纳米CaCO_3对硅酸盐水泥水化特性的影响

为研究纳米CaCO_3对硅酸盐水泥水化特性的影响,利用微量热仪法测试了不同掺量纳米CaCO_3对硅酸盐水泥水化放热影响,利用差示扫描热分析-热重(DSC-TG)法分析了其水化产物中Ca(OH)_2含量与结合水量,并研究不同掺量纳米CaCO_3对水泥基材料力学性能的影响。结果表明,在本试验条件下,纳米CaCO_3的掺入促进了水泥的水化放热速率,水化放热亦随之增加;随着纳米CaCO_3掺量增大,硅酸盐水泥水化生成的Ca(OH)2含量与化学结合水量皆增加;掺入纳米CaCO_3水泥基材料的抗折和抗压强度提高,掺量为1.5%(质量分数)时对水泥基材料的力学性能提高最为显著。研究结果显示纳米CaCO_3加速了硅酸盐水泥的水化。

纳米CaCO_3对水泥基材料性能与结构的影响及机理

采用超声波分散方式将纳米CaCO_3掺入水泥基材料,研究了不同掺量纳米CaCO_3对水泥基材料性能与结构的影响,并利用X射线衍射和扫描电镜分析其影响机理.结果表明:掺入纳米CaCO_3后,水泥基材料流动度降低,浆体表观密度增大,抗折和抗压强度提高.纳米CaCO_3掺量为1.5%(质量分数)时,对水泥基材料的力学性能提高最为显著,纳米CaCO_3掺量过多则不利于强度发展.纳米CaCO_3的掺入会加速水泥的水化,早期使水化产物Ca(OH)_2等增加;纳米CaCO_3改善了界面结构和水泥石结构,使水泥基材料的结构变得更加均匀密实.结果显示纳米CaCO_3掺入后对水泥基材料的力学性能与结构有利.

聚羧酸减水剂对改性生土材料性能的影响

在石膏粉煤灰改性生土材料中掺加聚羧酸减水剂,研究聚羧酸减水剂对改性生土材料工作性能、力学性能、耐水性能以及体积稳定性的影响.结果表明:聚羧酸减水剂能显著改善石膏粉煤灰改性生土浆体的流动度,当聚羧酸减水剂掺量为0.80%时,改性生土材料在浆体水固比性低于生土液限的条件下也可浇筑成型;在一定范围内,改性生土材料的抗压强度和抗折强度随聚羧酸减水剂掺量的提高而增大;当改性生土材料掺15%石膏、5%粉煤灰和1%氧化钙时,加入0.80%的聚羧酸减水剂后,其28d抗压强度可达8.30MPa,抗折强度可达2.98MPa,相较于未加聚羧酸减水剂的改性生土材料,两者分别提高了4.5和2.1倍.采用耐水指数评价了改性生土材料的耐水性能,结果表明:聚羧酸减水剂不仅能显著提高改性生土材料的耐水性能,还能显著降低改性生土材料的干燥收缩率,当其掺量为0.80%时,改性生土材料的干燥收缩率稳定在0.06%左右.扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)结果显示,聚羧酸减水剂对改性生土材料水化产物影响较小,但能使改性生土材料结构更加密实.

室外环境下不同尺寸混凝土中膨胀剂的应用效果研究

依据结构特点选用适宜的膨胀剂可以降低混凝土开裂风险,提升工程质量。通过分析实际环境下混凝土的温度和应变,研究了钙质膨胀剂(AC)和镁质膨胀剂(MZ)对不同尺寸混凝土温度和应变的影响。结果表明:混凝土尺寸越大,混凝土中心温度越高,降温速率越慢,AC和MZ对不同尺寸混凝土的温度变化进程影响均较小;AC和MZ均能补偿混凝土的收缩,随着混凝土尺寸的增加,AC补偿收缩量降低,MZ补偿收缩量增加,其中混凝土尺寸为500 mm时AC的补偿收缩效果更好,1500 mm时AC和MZ补偿的收缩量相差不大,3000 mm时MZ的补偿收缩效果更好。

超细复合掺合料对混凝土性能的影响

本文研究了超细复合掺合料对混凝土力学性能、耐久性能及干缩性能的影响,借助X射线衍射仪及综合热分析仪研究了超细复合掺合料影响混凝土性能的机理。结果表明:超细复合掺合料能提升混凝土力学性能,且养护龄期越长,力学性能提升越明显;超细复合掺合料能提升混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,掺超细复合掺合料的混凝土耐蚀系数更高,可经受的硫酸盐侵蚀循环龄期更长;超细复合掺合料对混凝土前期抗碳化性能影响较小,对中后期抗碳化性能有一定程度提升;掺超细复合掺合料后混凝土干缩率变小,180 d干缩率较掺普通掺合料的混凝土降低了6.4%;微观分析结果表明,超细复合掺合料并未改变体系中水化产物的矿物组成,但其水化生成了更多的钙矾石、水化硅酸钙及水化铝酸钙。

戈壁环境下掺膨胀剂混凝土不同部位的温度和应变研究

通过分析混凝土足尺模型不同部位的温度和应变,研究了在西北戈壁环境下钙质膨胀剂(AC)和镁质膨胀剂(MZ)的应用效果。结果表明:掺AC的混凝土最高温度出现在上部,浇筑后0.50 d到达温峰,温峰为75.8℃;掺MZ的混凝土最高温度出现在中上部位,浇筑后1.33 d到达温峰,温峰为71.4℃;掺AC和MZ后,混凝土均是下部的收缩应变最小,上部的收缩应变最大;掺MZ后混凝土上部与下部间收缩应变差值最终在35με左右,仅为掺AC混凝土的50%;2种膨胀剂均能补偿混凝土的收缩,但镁质膨胀剂的补偿收缩效果持续时间更长,最终MZ的补偿收缩量为112με,AC的补偿收缩量为68με。

机械粉磨矿物掺合料对胶砂力学性能的影响

通过机械粉磨处理粉煤灰和矿粉,以提高二者在水泥基材料中的综合利用率。研究了粉磨时间对粉煤灰和矿粉性能的影响,并据此研究了单掺和复掺磨细粉煤灰和磨细矿粉对胶砂力学性能的影响,采用激光粒度分析(LDSA)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等方法分析了磨细粉煤灰和磨细矿粉影响胶砂力学性能的机理。结果表明:单掺磨细粉煤灰或磨细矿粉时,30%、40%、50%掺量时磨细粉煤灰和矿粉的胶砂力学性能均优于原状粉煤灰和矿粉;复掺磨细粉煤灰和磨细矿粉的胶砂力学性能好于单掺,且复掺时磨细矿粉越多,胶砂力学性能越好;机械粉磨优化了粉煤灰和矿粉的粒径分布和微观形貌,同时提高了粉煤灰和矿粉颗粒中的活性物质含量。

双掺膨胀剂和纤维的混凝土裂缝控制技术及应用研究

为保障超长结构混凝土的无缝施工,研究了膨胀剂、聚丙烯纤维及两者双掺对混凝土力学性能、变形性能及早期抗裂性能的影响,并对实际工程进行了温度、应变监测。结果表明,聚丙烯纤维可以改善混凝土的力学性能、变形性能、早期抗裂性能;单掺膨胀剂可以改善混凝土的收缩变形;在实际工程应用中,采用双掺的裂缝控制技术制备的混凝土,收缩和早期抗裂性能均最优,且混凝土14 d后仍保持微膨胀状态,裂缝控制效果显著。