掺新型氧化钙-硫铝酸钙膨胀熟料的水泥净浆变形性能

研究了掺加新型氧化钙-硫铝酸钙膨胀熟料水泥净浆试件的膨胀变形、自收缩和干燥收缩特性,以及水胶比及养护温度对膨胀熟料补偿效果的影响。结果表明,内掺4%膨胀熟料的净浆试件饱水养护膨胀主要发生在14 d内,14 d后膨胀趋于平缓;养护温度升高,早期膨胀增大。膨胀熟料对自收缩的补偿效率受水胶比影响较大,水胶比越大,膨胀熟料对自收缩的补偿效率越高。膨胀熟料掺量增加,对水泥净浆的早期干燥收缩具有较好的抑制作用。

组合膨胀剂对风电灌浆料早期膨胀性能的影响

基于改进的竖向膨胀率(εv)测试方法,获得了高强风电灌浆料0~24 h、1~7 d的εv发展全曲线;并研究了掺合料比例及组合膨胀剂比例对灌浆料εv、流动度、力学强度的影响.结果表明:灌浆料0~24 h竖向膨胀率曲线呈“四阶段”特征;在0%~20%掺量范围内提高硅灰掺量,灌浆料流动度下降,0~24 h内εv曲线峰值先增大后减小;塑性膨胀剂(PEA)对24 h内εv发展起主导作用,复掺氧化钙-硫铝酸钙双源膨胀剂(HP-CSA)后,εv峰值减小,24 hεv下降、3 hεv增大,有利于控制24 h与3 h的εv差值;在1~7 d内,0.03%掺量的PEA即可促进HP-CSA膨胀效能的发挥,6%以上掺量的HP-CSA可较好补偿竖向自收缩变形而获得净膨胀灌浆料;PEA与HP-CSA组合,可发挥时间上接力、效果上协同的膨胀调控作用,可分阶段、按需设计,从而实现对灌浆料7 d内竖向膨胀率的精细调控;随组合膨胀剂掺量增加,灌浆料初始和30 min流动度无明显变化,28 d抗压强度先增大后减小;在本文研究范围内,0.06%PEA+6%HP-CSA是最优掺量组合.

硫铝酸钙膨胀剂与氧化镁膨胀剂对丁苯乳液改性砂浆性能的影响

本文研究了温度为20℃,相对湿度为90%(RH90%)和60%(RH60%)时,硫铝酸钙膨胀剂(CSA)与氧化镁膨胀剂(MEA)对丁苯乳液改性砂浆的工作性能、力学性能与收缩性能的影响。结果表明,丁苯乳液改性砂浆的流动度随着2种膨胀剂掺量的增加均先增大后降低。在RH90%与RH60%下,CSA掺量分别为水泥质量的6%与10%时,砂浆的抗折与抗压强度最高。2种相对湿度下,CSA都可有效降低砂浆干燥收缩;RH90%下掺8%MEA可提升砂浆抗折与抗压强度,亦可有效补偿砂浆后期干燥收缩;RH60%下掺8%MEA会降低砂浆抗折与抗压强度,且无法有效补偿砂浆的干燥收缩。

氧化镁质和硫铝酸钙膨胀剂对工程水泥基复合材料性能的影响

本文研究了氧化镁质和硫铝酸钙膨胀剂对工程水泥基复合材料水化产物及微观结构的影响。结果表明:两种膨胀剂均会引起工程水泥基复合材料流动性能、力学性能的下降;掺入氧化镁质膨胀剂使得材料体系中大量生成富镁硅钙石,而掺入硫铝酸钙膨胀剂使得材料体系中钙矾石含量增大,两种水化产物均可以细化材料的孔结构,改善试样的抗氯离子渗透性能,5%(质量分数)掺量下硫铝酸钙膨胀剂试样的孔径比氧化镁质膨胀剂试样的更小,结构更加稳定。

双效膨胀剂在超长连续无缝混凝土施工中的应用

以福建某超长无缝地下室工程为背景,对超长连续无缝混凝土结构施工技术进行研究,从微观视角对混凝土裂缝产生机理进行阐述,摒弃单一性能的混凝土膨胀剂,通过改进混凝土施工配合比,试配补偿收缩混凝土的方法,同时结合实际工程结构特点,分析合理布置监测点对地下室底板与侧墙的温度及微应变的影响,并进行实时健康监测;探究Ⅱ型硫铝酸钙-氧化镁类双效膨胀剂在超长连续无缝混凝土施工中的作用效果。研究结果表明,混凝土抗裂性能和力学性能均满足实际工程需要,在前期设计阶段,应适当提高混凝土底板中部加强带的膨胀性能等级,以确保补偿收缩混凝土具有良好的抗裂效果。

硫铝酸钙类膨胀剂的应用

硫铝酸钙类膨胀剂是目前工程使用最多的一种膨胀剂。它能提高混凝土的密实度,防止混凝土的硬化收缩、提高混凝土的抗渗性能等。本文主要提出了硫铝酸钙类膨胀剂在应用中应注意的问题。

电解锰渣制备硫铝酸钙型膨胀熟料的工艺条件及水化性能研究

电解锰渣具有较高硫组分,且活性低、有效利用率低,已成为影响电解锰企业可持续发展的难题。采用正交实验研究了利用电解锰渣、铝矾土、碳酸钙和石膏为原料制备硫铝酸钙型膨胀熟料的制备条件,并对水化性能进行了研究。结果表明:该熟料的主要物相为C4A3S,C2(A,F)和C2S;最佳熟料烧成条件为:生料的碱度系数0.89,铝硫比2.6,铝铁比4.01(电解锰渣∶铝矾土∶碳酸钙∶石膏=19.72∶19.72∶57∶3.56),烧成温度1275℃,保温时间60 min;将其与10%石膏混合后,性能满足GB/T 23439—2017《混凝土膨胀剂》的要求。硫铝酸钙型膨胀熟料的水化产物主要为AFm相、水化铁铝酸钙、铁胶和铝胶,硫铝酸钙型膨胀熟料与硅酸盐水泥混合水化时,硅酸盐水泥中的石膏组分导致AFm相、水化铁铝酸钙、铁胶、铝胶在Ca(OH)2溶液中和石膏反应生成AFt相,导致试块体积膨胀。

膨胀剂对水泥基灌浆材料性能的影响

为提高水泥混凝土的机械强度,避免产生裂缝,指出了水泥基灌浆材料的性能缺陷。以氧化镁基膨胀剂为例,分析了其在水泥基灌浆材料中的水化作用机理,探讨了不同类型膨胀剂对水泥基灌浆材料性能的影响,以提高水泥基灌浆材料结构的延展性及耐久性。

硫铝酸钙类膨胀剂及其应用探讨

硫铝酸钙类膨胀剂是目前工程使用最多的一种膨胀剂,它能提高砼的密实度,防止砼的硬化收缩,提高砼的抗渗等性能。本文浅析硫铝酸钙类膨胀剂的掺入对砼的用水量、砼的强度、砼的成本等存在不利影响,指出了该膨胀剂使用的局限性,提出了膨胀剂砼施工中的要求。

碳酸化改性对CaO-C4A3S膨胀剂熟料矿物组成及水化历程的影响

采用热重-差示扫描量热(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、微量热和测长法等测试方法对经碳酸化改性的氧化钙-硫铝酸钙(CaO-C4A3S)膨胀剂熟料的矿物组成、水化历程及膨胀特性进行分析.结果表明:800℃以下的高温碳酸化改性,使得膨胀剂熟料颗粒表层中的游离氧化钙(f-CaO)转变成碳酸钙,且碳酸化率随着反应温度的升高而增大,对其他矿物组成无影响.改性膨胀剂熟料的水化历程与碳酸化率相关,低碳酸化率可显著降低膨胀剂熟料的放热速率峰值,但不改变累计放热曲线形状;高碳酸化率不仅降低膨胀剂熟料的放热速率峰值,还大幅延缓放热峰值出现时间,并改变累计放热曲线的形状,使早期放热量大幅降低.碳酸化改性对膨胀剂熟料膨胀历程的影响与对水化放热历程的影响趋势基本一致,低碳酸化率条件下,改性主要增加膨胀剂熟料5d前的膨胀量,5d后的膨胀历程与改性前基本一致;高碳酸化率条件下,改性降低膨胀剂熟料3d前的膨胀量,但3~7d间膨胀量迅速增加,7~14d仍有显著膨胀,28d限制膨胀率较改性前提升1.6倍.碳酸化改性显著提高了CaO-C4A3S膨胀剂熟料在水泥基材料硬化阶段的膨胀效能.

利用锂渣制备混凝土膨胀剂关键技术研究

文中将1^(#)、2^(#)锂渣与硫铝酸盐水泥熟料粉按不同的比例制备成混凝土膨胀剂,分别研究锂渣和硫铝酸盐水泥熟料粉用量对膨胀剂限制膨胀率的影响规律。在确定硫铝酸盐水泥熟料粉的最佳用量后,研究1#锂渣用量对膨胀剂7d、28d的抗压强度的影响规律,从而确定锂渣膨胀剂的最佳配比。试验结果表明,膨胀剂的限制膨胀率随着硫铝酸盐水泥熟料粉用量的降低而降低,随着1#锂渣用量的增加呈先提高后降低的趋势,膨胀剂的抗压强度随着1#锂渣用量的增加、2^(#)锂渣用量的降低而降低;膨胀剂的最佳配比为1#锂渣:2#锂渣:硫铝酸盐水泥熟料粉=5:5:2,此时锂渣膨胀剂在水中养护7d和在空气中养护21d的限制膨胀率分别为0.039%、-0.01%,7d、28d抗压强度分别为33.4MPa、55.4MPa。

水化环境和膨胀剂对混凝土膨胀性能的影响

以工程实测温升曲线分别建立绝湿温升、100%RH温升模拟水化环境,将硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂、硫铝酸钙类膨胀剂(CSA、AEA)配制的补偿收缩混凝土,置于标准养护及上述模拟水化环境中,研究水化环境和膨胀剂类别对补偿收缩混凝土膨胀性能的影响。结果表明,标准养护、100%RH温升模拟水化环境下,三种补偿收缩混凝土均有膨胀性,且硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂、硫铝酸钙类膨胀剂补偿收缩混凝土的膨胀性能优于CSA和AEA。绝湿温升水化环境中,只有硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂、硫铝酸钙类膨胀剂补偿收缩混凝土发生膨胀,CSA和AEA膨胀率几乎为零。因此,无法进行湿养护的工程部位,补偿收缩混凝土应以硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂为主。

浅析硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂限制膨胀率的影响因素

本文研究了膨胀剂的掺量、水胶比、掺和料种类及掺量对掺有硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂砂浆的限制膨胀率的影响规律,结果表明:随着膨胀剂掺量的增大,在掺量相同增幅下,砂浆的限制膨胀率增幅存在一定差异;水胶比在0.35-0.50范围内时,随着水胶比增大,砂浆限制膨胀率降低,水胶比大于0.45时限制膨胀率降低尤为明显;粉煤灰和石粉在一定掺量下对砂浆限制膨胀率有促进作用,粉煤灰最佳掺量为20%,石粉最佳掺量为5%,矿粉对其有一定抑制作用。

锌离子掺杂的反应速率可调控型膨胀熟料

以氧化钙-硫铝酸钙类膨胀熟料为基准,引入氧化锌调控膨胀熟料的反应速率。结果表明:氧化锌的引入及掺量增加,可使氧化钙-硫铝酸钙类膨胀熟料的膨胀收敛期在20、40、60℃下被不同程度地延后,且膨胀熟料的水化放热速率及放热峰值降低,出现时间也延后;引入氧化锌前后的砂浆抗压强度无明显变化;引入氧化锌的膨胀熟料中生成了新矿物相Ca3Al4ZnO10;1 d龄期时,随着氧化锌的引入,钙矾石生成明显减少。在不影响膨胀率的前提下,锌离子掺杂可调控氧化钙-硫铝酸钙类膨胀熟料在不同养护温度下的膨胀收敛期,有望进一步改善混凝土构筑物的收缩开裂问题。