矿渣-水泥复合胶凝材料体系水化反应特性的研究

研究矿渣掺量对矿渣-水泥复合胶凝材料体系水化反应动力学过程的影响。结果表明:复合胶凝材料体系的水化放热速率随矿渣掺量增加和水化温度的降低而下降;非蒸发水含量随矿渣掺量的增加呈现先增大后降低的趋势,当矿渣掺量为30%时,非蒸发水含量达到最大值;复合胶凝材料体系的抗压强度随矿渣掺量的增加而降低,且复合胶凝材料体系抗压强度在28 d前增幅较大,在28 d后增长趋于平缓。从SEM照片上可以看出,矿渣掺量不超过30%的复合胶凝材料体系中,部分凝胶与晶体紧密结合在一起,试样微观界面结构较为致密。

不同温度下矿渣-水泥复合胶凝体系水化反应特性研究

研究了不同水化温度对矿渣-水泥复合胶凝体系水化反应特性的影响。研究表明:随着水化温度的降低,复合胶凝体系的水化放热速率、非蒸发水含量、强度均呈现出降低的趋势,负温条件下复合胶凝体系的水化反应特性与常温一致;通过计算获取各个阶段的反应速率曲线,可较好地对由量热实验数据绘制的复合胶凝体系实际水化速率dα/dt曲线进行分段的模拟;将不同温度下复合胶凝体系水化放热量的数据转换为水化反应程度α,对既有模型进行验证。结果表明,现有模型可较准确的预测低温下复合胶凝体系的水化反应程度。

蒸养温度对超细粉煤灰砂浆性能的影响研究

为探讨不同蒸养温度下超细粉煤灰(UFA)-水泥砂浆的性能,分别研究了标养200℃、蒸养500℃、600℃和700℃下20%、30%、40%三种UFA掺量对UFA-水泥砂浆的流动性和力学性能的影响,并结合化学结合水量法、热重法(TG-DTG)分析了UFA-水泥复合胶凝材料的水化和UFA的作用效应。结果表明:UFA-水泥砂浆的流动性随UFA掺量的增大而增大;相同掺量下,蒸养与标养相比提高了UFA-水泥砂浆的早期强度;相同温度下500℃和600℃蒸养UFA试件的28 d抗折和抗压强度比纯水泥组低,700℃下UFA-20%的28 d抗折和抗压强度分别为10.0 MPa和53.1 MPa达到最大且高于纯水泥组;与1 d龄期相比,28 d龄期蒸养试件中的UFA参与水化反应明显,不同掺量的平均CH含量约为标养的90%,化学结合水量和热重结果显示蒸养促进了浆体水化程度并提高了UFA颗粒的火山灰活性。

水泥-石灰-粉煤灰三元胶凝材料体系水化机理研究

文章通过对胶凝材料中的水进行划分,研究水泥-石灰-粉煤灰三元胶凝材料体系的水化机理,并通过SEM结合热重-差热分析粉煤灰在熟石灰激发作用下的水化程度。结果表明,石灰能够作为激发剂激发粉煤灰的水化,并得出其最佳掺量,通过SEM佐证了粉煤灰水化程度与龄期之间的关系。

高活性钢渣粉的制备及性能分析

使用4种不同助磨剂对钢渣进行粉磨,并对粉磨后的钢渣粉进行MgO、FeO、MnO等二价金属氧化物固溶体(RO)相分选。对分选前后钢渣粉活性进行研究,通过RO相含量的变化,探索了分选前后钢渣粉的活性差异。结果表明:分选后的钢渣粉活性高于粉磨钢渣粉。其中木钙分选组钢渣粉中RO相降低了43.18%,其水化活性最好,钢渣-水泥浆体28 d强度达到55.83 MPa,非蒸发水含量为18.50%;分选后的钢渣粉浆体水化产物的种类没有改变,但水化产物的数量增加,钢渣的活性得到有效提高。

粉煤灰掺量对高性能混凝土徐变性能的影响及其机理

为研究粉煤灰对高性能混凝土徐变性能的影响,在(20±1)℃、相对湿度为(60±5)%的条件下测试了33%载荷水平下粉煤灰等量取代水泥量(质量分数,下同)为0,12%,30%和50%时高性能混凝土的徐变度。试验结果表明:粉煤灰掺量为12%和30%时,混凝土抵抗徐变的能力随其掺量增加而增强,其365d的徐变度分别为不掺粉煤灰混凝土的76%和46.5%。粉煤灰掺量为50%时,混凝土抵抗徐变的能力没有得到改善,其365d的徐变度为不掺粉煤灰的混凝土的102%。应用扫描电镜二次电子成像观测不同掺量下的粉煤灰颗粒与基体的结合情况,并结合水泥–粉煤灰体系中非蒸发水量的研究,试分析了粉煤灰掺量对高性能混凝土徐变的影响机理。结果表明:粉煤灰掺量对于其“微集料效应”的发挥存在一临界值,当粉煤灰掺量小于该临界值时,粉煤灰与基体结合良好,“微集料效应”得以正常发挥。混凝土的徐变度受到体系的非蒸发水量和“微集料效应”发挥程度的影响。粉煤灰掺量越大,体系的非蒸发水量越小,“微集料效应”发挥程度越高,徐变度减小越明显,并且混凝土的徐变度减小率与体系的非蒸发水量减小率和微集料数量正相关。当粉煤灰掺量超过临界值时,混凝土的徐变性能受到体系水化产物数量、“微集料效应”和粉煤灰与基体结合情况这3个因素的共同作用,并且随着粉煤灰掺量的继续增加,其与基体结合情况对混凝土徐变性能的负面影响显著增强。

蒸汽养护对高速铁路轨道板混凝土渗透性的影响

为探明蒸汽养护对采用水泥-矿渣粉复合胶凝材料的轨道板混凝土渗透性的影响规律,研究了不同养护条件下(蒸汽养护和标准养护)轨道板混凝土表面吸水率和抗氯离子渗透性能(6 h电通量和氯离子扩散系数),并分析了不同蒸汽养护最高恒温温度对复合胶凝材料水化程度的影响。试验结果表明:蒸汽养护能有效提高轨道板混凝土材料早期(28 d)和后期(56 d)抗水渗透能力,而对其抗氯离子渗透能力的改善作用则主要表现在早期,对混凝土后期抗氯离子渗透能力影响不明显;在对复合胶凝材料水化程度的影响方面,蒸汽养护会显著加快水泥-矿渣粉复合胶凝材料体系的水化进程,有利于提高水化产物密实度,蒸汽养护最高恒温不超过60℃对提高水泥基胶凝材料抗渗性更加有利。

等温与非等温条件下水盐运动特征的比较

近年来新疆地区覆膜种植技术在大面积推广,其中关于覆膜条件下土壤中的水盐运动机理以及覆膜抑盐的机制等关键性科学问题,还需进一步研究。以新疆盐碱土为对象,基于入渗结束后湿润深度不同的等温再分布与非等温全覆膜蒸发的同步实测资料,对比分析了两者的土壤含水量剖面特征,结果表明,两者水分运动引起的含水量剖面差异基本不大,说明全覆膜对于节水有重要意义;基于水分运动特征,含盐率和盐分浓度差异也基本不大,表明温度势梯度对水盐运动的影响不明显。由于土表全覆膜时由水汽散失产生的水分损失量极小,因此相对于裸土蒸发而言,土壤中的盐分上行受到抑制;土表返盐量小,说明全覆膜对抑制土表积盐有同样重要的意义。在上述研究对比的基础上分析了剖面含盐率和盐分浓度与垂向位置和入渗深度的定量关系。本文的研究揭示了地膜覆盖节水特征和抑制土表积盐机制。

化学外加剂对混凝土徐变的影响规律研究

采用自制的徐变加载装置,研究了萘系减水剂、聚羧酸减水剂以缓凝组分、减缩组分对等配合比混凝土徐变的影响规律,结合与混凝土同水灰比浆体非可蒸发水含量及混凝土内部相对湿度演化分析了其影响机理。结果表明,相比萘系减水剂,聚羧酸减水剂能显著降低混凝土的徐变,其中以早强型聚羧酸减水剂的效果最好;减缩剂对混凝土的徐变有降低作用,缓凝组分的掺入对徐变有不利影响;聚羧酸减水剂和减缩组分能通过降低混凝土内部水分传输和向外界扩散来降低徐变;早强型聚羧酸使浆体具有较多的水化产物数量,对强度的增加和徐变的降低有一定好处,缓凝组分的掺入会延缓水化并减少总水化产物数量,降低强度,使徐变增加。

矿渣细度及掺量对水泥净浆及胶砂性能影响

通过试验研究,探讨了超细矿渣的细度和掺量对水泥净浆的流动性、凝结时间、抗压强度、化学结合水量以及对胶砂流动性和抗压强度的影响.试验结果表明:随超细矿渣掺量的提高,水泥净浆和胶砂的流动度均增大,且在试验所采用的掺量条件下,细度较小的超细矿渣对水泥净浆及胶砂流动性的改善效果更好;超细矿渣掺量较低时,掺超细矿渣水泥浆体的初凝时间和终凝时间均缩短,超细矿渣掺量较大时,随超细矿渣掺量的增大,水泥浆体的初凝时间和终凝时间延长,且超细矿渣的细度对试验结果影响不明显;随超细矿渣掺量的增大,水泥浆体和胶砂的3d抗压强度变化较小,28d抗压强度提高;超细矿渣细度较大时,适宜掺量的超细矿渣可以提高水泥浆体和胶砂的早期抗压强度;超细矿渣对硬化水泥浆体的化学结合水量的影响与对抗压强度的影响规律基本一致。

超低水胶比水泥浆体材料的水化进程测试

随着水泥基材料的技术进步和工程需求,混凝土强度的越来越高,水胶比越来越低。活性粉末混凝土的水胶比已降至0.16以下,水胶比0.10的浆体材料也已经可以制得[1]。本论文用结合水量法测试了不同水胶比、不同矿物掺料与不同龄期下超低水胶比水泥石的水化进程及Ca(OH)2含量。研究表明:超低水胶比水泥浆体材料的水化程度极低。当水胶比为0.16时,180天标准养护的水泥石,其结合水量仅为13.52%,水胶比0.10时,只有12.04%;研究证实,超低水胶比下,超细矿渣和磨细石灰石粉加快了水泥石的水化进程。水胶比相对较高时,水化产物中Ca(OH)2含量相对较小,表明此时掺合料的火山灰反应更充分;矿渣和石灰石粉等量取代水泥后,更降低了Ca(OH)2的含量。

掺矿渣水泥水化反应特性的试验研究

通过抗压强度、非蒸发水量、矿渣反应度的试验测定及XRD分析,研究了掺矿渣水泥浆体的水化反应进程。结果表明,在相同龄期下,抗压强度随矿渣掺量与水胶比的增加呈减小趋势,矿渣的化学活性在28d前比较显著;掺矿渣水泥浆体的非蒸发水量高于纯水泥浆体非蒸发水量;矿渣的反应度则随其掺量的增加而减小,随水胶比的增加而增大。

水泥胶凝材料水化进程及力学特性研究

首先简述了热分析的测定原理及其在水泥化学研究中的应用;利用热重方法分析了水泥净浆的水化进程变化规律,研究了不同水灰比的水泥净浆水化程度;并从理论上解释了不同水灰比的水泥净浆水化程度发展规律;而且,对水泥净浆水化过程中的抗压强度进行了测试,试验结果发现其变化趋势与水化程度变化趋势是完全一致的,这充分反映了微观结构与宏观性能之间的关系。

淮北平原近57年多尺度水面蒸发悖论差异性研究

基于淮北平原五道沟水文实验站1964-2020年实测气象资料,采用气候倾向率和完全相关系数方法开展了近57年水面蒸发量汛期(6-9月)、非汛期(10-5月)、年(1-12月)和年代多尺度变化特征及其差异性研究,并分析其成因。结果表明:(1)在全球气候变暖大背景下,近57年五道沟地区年均气温以0.27℃/10a速率上升,而蒸发皿实测蒸发量以85.8 mm/10a速率下降,该地区存在明显“蒸发悖论”现象;汛期、非汛期气温分别以0.05、0.27℃/10a速率上升,蒸发以41.49、30.39 mm/10a速率下降;“蒸发悖论”规律显著性排序为汛期>年>非汛期。(2)近5个年代中,20世纪80年代气温上升幅度最小且蒸发量下降幅度最大,“蒸发悖论”规律最显著;21世纪以来,较20世纪末悖论现象较不显著。(3)该地区“蒸发悖论”主要成因是风速减小、相对湿度增加以及日照时数减少。与1964-1989年基准期相比,1990-2020年各影响因子对蒸发量下降的贡献率为:年尺度上,风速(49.1%)>相对湿度(35.4%);汛期日照时数(34.9%)>相对湿度(32.3%)>风速(22.0%);非汛期相对湿度(73.6%)>风速(32.1%)。

钢渣在强碱性条件下的早期水化性能

本文选用浓度为1.2 mol/L和1.6 mol/L的NaOH溶液为激发剂,研究强碱性环境对钢渣水化1 d和7 d的水化产物、微观形貌及水化结合水的影响,并与钢渣在60℃时的水化性能进行了比较。结果表明:强碱性环境和高温能够促进钢渣活性组分(C2S、C3S和C12A7)的早期水化,但钢渣中的非活性组分(RO和Fe3O4)的水化程度很低;强碱环境和高温对钢渣水化的水化产物种类的影响差异很小;钢渣水化产物的化学结合水量随着碱度的增加而增大,相比于高温,强碱环境对钢渣早期水化的促进作用较大。

等28d抗压强度条件下粉煤灰和矿渣对C50混凝土后期性能的影响

在28 d抗压强度相近的前提下,制备了纯水泥混凝土、大掺量粉煤灰混凝土、大掺量矿渣混凝土,测定了不同混凝土的后期抗压强度、抗氯离子渗透性,以及胶凝材料的化学结合水、硬化浆体中的Ca(OH)_2含量。结果表明:含大掺量矿物掺合料的混凝土的后期强度和抗氯离子渗透性均明显高于纯水泥混凝土;大掺量矿渣混凝土的后期强度高于同掺量的大掺量粉煤灰混凝土;复合胶凝材料的后期水化程度增长率明显高于纯水泥;复合胶凝材料硬化浆体中后期Ca(OH)_2含量明显低于纯水泥硬化浆体。

土体在大气作用下吸力变化特征

自然界土体的力学特性随大气的变化而变化,本文目的就是探讨在大气作用下,土体吸力变化规律。对于土体的温度和吸力变化特征,采用Wilson提出的理论加以描述,在此理论中,分别利用Darcy和Fick定律描述水和蒸汽的流动规律,土水特征曲线和水力传导系数假定仅仅相关于非饱和土吸力,水的潜热系数是温度的线性函数,温度传导系数采用De Vries建议方程加以计算。文中考虑降雨、温度和风速等不同因素对岩土孔隙介质力学性质的影响,并利用Penman方程估算水的蒸发率。该理论被利用来模拟法国Boissy现场实测结果,其理论结果和现场实测结果是较一致的。

铝箔填料在直接蒸发冷却机组中的性能分析

在近乎相同的入口条件下，对不同厚度的金属铝箔填料、在不同迎面风速、淋水密度的组合下进行蒸发冷却效率和阻力的实验测试。通过无重复双因素分析法和图表法对实验数据进行分析。测试结果表明，铝箔填料的最佳厚度为300～500mm；迎面风速为2～4m/s；淋水密度为3600～9000kg/（m^2· ;h）。

粉煤灰掺量与砂浆强度和水化参量的关系

对水胶比为 0 .5,I级粉煤灰掺量分别占胶凝材料总量 (质量分数 )为 0 ,0 .2 0 ,0 .30 ,0 .4 5和0 .55的砂浆试样 ,经标准养护 (d) 7,2 8,90 ,180和 36 5时的抗压强度、浆体非蒸发水量和 CH含量 ,进行了系统测试 .试验数据经回归分析 ,发现粉煤灰掺量与砂浆抗压强度、非蒸发水量和 CH含量之间 ,分别存在很好的线性相关关系 .从中 ,可以定量研究在不同的粉煤灰掺量和养护龄期时 。

CFBC脱硫灰对水泥浆体水化的影响

通过对掺CFBC脱硫灰硬化水泥浆体的力学性能、结合水量、Ca(OH)2含量、水化产物以及孔隙分布的研究,分析了其对水泥浆体水化的影响。结果表明,随着CFBC脱硫灰掺量的增加,硬化水泥浆体的抗压强度降低,结合水量减少,孔隙率增加,Ca(OH)2含量减少;掺CFBC脱硫灰的水泥浆体水化产物形貌以纤维状为主,纯水泥浆体的水化产物以网络状为主。