水泥基胶凝材料早期自收缩模型的研究进展

本文收集了已有的四个关于水泥基胶凝材料的自收缩模型,分析了其各自的特点、机理、适用范围以及各模型间的联系,并在此基础上提出了一些新见解,为模型的改进与完善提供了一些思路。

偏高岭土对水泥基胶凝材料耐久性能的影响

以粉煤灰、矿粉和硅灰为混合材,与硅酸盐水泥熟料和石膏复合制备一种水泥基胶凝材料,通过内掺法研究偏高岭土对水泥基胶凝材料力学性能和耐久性能的影响,并利用激光粒度分布曲线、XRD和SEM验结果表明,随偏高岭土掺量的增加,水泥砂浆3d强度逐渐下降,28d强度逐渐增加,然后趋于稳定。当掺量超过9%时,强度的改善效果不显著;同时,偏高岭土的掺入,提高了砂浆的抗渗性能、降低了混凝土的氯离子扩散系数,并在偏高岭土掺量为0%-9%范围内作用效果明显。

水泥基胶凝材料水化放热行为的分析和试验研究

大体积混凝土结构中降低温度应力的关键是降低混凝土中胶凝材料水化热,所以研究掺硅灰、磨细矿渣、粉煤灰、膨胀剂胶凝材料体系的水化放热行为十分重要。首先在化学反应动力学原理基础上,采用微积分理论推导出水泥基胶凝材料恒温水化放热过程的统一表达式;然后用溶解法测试掺硅灰、矿粉、粉煤灰、膨胀剂胶凝材料体系的水化热,在试验的基础上分析加掺合料胶凝材料的水化放热行为。

水泥基胶凝材料早期自收缩的研究进展

在工程实践中,可以发现高强混凝土、自密实混凝土和大体积混凝土的自收缩现象是非常显著的,比如混凝土在恒温水养的条件下仍然开裂,密封的高强混凝土的抗折强度随着养护龄期的增加而降低等。这些现象不能仅通过冷缩开裂或干缩开裂来解释,而必须通过自收缩来解释。

水泥基胶凝材料自收缩产生原因及对策研究

本文介绍了低水胶比与高矿物掺合料的水泥基胶凝材料所存在的自收缩问题,并指出自收缩是引起高性能混凝土早期开裂的主要原因,本文在总结国内外低水胶比水泥净浆与混凝土自收缩研究现状的基础上,提出了值得进一步开展的工作。

单宁酸掺杂水泥基胶凝材料性能的研究进展

随着城市化进程加快,水泥作为主要的建筑材料被广泛使用,但水泥生产属于环境污染型、资源密集型产业。为了实现碳达峰、碳中和目标,使用外加剂或掺合料提高水泥性能是重要措施。其中,有机化学外加剂为提高水泥浆体工作性能发挥了重要作用,但活泼的化学特性使其与未水化的水泥颗粒相互作用,严重延缓水泥水化,大幅降低水泥石强度,难以广泛应用。结合国内外有机外加剂掺杂水泥基胶凝材料性能及缓凝剂作用机理的研究现状,指出了天然有机物尤其是单宁酸用于水泥基胶凝材料在目前研究中存在的问题以及未来研究方向。

磨细粉煤灰对水泥基复合胶凝材料流变性能及硬化性能的影响

本文主要研究磨细粉煤灰对水泥基复合胶凝材料的流变性能及硬化性能的影响。研究结果表明:磨细粉煤灰较小的颗粒能够弥补水泥粉体颗粒中8μm以下较小颗粒的缺乏,使磨细粉煤灰-水泥复合胶凝颗粒形成良好的级配,在掺量适宜的情况下对复合水泥浆体的流动度会略有改善,但掺量过大,会显著降低复合水泥浆体的流动度;与I级粉煤灰相比,磨细粉煤灰的颗粒粒径更小,火山灰活性更大,火山灰活性对强度的贡献在3 d时开始显现,且随着龄期增长越来越大,能显著提高硬化浆体中后期抗压强度;与抗压强度相比,磨细粉煤灰更利于提高抗折强度,且掺量越大,中后期抗折强度越高。

水泥基复合胶凝材料流变性能

为了获得高性能混凝土内胶凝材料的优化配方 ,制备并测试了一系列试样。对试样的研究采用了均匀设计安排试验点 ,利用流变学原理 ,从流变参数、触变性、经时变化三个方面 ,对水泥基复合胶凝材料的工作性进行了研究。通过分析、比较找到了粉煤灰与矿渣、粉煤灰与硅灰以及矿渣与硅灰复合作为外掺料组成水泥基复合胶凝材料的优化配方 ,为高性能混凝土的配制打下了良好的基础。

绿色生态混凝土胶凝材料浆体的流变性能

采用25 mm平行板式流变仪对水胶比为0.29的单掺粉煤灰(FA)、单掺矿渣(SG)以及粉煤灰和矿渣复掺的水泥基胶凝材料浆体进行了流变性能测试,基于H-B流变模型,并采用Matlab软件编程对试验数据进行了拟合。试验结果表明:单掺粉煤灰的水泥基胶凝材料浆体呈现先剪切增稠后剪切变稀行为,而单掺矿渣的水泥基胶凝材料浆体呈现先剪切变稀后剪切增稠行为;粉煤灰与矿渣复掺后粉煤灰对水泥基胶凝材料浆体流变性能的影响比矿渣的影响更大。同时得出了粉煤灰、矿渣单掺时以及粉煤灰与矿渣复掺时不同掺量条件下水泥基胶凝材料浆体的表征参数值。研究结果还表明:FA∶SG为1∶1复掺等量取代水泥30%组成的水泥基胶凝材料浆体,其屈服应力值较小,而粘度相对较大,为绿色生态混凝土目标孔隙率的实现奠定了理论基础。

高岭土尾砂活化及用于胶凝材料的研究

本文以高岭土尾砂为研究对象,通过测定净浆试块抗压强度和化学结合水量,探讨了CaO添加量和球磨时间对尾砂-水泥复合胶凝材料性能及水化进程的影响,并评价了制备的水泥基胶凝材料性能及在混凝土中的应用效果。研究结果表明:尾砂通过配加合适的化学激发剂,经共同研磨处理后再掺入到普通硅酸盐水泥(OPC)中,可获得一种性能优良的水泥基胶凝材料,其胶砂28d抗折和抗压强度较OPC胶砂显著提高,其中28d抗压强度比达到116%;试制的C30混凝土与OPC试制的28d抗压强度比为102%,且明显优于等量代替水泥的粉煤灰和火山灰微粉。该技术不仅可减少水泥用量,降低工程造价,还使尾砂变废为宝,减少占地及环境污染,具有显著的经济与社会效益。

高地温对超细复合掺合料胶凝体系的影响

通过实验室近似模拟高海拔地区高地温环境,研究超细复合掺合料对水泥基胶凝材料力学性能、体积稳定性、孔结构的影响,分析在不同温度下超细复合掺合料对水泥的最优取代率,结合微观手段分析超细复合掺合料最优掺量时胶凝体系的反应机理。结果表明:掺加超细复合掺合料能提高水泥基胶凝材料的力学性能,随着养护龄期的延长,最优取代率的抗压强度能够提高10%~21%,在高温下强度增长缓慢;超细复合掺合料体系的收缩率表现优于纯水泥体系,在适当高温环境下可保持体系稳定,但80℃的养护温度会增大体系的体积收缩率;超细复合掺合料能降低体系的平均孔径,提高密实度,生成更多钙矾石、水化硅酸钙等水化产物。

UFA水泥基材料早期自收缩与干燥收缩研究

低水胶比条件下水泥基材料的自收缩率已超过干燥收缩率成为导致混凝土过早开裂的隐患．以超细粉煤灰（ultra-fine fly ash，UFA）等量取代水泥20％～40％，配制了UFA水泥基复合胶凝材料，分别对固定水胶比和变水胶比两种情况下的UFA水泥砂浆早期（7d前）自收缩变形和干燥收缩变形进行试验研究．结果表明，在固定水胶比条件下，砂浆的自收缩率随UFA掺量增加递减，而干缩率却随之增大；在变水胶比条件下，砂浆的自收缩率随水胶比的增加递减，干缩率随之增大．且回归分析表明两种情况下砂浆的自收缩及干燥收缩变形均表现出较好的线性相关；UFA对水泥基材料改性作用明显，在保持相同流动度条件下，UFA的掺入可有效降低用水量，早期及后期强度能赶上甚至超过基准水泥胶砂，弥补了UFA早期不水化所引发的早期强度低缺陷；微观测试表明，UFA在水泥基材料中起到了较好的密实填充、减水分散及增强作用．

复合相变材料对水泥浆抗裂性能的分析研究

为了控制水泥基胶凝材料在浇筑过程中因温度应力而产生裂缝,研究了将复合相变材料加入到水泥基胶凝材料中,并用响应面法研究温度、水灰比、复合相变材料掺量对水泥基胶凝材料开裂的影响因素,拟合出二次回归方程。结果表明,温度对水泥基胶凝材料开裂的影响较大,复合相变材料掺量对水泥基胶凝材料裂缝宽度的影响较大。

高性能快速修复料在公路桥梁养护工程中的应用

以水泥基材料作为基体来降低原料成本,基于水泥不同矿物组分,调整水化动力学过程缩短早期硬化时间、改善力学性能。并基于材料复合性能叠加效应,采用复合聚合物对水泥基材料改性,增加胶凝材料本体抗弯、抗拉强度、粘结强度,提高改性水泥基胶凝材料对水、油类物质、二氧化碳的抗渗和抗腐蚀能力,以及抵御干缩开裂的能力。