水泥及混凝土中的有害碱与无害碱

论述了混凝土和水泥及其它组成成分中碱的存在形式 ,及不同形式的碱与碱 -集料反应之间的关系。提出了“有害碱”的概念。并建议用“有害碱”来评价水泥及混凝土中的碱对碱 -集料反应的影响。

碱在C-S-H凝胶中的存在形式

从工业硅酸盐水泥熟料中分离出硅酸盐矿物,制备了C S H凝胶,并利用能谱、红外光谱、X光电子能谱等技术研究了K+和Na+在C S H凝胶中的存在形式.研究结果显示,C S H凝胶中结合的K+,Na+量随C S H凝胶中n(CaO)/n(SiO2)的降低而增加;K+,Na+在C S H凝胶中均有2种存在形式,即既有通过表面力作用而吸附在C S H凝胶表面这种形式,也有通过化学键力结合在C S H凝胶结构中这种形式;在C S H凝胶的结构中,可能存在着Si—OK或Si—ONa基团,从而使K+,Na+可结合在C S H凝胶中.

碱碳酸盐反应的膨胀机理

将具有碱碳酸盐反应活性的骨料置于已知浓度的碱溶液中,通过分析溶液中碱离子浓度的变化,分析和探讨碱碳酸盐反应的膨胀机理。实验证实:去白云石化反应的产物层中除了方解石和水镁石外,还有K+,Na+和CO32-,即去白云石化反应的反应产物K+,Na+和CO32-并不回到孔溶液中,而是保留在产物层中占据一定的空间。因此,去白云石化反应产物所占据的空间大于参加反应的白云石所占据的空间,从而引起膨胀。

天然沸石对碱-硅酸反应的抑制及其机理

用高碱水泥和天然沸石制备了含沸石水泥,测定了其砂浆棒的膨胀率、可溶性碱量和有效碱量。用能谱分析(EDXA)测定了c-s-H凝胶的化学组成。讨论了总碱量、可溶性碱量和有效碱量与膨胀率的关系。结果显示,由碱硅酸反应(ASR)引起的膨胀与可溶性碱量和有效碱量之间有很好的关系。沸石主要通过离子交换和提高C-s-H凝胶对Na+和K+的吸收,使可溶性碱量和有效碱量降低,从而起到抑制ASR的作用。

粉煤灰与LiOH的复合对碱硅酸反应的影响

将粉煤灰与LiOH复合,研究了其对碱硅酸反应(ASR)的影响。结果显示,复合使用对ASR的抑制效果比单独使用粉煤灰或LiOH更加明显。在满足有效抑制碱硅酸反应的前提下,粉煤灰与LiOH复合使用可以显著降低粉煤灰和LiOH各自的掺加量。

低水灰比对硅酸盐水泥水化程度的影响

研究了低水灰比硅酸盐水泥的水化程度,并利用XRD和SEM分析了硬化水泥浆体的微观结构。结果表明在低水灰比条件下,水泥的水化程度较低,其硬化水泥浆体中存在较多的未水化水泥;同时由于自身的密实性增强和体系的低孔隙率,使水泥水化产物的结晶、生长情况也受到影响。

矿物质粉体对碱硅酸反应抑制机理的研究

通过孔溶液分析和用扫描电子显微镜观察骨料表面的侵蚀情况,研究了矿物质粉体对碱硅酸反应的抑制机理。结果显示,在混凝土中掺入矿物质粉体,不仅可以降低孔溶液中的碱含量,且可以降低外部碱源的碱离子向混凝土内部的扩散以及降低内部孔溶液中的碱离子向骨料表面的扩散,从而降低对骨料的侵蚀作用,抑制碱硅酸反应的有害膨胀。

高碱硅酸盐水泥熟料的SEM研究

采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS),观察和分析了熟料中的矿物形貌和化学组成,探讨了碱在熟料中的存在形式。研究结果表明,在高碱熟料中可以观察到有明显的硫酸盐存在,如Na2SO4,K2SO4,CaSO4或CaSO4·K2SO4;高碱熟料中碱更易进入硅酸盐矿物和铝酸盐矿物中,分别形成KC23S12、NC8A3;熟料中的碱(R2O)有一部分固溶在硅酸盐矿物和铝酸盐矿物中。

硫酸盐对C-S-H凝胶的侵蚀探讨

从硬化水泥浆体中萃取了C-S-H凝胶,用不同浓度的Na2SO4和MgSO4溶液进行侵蚀,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段观察和分析了其与硫酸盐之间的作用。结果显示,不论是Na2SO4还是MgSO4对C-S-H凝胶都有侵蚀作用,不论是在低浓度的Na2SO4或MgSO4溶液中,还是在高浓度的Na2SO4或MgSO4溶液中,都可以形成石膏晶体。

新型钢筋阻锈剂的合成及其阻锈性能的研究

合成了一种含有氨基和羧基的有机阻锈剂,并通过试验用硬化砂浆法研究了该阻锈剂在掺有氯离子的砂浆中对钢筋锈蚀的抑制作用,同时与常用的亚硝酸盐的阻锈效果进行了比较。结果表明,该新型阻锈剂能够有效地阻止钢筋表面钝化膜的破坏,比亚硝酸盐具有更好的阻锈效果。

高碱水泥利用的研究

用高碱熟料、沸石和硅灰配制水泥，进行了抑制碱－集料反应试验，测定了水泥的可溶性碱量与有效碱量，检测了水泥及混凝土的性能。结果显示，用沸石和硅灰作为水泥的混合材，在不影响水泥及混凝土性能的情况下，利用高碱熟料生产具有抑制碱－集料反应性能的水泥是可行的。

新型钢筋阻锈剂的作用机理

针对添加阻锈剂后钝化的试件,通过对其钢筋表面、与钢筋距离较近的混凝土薄层和与钢筋距离较远的混凝土薄层的铵含量进行测试,进一步分析了阻绣剂的阻锈作用机理。结果发现,钢筋表面薄层内含有一定量的铵根;距钢筋较近的混凝土薄层含N量比距钢筋较远的混凝土薄层含N量高。由此可以推测阻锈剂含N的极性基团可以吸附在钢筋表面,阻止氯离子等有害离子的侵入,从而阻止和延缓钢筋锈蚀的发生。最主要的原因之一是N的电负性比Cl的大,而N的原子半径比Cl的还要小,在与Cl竞争吸附的过程中,N更容易吸附到钢筋表面,从而阻止氯离子等有害离子的侵入,保护钢筋不被锈蚀。

新型粉磨工艺对水泥颗粒分布特性的影响

选择四种典型的新型水泥粉磨工艺作为研究对象,即辊压机+V型选粉机+球磨机开路水泥粉磨工艺、辊压机+V型选粉机+球磨机闭路水泥粉磨工艺、立式磨作为水泥终粉磨工艺和立式磨+球磨机闭路水泥粉磨工艺,通过筛析法测定细度,利用罗辛-拉姆勒-本尼特(Rosin-Rammlar-Bennet)表达式计算水泥的均匀性系数和特征粒径,分析水泥的粒度分布情况,同时还采用激光粒度仪测定水泥的粒度分布。研究结果显示:(1)所研究的四种粉磨工艺的水泥产品的颗粒分布比传统球磨机开路粉磨工艺的更加均匀;(2)所研究的四种粉磨工艺有利于水泥有效利用率的提高;(3)在传统球磨机粉磨工艺中增设由辊压机和V型选粉机组成的预粉磨系统,缩小了球磨机开路系统与闭路系统在粒度分布特征上的差异;(4)立式磨作为终粉磨工艺的产品粒度分布特征和辊压机或立式磨与球磨机组合系统产品的粒度分布特征相近。

粉煤灰与沸石的复合对ASR的影响

用天然活性骨料和石英玻璃骨料研究了粉煤灰与沸石的复合对碱 -硅酸反应(ASR)的影响。测定了砂浆棒和混凝土棱柱体的膨胀率。结果显示 ,两者的复合能更有效地抑制ASR引起的膨胀。

抗硫酸盐侵蚀测试方法评述

论述了几种抗硫酸盐侵蚀的测试方法,并对每种方法的优缺点进行了评述,指出了其中存在的问题,并提出了测试方法的研究方向。

Al_2O_3对碱硅酸反应的影响

采用分析纯A l2O3和烧铝矾土,以玻璃砂为活性骨料,通过测定砂浆棒的膨胀率及用能谱仪分析砂浆棒中C-S-H凝胶的组成,研究了A l2O3对碱硅酸反应的影响,并分析了其机理。结果显示,A l2O3对碱硅酸反应也有较好的抑制作用。其机理可能为A l3+对C-S-H中Si4+的取代作用加强了C-S-H对碱的结合能力。

沸石在抑制碱硅酸反应中的作用

通过测定沸石的离子交换量随时间的变化、沸石的水化程度及沸石对孔溶液中碱含量的影响,分析和讨论了沸石在抑制碱硅酸反应中的作用。结果显示,沸石的离子交换能力在最初的10min最强,2h时达到总交换量的约80%,约在2d时趋于平衡;当沸石取代水泥30%,在6个月龄期时,沸石的反应程度约为40%￣50%;沸石通过降低可溶性碱量或有效碱量来抑制碱硅酸反应膨胀;当沸石达到一定掺量以上时,沸石中的碱并不影响其对碱硅酸反应的抑制作用。

快速煅烧条件下生料预热对熟料形成的影响

通过不同的升温方式研究了快速煅烧时生料预热对熟料形成的影响，从而得出结论快速煅烧时没有必要对生料进行预热。

发展绿色建材 保护生存环境(一)

本文就传统建筑材料的生产与使用对自然环境和居住环境的影响、绿色建材的涵义 及特点、绿色建材的研究现状与发展进行了论述，并对发展绿色建材提出了几点建议。