掺无机纳米矿粉水泥复合净浆的化学收缩与自收缩

依据ASTM试验标准,改良其试验方法,测量水泥复合净浆化学收缩与自收缩,研究单掺不同粒度无定型纳米二氧化硅、亲水型和表面预湿型纳米碳酸钙、不同晶型和粒度纳米二氧化钛三种无机纳米矿粉对其早期收缩的影响。研究表明：一定掺量范围内,无机纳米矿粉的掺入显著提高复合净浆化学收缩与自收缩,且随龄期增长,差异渐大,其中尤以掺纳米二氧化硅最甚,且纳米粒度越小,早期收缩越大。与不亲水但表面预湿型纳米碳酸钙相比,同掺量条件下掺亲水型纳米碳酸钙的净浆早期收缩更大。纳米氧化钛掺量3.0%~5.0%,净浆化学收缩最大,自收缩值增幅不大,远远低于掺纳米二氧化硅和掺碳酸钙的。无机纳米矿粉对水泥基材料早期收缩行为的影响与所掺纳米矿粉种类、晶型、颗粒尺度、表面状态以及掺量等密切相关。

掺氧化石墨烯水泥复合净浆的自收缩机理研究

氧化石墨烯(GO)基面含有丰富的含氧官能团,同时具有较大的比表面积,可以改变水泥产物的形状及聚集形态、密实水泥基材料的微观结构、进而改善其力学性能。研究了水灰比和GO掺量对氧化石墨烯/水泥复合净浆(GO/C)自收缩特性的影响。结果表明:GO/C的自收缩受水化龄期、水灰比和GO掺量的影响较大,当水灰比为0.42、GO掺量为0.03%时,对水泥净浆自收缩的抑制作用可以达到最优,此时GO/C的28 d自收缩为1.53 mL/100 g,较对照组减小了25%。

氧化石墨烯/水泥复合净浆的化学收缩特性及预测模型

为了揭示氧化石墨烯/水泥复合净浆(GO/C)的化学收缩特性,采用体积法对不同水灰比(0.3、0.4、0.5)和不同氧化石墨烯(GO)质量分数(0wt%、0.01wt%、0.02wt%、0.03wt%、0.04wt%、0.05wt%)的水泥复合净浆试件化学收缩进行了测定。试验结果显示:随着水灰比的增加,GO/C化学收缩显著增大。同水灰比条件下掺有氧化石墨烯的GO/C试件前期化学收缩较普通水泥净浆有所下降,当GO质量分数为0.04wt%时,收缩值达到最小;在后期水化中,GO/C试件的化学收缩增长速度明显快于普通水泥净浆。分析表明,GO对水泥净浆孔结构的调控作用和对水化产物氢氧化钙晶体的键合行为是其影响水泥净浆化学收缩性能的主要原因。同时,通过收缩模型与试验值对比发现,现有的普通水泥化学收缩模型无法精准预测GO/C的化学收缩情况,因此,为考虑GO的影响,试验在吴浪模型的基础上,引入K(ξ,t)函数作为影响参数,并通过曲线拟合得到其具体表达式,从而建立起适用于GO/C化学收缩的预测模型。

矿物掺合料对硅酸盐水泥净浆氯离子结合能力的影响

以掺粉煤灰(FA)和粒化高炉矿渣粉(GGBS)的硅酸盐水泥净浆为研究对象,开展其在不同浓度NaCl溶液中的浸泡试验.通过硝酸银滴定、X射线衍射(XRD)和热力学模拟,分析了溶液中氯离子浓度和水泥净浆中各物相含量的变化特点.结果表明:GGBS和FA的掺入可降低溶液中氯离子浓度,提高水泥净浆的氯离子结合能力;且GGBS可提高水泥净浆中水化铝酸钙(AFm)相含量及其对氯离子的化学吸附能力;FA可提高水泥净浆中水化硅(铝)酸钙C-(A)-S-H凝胶的物理吸附能力,当FA掺量为40%时,其物理吸附能力达到最大.