试验因时间长而不常用。非稳态电迁移试验是目前快速测试水泥基材料中氯离子传输性能最好的方法,但由于碱激发材料与普通水泥基材料的碱度不同,其变色边界氯离子浓度也会不同,将该方法用于评价碱激发材料时,还需进一步研究测试样品的准备和硝酸银变色边界氯离子浓度。     

应变率和温度对耐碱玻璃纤维织物增强水泥基复合材料弯曲力学行为的影响

为研究不同应变率和温度下耐碱玻璃织物增强水泥基复合材料的弯曲力学行为,采用美特斯(MTS)万能试验机和INSTRON落锤冲击系统对其试样分别进行室温(25℃)下准静态三点弯曲(应变率为3.33×10-5 s-1)和不同应变率(4、8、12、16和18s-1)及温度(-50、0、25、50和100℃)下的动态三点弯曲试验,静态和动态三点弯曲试验采用一套弯曲夹具。同时考虑了增强织物层数对其弯曲力学性能的影响。试验结果表明:室温下,随应变率的增加,弯曲强度提高,弯曲峰值应变和韧性先减小后增大,弯曲模量先增大后减小;应变率为12s-1时,随着温度的升高,弯曲强度、弯曲模量和韧性整体上减小,弯曲峰值应变变化不明显;纤维织物为六层时,对混凝土的增韧效果较明显。应变率、温度和织物层数均能对试样的弯曲性能产生较大影响。     

不同细度MgO对磷酸钾镁水泥性能的影响

研究了MgO细度对磷酸钾镁水泥(MKPC)流动性、凝结时间、水化温度变化、水化产物生成量与抗压强度等方面的影响。结合MgO的粒度分析,发现MKPC净浆的流动性和凝结时间是由30μm以下的MgO颗粒控制。水泥浆体的温升测试和差热分析结果表明MgO比表面积对MKPC的水化有显著影响。在MgO比表面积小于322 m2/kg时,MKPC水化过程中出现2个温度峰,其过程可分为快速溶解、水化过渡、加速水化和衰减4个阶段。当MgO比表面积大于322m2/kg时,水化过程只出现一个温度峰。强度测试结果表明,MgO的细度对MKPC的早期强度没有明显影响,但其后期强度主要由尺寸在30～60μm范围内的MgO颗粒所控制,因此,为控制MKPC早期的水化速率并获得较高的后期强度,MgO的比表面积应该控制在238～322m2/kg之间。