纳米MgO对水泥硬化浆体膨胀和强度的影响

对比轻烧MgO,对水泥硬化浆体的膨胀和抗压强度随纳米MgO掺量的变化规律进行研究.结果表明:经压蒸安定性试验后,在浆体中的纳米MgO和轻烧MgO均已水化,其体积安定性合格的最大掺量(质量分数)分别约为10%和4%;在40℃水中养护至730d时,纳米MgO和轻烧MgO均已水化;水泥硬化浆体膨胀率随MgO掺量和养护时间的增加而增加,掺纳米MgO浆体的膨胀较易趋于稳定;水泥硬化浆体抗压强度随纳米MgO掺量的增加而增大,随轻烧MgO掺量的增加而降低.纳米MgO具有较高的安定性掺量和较好的强度稳定性,其膨胀可用于补偿大体积混凝土的收缩.

纳米硅粉对水泥硬化浆体的改性研究

与普通硅粉相比,纳米硅粉具有更加优异的火山灰活性,在水泥基材料改性研究中,掺加性能优异的纳米硅粉成为一种新的探索。分析了普通硅粉和纳米硅粉的颗粒细度、晶体结构及火山灰活性,通过掺加纳米硅粉的水泥硬化浆体强度性能试验研究,结合试验测试和理论分析,探讨了纳米硅粉在水泥硬化浆体中的作用机理,为纳米硅粉应用于高性能水泥基材料的研究奠定理论和试验基础。

由干混蒸汽法制得的水泥硬化浆体及其性能

对由干混蒸汽法制得的普通硅酸盐水泥硬化浆体及其性能进行了随蒸压温度和蒸压时间变化的研究.得到硬化浆体的抗压强度、表观密度、水灰比、非蒸发水与水泥比、氢氧化钙含量和水化程度均随着蒸压温度的提高和蒸压时间的延长而提高.在第一阶段蒸压温度为140℃和蒸压时间为3 h与第二阶段蒸压温度为213℃和蒸压时间为9 h的条件下,硬化浆体试样的抗压强度达到120 MPa,非蒸发水与水泥质量比为0.134,氢氧化钙含量为23.9%(质量分数),水化程度测定值为60%.

纤维水镁石对水泥硬化浆体力学性能的影响

采用SEM,XRD和电阻率测定仪研究了纤维水镁石对硅酸盐水泥硬化浆体的力学增强机理。结果表明,由于添加具有高拉伸强度和高杨氏模量的纤维水镁石,在水泥硬化浆体原有网络结构的基础上又建立了一个新的网络结构,改进了基体材料的界面结构,同时,纤维水镁石和水泥基体材料同属极性物质,在水化开始后水镁石纤维表面被水化产物C-S-H凝胶所覆盖,表明其具有良好的物理相溶性,这种双重作用提高了水泥硬化浆体的物理力学性能。

减水剂对铬渣-水泥硬化浆体中Cr(Ⅵ)渗出的影响

在研究铬渣的胶凝活性以及不同掺量对水泥硬化浆体物理性能影响的基础上,选用了羰基焦醛系、聚羧酸系及萘系3类减水剂,并探讨了这3类减水剂对铬渣-水泥硬化浆体物理性能及Cr(Ⅵ)渗出的影响.试验表明,铬渣具有良好的胶凝活性,聚羧酸系减水剂对铬渣-水泥硬化浆体中Cr(Ⅵ)的浸出有一定的弱化作用.

凝灰岩微粉对干混蒸压养护水泥硬化浆体性能的影响

针对月球真空环境和其富含火山灰质材料的特点,对经干混蒸压养护制得的水泥硬化体的性能随凝灰岩微粉掺量的变化规律进行了研究。结果表明:其抗压强度随凝灰岩微粉掺量的增加呈先提高后逐渐降低,在凝灰岩微粉掺量相同的条件下,干混蒸压养护的硬化浆体抗压强度高于经湿拌蒸压养护后的硬化浆体强度,且明显高于经湿拌标准养护28 d的硬化浆体强度,在其硬化浆体中,水泥熟料矿物已水化;在凝灰岩微粉掺量大于20%时,氢氧化钙晶体已不存在;随着凝灰岩微粉掺量的增加,依次出现的水化硅酸钙的产物为水化硅酸三钙、水化硅酸二钙、硬硅钙石、托勃莫来石和白钙沸石。

变温下SO_2^(-4)对水泥硬化浆体中Al^(3+)配位分布的影响

基于大体积混凝土内部的温度变化,利用27 Al魔角旋转核磁共振(27 Al MAS NMR)结合去卷积技术,研究变温下SO2-4对水泥硬化浆体中Al 3+配位分布的影响。结果表明,变温的高温阶段促进AFt、TAH(third aluminum hydrate)和掺杂在C-S-H结构中(C-S-A-H)的四配位铝(Al[4])向AFm转化;降温阶段促进TAH生成,利于AFm和C-S-A-H中Al[4]向AFt转化;而变温后20℃常温不仅利于AFt向AFm转化,TAH向Al[4]转变,而且利于Al[4]进入高钙硅比(Ca/Si)C-S-H结构。在5%Na2SO4溶液中,SO2-4在侵蚀3d时首先对AFm侵蚀,对TAH和C-S-A-H中Al[4]侵蚀作用较小;变温过程的高温加快SO2-4对AFm和TAH的侵蚀,并且对C-S-A-H凝胶有脱铝作用;变温后20℃常温有利于C-S-H凝胶与硫酸根竞争Al[4],低Ca/Si的C-S-A-H凝胶具有较强的抗SO2-4脱铝能力。

沸石及膨润土对水泥-铬渣体系中Cr(Ⅵ)浸出的影响

本文研究了沸石及膨润土对水泥-铬渣体系中Cr(Ⅵ)浸出的影响。结果表明:沸石和膨润土对Cr(Ⅵ)的浸出有较好的效果,在pH=3,掺量为30%的条件下,28d龄期掺入沸石和膨润土的硬化体中Cr(Ⅵ)浸出浓度分别下降了82%及63%,沸石的效果优于膨润土。雨淋的自然养护条件会导致体系中Cr(Ⅵ)的浸出浓度减少近一倍。同时,硬化体抗压强度随着掺量的增加而下降,膨润土对强度的不利影响大于沸石。

混凝土中骨-浆界面断裂韧度的分布特性

在已有的断裂准则和试验数据的基础上,运用概率断裂力学与数理统计的基本理论和方法,对粗骨料与硬化水泥浆体界面断裂韧性的分布特性进行了研究,并提出了确定断裂韧性试验最少件数的途径。由于Weibull分布或对数正态分布常用来分析寿命分布问题,故优先考虑这2种模型。通过分析和计算得出粗骨料与硬化水泥浆体界面断裂韧性服从对数正态分布,在置信度为0.9,相对偏差不超过5%的条件下,对应的断裂韧性最少件数估计在13件左右。通过断裂韧性分布特性的研究,将为粗骨料与硬化水泥浆体界面概率断裂分析与施工控制提供了参考依据。

MgCl_2侵蚀对水泥-矿渣硬化浆体相组成与演变的影响

研究了10%质量浓度的MgCl_2侵蚀溶液下,不同矿渣掺量(0%、20%、40%、60%)水泥-矿渣硬化浆体在不同侵蚀龄期的水化程度、水化产物相组成、C-S-H凝胶的平均分子链长(MCL)、含铝相产物迁移与转变规律。XRD、29SiNMR、27AlNMR和SEM-EDS测试结果可知:随着矿渣掺量的增加,硬化浆体固化Cl-能力增加。同时,矿渣中的Al[4]-S水解可进入C-S-H凝胶硅氧链,C-S-H凝胶Al[4]/Si增加,进而提高硬化浆体的抗MgCl_2侵蚀溶液的脱铝作用;且矿渣的掺入降低了C-S-H凝胶Ca/Si,提高了C-S-H凝胶稳定性。随着MgCl_2侵蚀龄期的延长,纯水泥硬化浆体中含铝相水化产物向Al[6]-E转化,水泥-矿渣硬化浆体含铝相水化产物向Al[6]-M/F转化。