Effect of corrosive solutions on C-S-H microstructure in portland cement paste with fly ash

By means of ²⁹Si and ²⁷Al magic angle spinning nuclear magnetic resonance (MAS NMR) combined with deconvolution technique, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) as well as energy dispersive X-ray system(EDX), the effect of 5 wt% corrosive solutions (viz. 5 wt% Na₂SO₄, MgSO₄, Na2SO4+NaCl and Na₂SO₄+NaCl+Na₂CO₃) on C-S-H microstructure in Portland cement containing 30 wt% fly ash was investigated.The results show that, in MgSO₄ solution, Mg²⁺ promotes the decalcification of C-S-H by SO ₄ ^2- ,increasing silicate tetrahedra polymerization and mean chain length (MCL) of C-S-H. However, the substituting degree of Al³⁺ for Si⁴⁺ (Al[4]/Si) in the paste does not change evidently. Effect of Na²SO⁴ solution on C-S-H is not significantly influenced by NaCl solution, while the MCL and Al[4]/Si of C-S-H in fly ashcement paste slightly change. However, the decalcification of C-S-H by SO ₄ ^2- and CO ₃ ^2- attack, as well as the activation of fly ash by SO ₄ ^2- attack will increase the MCL and Al[4]/Si, which are both higher than that under Na₂SO₄ corrosion, MgSO₄ or Na₂SO₄ +NaCl coordination corrosion.     

Effects of molecular structure of polycarboxylate-type superplasticizer on the hydration properties of C3S

Effects of polycarboxylate-type superplasticizer(PC) molecular structure on the hydration heat of tricalcium silicate(C3S) paste and polymerization degree of hydration products(C-S-H gel) were researched by using TAM AIR isothermal microcalorimetry(TA) and 29Si nuclear magnetic resonance(NMR).Methoxy polyethylene glycol-methacrylates-based polycarboxylate superplasticizers with different side chain lengths and main chain lengths were employed.PC molecules with shorter main chain or longer side chains caused stronger retardation of C3S early hydration and lesser increase of C3S 3 d hydration degree.NMR measurement indicated that the incorporation of PC increased the hydration degree of C3S paste and the polymerization degree of silicon-oxygen tetrahedron of C-S-H gel.The tendency for C3S 7 d hydration degree to improve was more pronounced while PC molecules with longer main chain or shorter side chain were added.Whereas,PC molecules with longer main chains or longer side chains increased the 7 d polymerization degree of C-S-H gel.     

MDF水泥的玻璃纤维增强研究

研究了中碱和抗碱玻璃纤维作为ＭＤＦ水泥的增强材料的可行性以及它的增强效果，试图通过向ＭＤＦ水泥中引入玻璃纤维来改善它的耐水性能。研究结果表明：中碱和抗碱玻璃纤维作为ＭＤＦ水泥的增强材料具有较好的耐久性，并能显著提高ＭＤＦ水泥的抗弯强度、断裂韧性和耐水性能；玻璃纤维的Ｌ／Ｄ制约着其掺量Ｖｆ对ＭＤＦ水泥的物理性能的影响，并决定着该材料的结构特征；采用本文介绍的工艺，在制备ＭＤＦ水泥材料时，玻璃纤维长度以５ｍｍ为宜。     

大流动性高强轻集料混凝土的研究

为设计出具有大流动性性能的高强或超高强轻集料混凝土，分别研究了水胶比、砂率、轻集料最大粒径3个关键技术参数和矿物掺合料组成设计对混凝土工作性能和抗压强度的影响规律，确定了配制LC50～LC60自密实高强轻集料混凝土的主要技术方法，制备出坍落度为240mm以上、扩展度达到680～700mm、28d抗压强度超过60MPa的大流动性高强轻集料混凝土。     

防辐射混凝土及核固化材料研究现状与发展

核技术的迅猛发展和广泛应用，促进了电力和其它行业的繁荣，但是对环境和人类健康造成了极大的威胁，其安全性问题引起了人们的高度重视。从防护材料的角度详细介绍了防辐射混凝土及其核废料固化材料的研究现状，分析了现今防护材料，特别是目前使用最为广泛的射线防护材料水泥混凝土存在的问题，并在此基础上提出了防辐射混凝土及其核固化材料的研究重点和发展方向，藉以实现环境保护和核工业的协调发展。     

聚羧酸减水剂对不同晶型C3S早期水化放热的影响

采用水化微量热仪研究了不同类型聚羧酸减水剂对不同晶型C3S水化放热特性的影响。结果表明:单斜晶系(M)C3S、三方晶系(R)C3S的水化放热速率峰值相比三斜晶系(T)C3S显著降低,且水化放热峰出现延迟,MC3S的水化放热峰延迟最明显。三种晶型C3S的3d水化放热总量由大到小为:TC3S、MC3S、RC3S。不同分子结构的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯系聚羧酸减水剂,主链越短,支链越长,对TC3S的水化延迟作用越大。乙烯基聚乙二醇醚系聚羧酸减水剂对三种晶型C3S的水化放热过程延迟作用由大到小为:RC3S、MC3S、TC3S。对水化放热曲线进行的Krstulovic-Dabic模型研究表明,C3S的水化过程为NG-D类型水化历程。     

武汉长江隧道管片生产中出现裂缝的分析及控制

武汉长江隧道工程钢筋混凝土管片在生产过程中,外弧面、侧面及内弧面手孔这三个部位出现了裂缝。通过大量的试验、研究及摸索,找出了裂缝产生的根本原因,对混凝土配合比及管片生产工艺等方面进行了改进,最终成功解决了该问题。     

养护制度对高掺花岗岩石粉UHPC性能的影响

研究了三种养护制度条件下,高掺(22％)花岗岩石粉UHPC力学性能(3 d、28 d和180 d抗压/抗折强度)和胶凝浆体C-S-H凝胶微结构(水化程度、平均分子链长(MCL)和直链中的[SiO4](Q2))的变化规律.结果表明:同一龄期抗压/抗折强度、胶凝浆体水化程度、C-S-H凝胶MCL和Q2相对含量变化规律由高到低依次为压蒸养护、蒸汽养护和标准养护;随着养护温度和压力增加,其后期强度和胶凝材料水化程度增幅逐渐降低,且不利于后期C-S-H凝胶MCL发展.高掺花岗岩石粉的UHPC胶凝浆体中常温下的水化产物主要包括C-S-H凝胶、AFt和Ca(OH)2,随着养护温度和压力的升高,AFt和Ca(OH)2相对含量降低;至210℃2 MPa时,XRD图谱中两相消失且出现Tobermorite衍射峰,即高温高压环境促进了C-S-H凝胶向Tobermorite晶体转化.     

工业废渣注浆材料的抗溶蚀性能

针对水玻璃-水泥(soluble glass-cement,SC)注浆材料在地层加固过程中抗水溶蚀性能差和工业废渣得不到有效利用等问题,用工业废渣完全取代SC注浆材料中的水泥制备出水玻璃-工业废渣(矿渣、钢渣、粉煤灰)(soluble glass-activated industrial residue slag,SAS)注浆材料.模拟淡水侵蚀环境,对SAS和SC两体系注浆材料进行了水溶蚀试验研究,结果表明SAS系列抗水溶蚀性能优于SC系列的.在水溶蚀作用180d条件下,SAS注浆材料的强度无损失,而SC系列结石体强度损失率达50%;SAS系列的Si溶出量、溶出物质总量和电导率等都低于SC系列的.压汞法、X射线衍射、扫描电镜测试结果也表明:SAS具有致密的微观结构和低溶解度的水化产物,从微观层次证明了SAS系列注浆材料的高抗水溶蚀性能.     

高强轻集料混凝土工作性能优化的试验研究

以分层度、坍落度、扩展度为新拌混凝土工作性能的评价指标,研究了矿物掺合料、砂率、增粘剂和减水剂对高强轻集料混凝土(LWAC)工作性能的影响.结果表明:增粘剂、减水剂是影响LWAC工作性能的主要因素,矿物掺合料、砂率对LWAC工作性能的影响则较小;在相同条件下,复掺减水剂和增粘剂比单掺减水剂更能改善轻集料混凝土的匀质性,同时对抗压强度也有所提高.最后提出了高强轻集料混凝土工作性能优化的试验配合比.