可完全循环水泥砂浆配料制备贝利特水泥熟料的性能研究

可完全循环混凝土是指废弃后可直接作为水泥生料煅烧制备熟料的混凝土,现有研究中目标熟料均为普通硅酸盐水泥熟料。本文制备了以高贝利特水泥熟料(HBC)与高铁相高贝利特水泥熟料(HFBC)为目标再生熟料的可完全循环水泥砂浆(CRM)。对比研究了以CRM与化学分析纯试剂(对照组)为生料时,相同率值、煅烧温度对水泥生料易烧性、熟料组成与性能的影响规律。结果表明,以CRM配料的生料具有更好的易烧性与更低的碳排放,但熟料强度对温度更加敏感,烧成范围变窄。以CRM为水泥生料制备的HBC中C_(3)S的生成受到较明显的抑制,早期水化活性与强度降低,但后期水化能力较强。由于多种杂质离子元素的存在,熟料中出现了α′-C_(2)S矿相。对于HFBC组,以CRM配料的实验组水化活性较对照组有了明显的提升。研究工作为可完全循环混凝土的设计提供一定的指导。

大体积混凝土工程用高等级抗裂、抗蚀混凝土制备及其性能研究

对比了高铁相硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥制备出的C45和C60混凝土材料抗压强度、水化放热量、化学结合水含量、自收缩变形及抗氯离子渗透性能差异。结果表明:以高铁相硅酸盐水泥为关键材料,辅以高掺量粉煤灰和矿粉复合矿物掺合料等方法,制备出的C45和C60高铁相水泥混凝土抗裂和抗蚀性能优异。C45高铁相水泥混凝土3d绝热温升仅为19.41℃,28d与56d化学结合水含量分别为20.91%、25.66%,较普通硅酸盐水泥混凝土,28d自收缩低17.74%,56d氯离子扩散系数低36.71%,56d电通量低1.99%;C60高铁相水泥混凝土3d绝热温升仅为23.00℃,28d与56d化学结合水含量分别为20.06%29.05%,较普通硅酸盐水泥混凝土,28d自收缩低11.21%,56d氯离子扩散系数低15.60%,56d电通量低3.36%。高铁相水泥混凝土胶凝材料后期水化更加充分,提升了高等级大体积混凝土的抗裂、抗蚀性能。

C-S-H纳米晶核对矿物掺合料复合胶凝材料水化性能的影响研究

水泥中掺入大量矿物掺合料易造成其早期强度低、施工周期长等问题。本文研究了C-S-H晶核对含矿物掺合料的复合胶凝材料体系水化性能的影响规律;通过热力学计算阐述了C-S-H晶核降低水化产物成核势垒的机理,并通过离子溶出与沉积探讨大掺量矿物掺合料胶凝体系水化机理。结果表明:矿物掺合料复合胶凝材料体系水化能力较弱,这是由于Ca^(2+)溶出受到制约,C_(3)S的水化反应缓慢;当加入晶核后,水泥中硅酸盐相溶解-结晶能力得到大幅提升,使得矿物掺合料水泥体系的水化反应活性接近纯水泥体系。研究表明,C-S-H晶核可解决大掺量矿物掺合料胶凝体系所带来的水化能力严重不足问题。