改性磷石膏对超硫酸盐水泥水化特性的影响

本工作研究改性磷石膏对超硫酸盐水泥(SSC)早期水化热、强度、孔溶液pH值、水化产物和微观形貌的影响。与通用硅酸盐水泥(CPC)体系相比,SSC体系早期水化速率较慢、水化热较低、诱导期延长,第二放热峰出现延后,表现出较低的早期水化特性,磷石膏的改性方式可调控早期水化速率和体系水化活性。SSC体系主要水化产物为钙矾石和C-S-H凝胶,浆体pH值稳定在11,其强度与磷石膏特性有关,煅烧处理可提高其中后期强度,而石灰中和处理可提高全龄期强度。磷石膏经处理后,活性增加,产生更多的AFt和C-S-H凝胶,使其结构密实、强度增加。

基于均匀实验的自燃煤矸石透水混凝土配合比优化研究

为减少自燃煤矸石的堆存,拟将自燃煤矸石制备透水混凝土,并对其配合比进行优化。首先运用均匀设计实验法和回归分析法,分析骨胶比、细骨料占比和水灰比对试件力学性能、透水性能的影响,以获得综合性能最优的配合比方案。然后以机制砂等质量替代自燃煤矸石细骨料,分析替代率对试件性能的影响,最后借助SEM分析试件微观形貌的变化。结果表明:骨胶比、细骨料占比和水灰比与抗压强度、透水系数的回归关系皆成三次多项式,且拟合精准度较高。综合性能最优配合比方案为骨胶比2.6,水灰比0.28,细骨料占比60%。自燃煤矸石透水混凝土的抗压强度随机制砂替代率的增大而增大,而透水系数相对稳定。通过微观分析可知,煤矸石透水混凝土中水化产物主要是Ca(OH)2、C-S-H和AFt,内部结构较为稳定,机制砂替代煤矸石细骨料后,AFt数量减少,形状由细短状变为粗长状,与C-S-H相互交错,整体结构更加紧密,力学强度更大。研究成果可为自燃煤矸石在建筑材料领域的应用开辟新的途径。

可溶性P_(2)O_(5)对超细硫铝酸盐水泥基双液注浆材料早期水化性能的影响及机理

为了指导磷石膏在超细硫铝酸盐水泥基双液注浆材料(SCBGM)中的高效应用,研究了可溶性P_(2)O_(5)对大水灰比下SCBGM早期水化性能的影响及作用机理。结果表明,可溶性P_(2)O_(5)的加入不显著影响SCBGM浆体的凝结时间。可溶性P_(2)O_(5)掺量为0%~1.5%时,随着其掺量的增加,SCBGM早期强度逐渐增大。在1.5%最佳掺量下,可溶性P_(2)O_(5)可显著提高早期SCBGM中钙矾石的生成量,还可以显著优化硬化体中钙矾石的分布特征,使其由团簇状转变为显著的搭接交错分布状态,进而充分发挥钙矾石晶体的强度骨架效应。

氟、磷与重金属离子共掺对C_(3)S烧成及水化进程的协同影响机理

含氟污泥作为半导体行业精细化生产的主要副产品,是一种危险固废。在水泥窑协同处置含氟污泥的过程中,含氟污泥中含有的氟、磷和多种重金属离子会不可避免地引入到水泥生料中,这些离子会显著影响并改变水泥生料矿物的煅烧过程及其性能,然而它们共存时对水泥熟料性能的影响研究尚不多见,为此,本文系统研究了氟、磷与重金属离子共掺对硅酸三钙(C_(3)S)煅烧过程、微观结构以及水化特性的协同影响机理。研究表明,与磷酸盐单掺相比,磷和重金属离子复掺不利于C_(3)S烧成,而氟、磷与重金属离子共掺对C_(3)S的烧成有显著的协同促进作用,同时明显提高了C_(3)S晶型对称性,使C_(3)S矿物表面出现更多不同种类的缺陷。与磷酸盐单掺相比,磷和重金属离子复掺有利于提高C_(3)S初始和后期水化速率,降低棒状水化硅酸钙(C-S-H)的长径比,而氟、磷和重金属离子共掺对C_(3)S水化性能的影响取决于各离子的掺比,但随着各离子掺量的增加,C_(3)S水化加速期却会不断推迟,且三者共掺会促进棒状C-S-H长径比增加。

多场腐蚀耦合作用下混凝土耐久性变化分析

为研究腐蚀环境下混凝土耐久性性能变化,开展了氯离子腐蚀、硫酸根离子腐蚀和氯离子-硫酸根离子共同腐蚀作用下混凝土耐久性性能变化研究,并对比分析了单一腐蚀因素对混凝土耐久性性能的影响。试验结果表明,在单一因素腐蚀试验下,随着混凝土深度的递增,混凝土中氯离子和硫酸根离子的含量也逐渐降低;在单一因素腐蚀试验下,硫酸盐离子对混凝土耐久性的影响要高于氯离子;耦合环境下混凝土耐久性性能迅速下降,其影响性能要高于硫酸盐环境和氯离子环境。

基于Box-Behnken响应面法优化赤泥地聚合物的配比

基于Box-Behnken响应面法,选择赤泥掺量、水玻璃模数、水玻璃掺量作为变量,对赤泥地聚物的制备条件进行优化,结合宏观性能与微观形貌,探讨了地聚物的形成机理。实验结果表明,在最佳配比下,即赤泥掺量为38%、水玻璃模数为1.6、水玻璃掺量为50%时,28d赤泥地聚物的最大抗压强度为54.6MPa,材料的力学性能和工作性能良好。预测值和实验值的误差较小,表明响应面法可用于地聚物的实验设计和优化。

活性剂增强改性水泥基渗透结晶型防水材料抗渗试验

为优化水泥基材料的自防水性能,制备了一种水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW),并通过正交试验研究活性化学物质最佳配比。结果表明,硅酸钠、无水碳酸钠、氧化镁以及甘氨酸4种活性化学物质的最佳硅灰取代率分别为8%、8%、8%和4%;在最佳硅灰取代率配比下,试验制备的CCCW一次、二次抗渗压力分别为1.4、1.7 MPa,一次、二次抗渗压力比为350%、425%,28 d抗压强度为39.7 MPa,抗压强度比为104%,吸水率对比空白试件降低43.6%,各性能均符合水泥基渗透结晶型防水材料技术指标要求。

磷铝酸盐胶凝材料的制备及其力学性能和吸附性能研究

以石灰石、铝矾土和黄磷矿为主要原料,制备了磷铝酸盐水泥。研究了磷铝酸盐水泥的制备与力学性能,对比了磷铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和膨润土对重金属溶液中离子的吸附能力,研究表明:在普通硅酸盐水泥中掺入磷铝酸盐水泥,随着掺量的增加,普通硅酸盐水泥的抗压强度呈现先增长后降低的趋势,当掺量为5%时,抗压强度最高,强度增长了13.7%。硅酸盐水泥和磷铝酸盐水泥对Cr、Ni、Pb、Zn、Cd离子均表现出吸附的特征,但磷铝酸盐水泥对于Cr离子的吸附能力强于硅酸盐水泥和膨润土。

低热低碱商品混凝土专用水泥P·O 42.5研发及生产实践

为了解决混凝土开裂问题,安福南方水泥公司研究采用高硅低钙石灰石生产高硅率水泥熟料,制造低热低碱商品混凝土专用水泥,并对不同品牌水泥和其配制的混凝土性能做了对比。实际表明,使用该公司的低热低碱商品混凝土专用水泥生产混凝土,可以明显减少混凝土开裂,也可降低商品混凝土外加剂掺量10%左右。

快硬型水泥基防火门芯板的制备及应用

本文主要介绍了采用水泥基化学发泡工艺方法制作的防火门芯板及其应用领域。通过在200~220 kg/m3干粉投料的前提下,分别确定了:化学发泡剂过氧化氢的最佳用量为5%、稳泡剂为0.5%、聚丙烯纤维为0.3%、促强减缩剂为6%,水温在45℃时,防火门芯板的稳泡效果最佳,可以在16 h以内切板,抗拉强度、抗折强度、抗压强度达到峰值。

装配式PC构件节能增效用早强水泥的制备与应用

为了让装配式PC构件在免蒸养的条件下在一定时间内达到脱模强度,本文以早强早凝硅酸盐熟料为基础,研究了混合材和甲酸钙掺量对水泥物理力学性能的影响,制备出早强水泥并成功应用于装配式PC构件的生产。此外,利用等温量热仪、X射线衍射(XRD)、同步热分析(TG-DTG)对早强水泥和市售P·O 42.5R水泥的早期水化热和水化产物进行了对比研究。结果表明:早强水泥的配比为:熟料80%,混合石膏5%,石灰石7.5%,高钛矿渣7.5%,外掺2‰甲酸钙。早强水泥早龄期水化速率快于P·O 42.5R水泥,水化产物多,导致水泥石的密实度高,水泥强度相应提高。在较低温度养护时,早强水泥可大幅度提高混凝土12 h强度;在养护温度为20~30℃时,早强水泥制备的混凝土养护12 h即可满足脱模要求,可实现装配式PC构件生产节能增效。

水泥增强固化海相粘土的含水率影响及强度测试研究

针对粘性土初始含水率较低时水泥固化土的拌合质量,通过室内试验研究了水泥固化海相粘土中初始含水率与混合质量之间的关系。结果表明,在初始含水率(w 0)小于粘土的液限(w L)的情况下测试其强度,发现强度在w 0为0.925w L时达到峰值,在w 0为0.85w L时下降;在w 0为0.775w L时相比于w 0为0.925w L时强度有增有减,变得不稳定。使用初始含水率为1.0 w L和1.2w L的强度得到的强度估算公式,随着w 0变得小于w L,固化土的强度降低超过估算强度,认为是粘土初始含水率降低后,水泥掺入引起的强度增加,流动性下降,降低了混合料的质量,以致强度没有充分发挥。

水泥橡胶沥青混凝料与公路面层粘接性能研究

为了研究水泥橡胶沥青混凝土公路路面层间粘接性能,在原材料中掺入6.0%的水泥,借助车轮碾压制备试件。分析车轮轮胎接地压力,采用三维有限元模型展示路面结构,考虑不同行车方向和弹性弹簧部分粘弹性,构建剪切模量和拉拔模量方程。在低温-10、常温20、高温40℃状态下,测试复合试件直接剪切、拉拔力学性能,并分析不同温度区间层间粘接程度变化规律。结果表明,所研究方法剪切强度和拉拔强度与实际研究过程中的数值一致,粘接强度仅在40℃下与实际值存在最大为0.05 N/mm^(2)的误差。

预制箱梁结构参数优化模型构建及工程量智能统计

针对Bentley平台的三维建模基础软件Microstation无法进行桥梁结构参数化建模配筋及钢筋工程量统计问题,利用MICROSTATION SDK软件开发工具、WPF界面、选用主流开发语言C#,辅以C++/CLI,以Vi⁃sual Studio 2019为开发平台,进行二次开发。开发出了适用于该类桥梁的快速配筋插件以及钢筋工程量统计插件。以某桥梁工程中的30 m长等截面预制箱梁为例,应用箱梁建模配筋及工程量统计插件程序,高效准确地完成了30 m长等截面预制箱梁的三维建模配筋及钢筋工程量统计,验证了该二次开发建模及配筋插件程序的可用性和高效性,大大提高了设计人员的配筋及工作效率。

BIM技术在复杂现浇桥梁施工中的深化应用

BIM技术在铁路领域应用不断发展,但现有的BIM技术,在铁路复杂现浇桥梁的施工研究与应用,还普遍存在应用深度不足的问题,因此以某铁路复杂现浇桥梁工程为依托,制定了铁路复杂现浇桥梁BIM方案及标准,建立了BIM模型,总结出一套多线异性桥梁建模流程,实现了图纸会审、电子沙盘、可视化交底、方案优化、工程量统计、节点深化应用和支架设计优化等BIM应用,验证了整套技术流程的可行性和技术优势。为BIM技术在铁路复杂现浇桥梁施工中的深化应用提供示范经验以及为“BIM+”奠定基础。

国内外低碳水泥体系浅析

0 引言中国的水泥生产与消费占据全球市场的一半以上,碳排放占全国总排放量的13%,仅次于电力与钢铁行业。当前,我国水泥行业已进入以绿色低碳为主要特征的新发展阶段,低碳水泥作为一种新型水泥品种,其生产过程中碳排放量较低,符合绿色低碳的发展理念,对于促进水泥行业转型升级具有重要意义。

铁路路基土改良中水泥稳定处理的工程实践探究

研究深入分析了水泥稳定土技术在铁路路基加固中的应用,重点考察了土壤稳定性与高速铁路路基的性能标准之间的关联。应用多样化的水泥添加比例(4%,7%,10%,13%)对粉质黏土进行了改性处理,并通过实验室测试来审查其压实行为和结构强度。研究发现,水泥的加入比例对理想含水量和最高干燥密度的作用微乎其微。当水泥混合比例为10%时经过7天的养护期,经处理的土壤能够达到工地施工的标准,这进一步验证了利用水泥稳定技术在增强路基土品质和保障建设项目稳固性方面的功效。

基于X射线衍射的Rietveld法、TG及DSC技术对袋装水泥真伪进行鉴别分析的方法

通过X射线粉末衍射(XRD)的Rietveld法对袋装水泥中的矿物组分含量进行了定量分析。同时,使用TG及DSC等手段对袋装水泥的包装袋的灰分、氧化诱导时间进行分析。研究结果表明,结合XRD-Rietveld法及TG、DSC能够准确地鉴别真假袋装水泥之间的差异。

混合材对铁铝酸盐水泥性能的影响

铁铝酸盐水泥以无水硫铝酸钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙为主要熟料矿物,具有低碱快硬、高强、抗冻、抗渗、耐腐蚀、耐磨等优异性能,将掺有10%硬石膏的水泥分别加入5%、10%、15%、20%的石灰石粉、粉煤灰和矿粉,对其胶砂强度、凝结时间、自由膨胀率、氯离子扩散系数等项目进行检测。发现混合材的掺入不会对水泥的凝结时间有较大的影响,但对水泥胶砂强度有不同幅度的降低,降低幅度从小到大依次为矿粉、石灰石粉、粉煤灰,随着掺量增加,强度降低幅度增大,加入适量的石灰石粉可以降低铁铝酸盐水泥的氯离子扩散系数。

对不同粉磨方式及比表面积的矿渣粉制备超细水泥的研究

将物料按照设计超细水泥配比方案,放入试验小磨共同粉磨至规定比表面积配制的超细水泥,随着比表面积的增加,凝结时间逐渐变短,早期强度增长明显,后期强度增长较为缓慢;单独粉磨矿渣粉配制的超细水泥,随着比表面积的增加,凝结时间逐渐变长,早期强度的增长不如共同粉磨配制的超细水泥,而后期强度增长优于共同粉磨的水泥。