钢筋与铁铝酸盐水泥混凝土的粘结性能研究

铁铝酸盐水泥作为一种新型低碳水泥,其与钢筋的粘结性能尚缺乏系统研究。通过中心拉拔试验,研究了混凝土类型、水胶比和钢筋锈蚀率对粘结性能的影响。结果表明:当水胶比为0.56时,锈蚀钢筋与铁铝酸盐水泥混凝土的极限粘结强度比普通混凝土提高了2.3%。降低水胶比可提高混凝土粘结强度,且未锈蚀钢筋的粘结强度随水胶比减小而明显提高,滑移阶段曲线斜率增大。锈蚀率的增大导致粘结强度先提高后降低,但下降速率低于普通混凝土。当锈蚀率低于0.78%时,锈蚀对粘结强度有正面影响。基于现有粘结强度计算公式,建立了适用于锈蚀钢筋与铁铝酸盐水泥混凝土的粘结强度计算模型。

高贝利特铁铝酸盐水泥的制备工艺探究

本研究旨在分析高贝利特铁铝酸盐水泥制备工艺,提升水泥性能。研究人员着重考察了天然石膏掺量,对铁铝酸盐水泥的凝结时间、水化放热、抗压强度以及膨胀率的影响。研究结果表明,熟料煅烧条件的优化对水泥质量具有直接影响。本研究不仅深化了对高贝利特铁铝酸盐水泥水化过程的理解,也为优化其制备工艺提供了实验基础,对于提高水泥的性能,拓展其应用领域具有积极作用。

粉煤灰对铁铝酸盐水泥水化过程的影响

通过测试流动度、凝结时间、水化热、电阻率、抗压强度、pH值以及水化产物等研究了不同掺量粉煤灰对铁铝酸盐水泥水化过程的影响。结果表明,掺入粉煤灰提高了水泥浆体的流动度,并缩短了凝结时间。铁铝酸盐水泥的早期水化速率较快,表现为早期水化放热较快,电阻率快速增长。掺入粉煤灰使得试件抗压强度降低,掺入30%粉煤灰的试件在3、28 d时的抗压强度较空白组相应值分别下降了40.4%、50.7%。在90 d龄期内,孔溶液的pH值呈现出先升高后降低的趋势,空白组试件的pH值在水化3 h时为11.09,在水化48 h时升至11.59,而后逐渐降低,在水化90 d时降至10.87。掺入粉煤灰可提高孔溶液的pH值。铁铝酸盐水泥的主要水化产物为钙矾石,而粉煤灰由于水化环境碱度不足未能发挥火山灰效应。

铁铝酸盐、硫铝酸盐和硅酸盐水泥的水化进程对比研究

铁铝酸盐水泥具有节能、利废、减排优良的工艺性能和环境友好的特点,目前已逐渐引起了国内外学者的研究兴趣。本文通过水化热、XRD、TG-DTG、孔结构分析、SEM等测试手段对比了铁铝酸盐水泥(FAC)、硫铝酸盐水泥(SAC)和硅酸盐水泥(PC)三类不同水泥体系水化过程,分析了三种水泥水化产物和水化机理。结果表明:FAC的1 d强度相比于PC提高了130%,28 d强度超过SAC。FAC和SAC水化放热主要集中在1 d之内,且FAC熟料中的铁相能缩短加速期时间,促进钙矾石的生成。相较于PC和SAC,FAC水化产物不仅含有钙矾石、水化硅酸钙凝胶和铝胶,还含有铁钙矾石和铁胶,其总孔隙率较低,水泥石结构更加致密,强度和耐久性进一步提高。

核电工程铁铝酸盐水泥高性能混凝土配制技术研究

基于铁铝酸盐水泥的性能特点,选取不同的单位用水量、砂率及矿物掺合料掺量配制了系列铁铝酸盐水泥混凝土,并通过专项试验,研究单位用水量、砂率及矿物掺合料掺量等设计指标对铁铝酸盐水泥混凝土工作性能和基本力学性能的影响规律。结果表明,兼顾混凝土的施工性能和抗压强度,铁铝酸盐水泥混凝土的最佳单位用水量为170kg/m^(3);建议砂率取值范围为38%~40%;粉煤灰的最佳掺量范围为20%~25%;掺硅灰可显著降低铁铝酸盐水泥高性能混凝土的粘性,单方混凝土建议掺量为15~30kg/m^(3);为确保满足泵送施工要求,铁铝酸盐水泥混凝土的出机坍落度宜控制在190~220mm。

核电工程用铁铝酸盐水泥高性能混凝土生产工艺研究

基于铁铝酸盐水泥的性能特点,设计了强度等级为C35的铁铝酸盐水泥混凝土,并研究了混凝土搅拌时间、投料顺序对其工作性、抗压强度的影响。结果表明:随着搅拌时间的增加,混凝土的出机坍落度和出机扩展度均呈先增后降的趋势,各龄期抗压强度基本呈先增后降的趋势,且变化幅度较小;采用T1投料顺序生产的混凝土工作性、抗压强度较优;综合考虑工作性和抗压强度,建议C35铁铝酸盐水泥混凝土的搅拌时间为60 s,投料顺序为:碎石→砂→水泥(含粉煤灰)→水(含外加剂)。

成型与养护因素对铁铝酸盐水泥胶砂强度的影响

为了明确铁铝酸盐水泥强度检测时的注意事项,为铁铝酸盐水泥相关标准制定提供参考,从胶砂强度试验全流程出发,就水灰比、加料顺序、脱模时间、养护水pH值、模具选择等因素对铁铝酸盐水泥胶砂强度的影响进行研究。研究发现:铁铝酸盐水泥依据流动度确定水灰比更科学,同时在确定水灰比时,应以水灰比增加0.02流动度扩大20 mm作为参考;加料顺序对抗压强度的影响不大;养护水pH的增加会抑制铁铝酸盐水泥强度的发展,最佳的pH=7;采用塑料模具测出的强度偏低,成型时应采用钢模具。

激光粒度分析法测定铁铝酸盐水泥折射率的研究

折射率是采用Mie理论分析激光粒度法测试粉体细度的重要输入参数,然而一些较新材料的折射率却难以获取。本文通过研究激光粒度测试分析中输入折射率与数据拟合残差之间的变化关系确定待测样品的折射率。结果表明,采用该方法测得的样品折射率与资料数据有较好的一致性,用测定的折射率作为输入参数能够获得较好的颗粒分布结果。

铁铝酸盐水泥与高性能外加剂在核电工程中的适应性研究

研究了自主研制的高性能外加剂对核电工程铁铝酸盐水泥混凝土性能的影响,通过调整外加剂组分,进行了混凝土工作性、抗压强度测试,优选了适宜核电工程用铁铝酸盐水泥混凝土的最佳外加剂配比。结果表明:通过调整引气剂和消泡剂掺量,可优化混凝土中气泡的稳定性,产生较少连通孔,提高混凝土的施工性能;通过降低减水母液掺量,可解决混凝土的扒底、泌水问题;外加剂中缓凝母液成分优选羟基乙叉二膦酸,最大掺量不宜超过6%;通过降低减水母液和保坍母液掺量,新增降黏母液,可改善混凝土的黏度,降黏母液的最佳掺量为4%;整体来看,高性能外加剂的最优配比为J9组。

铁铝酸盐水泥混凝土异形构件施工技术研究

制备了铁铝酸盐水泥混凝土异形构件,研究了浇筑层数(2、3、4层)、振捣时间(10、20、30、40 s)和脱模时间(15、20、25 h)对构件外观质量和力学性能的影响。结果表明:随着浇筑层数的增加,构件的7 d回弹强度增大,且当浇筑层数为3层时,构件的外观质量最好;随着振捣时间的增加,构件的7 d回弹强度先增大后减小,且当振捣时间为20~30 s时,构件的外观质量较好;随着脱模时间的延长,构件的回弹强度增大,且当脱模时间为20~25 h时,构件的外观质量较好;综合考虑构件的外观质量、力学性能和模具周转频率,建议采用分3层浇筑、振捣时间为20~30 s和脱模时间20 h的施工技术。

铁铝酸盐水泥中铁相水化特征的研究

本文研究了C_2F-C_6A_2F固溶体系列中4个代表矿物C_2F,C_6AF_2、C_4AF、C_6A_2F的水化特征和不同组成的铁相对铁铝酸盐水泥性能的影响。结果表明,除C_2F外,铁相的水化产物为C_3(A,F)H_6、C_4(A,F)H_(13)和FH_3;铁相的水化速度与其配位数有关;C_4AF-C_6AF_2组成范围内的铁相具有最佳强度性能。

铁铝酸盐水泥基材料吸附重金属离子规律的研究

城市交通的发展及其车流量的增加是社会进步的标志,但对城市的生态环境造成了严重的污染。分析了铁铝酸盐水泥制备的水泥基材料对重金属离子的吸附规律,并通过ICP、SEM-EDS及XRD技术探讨了铁铝酸盐水泥基材料吸附重金属离子的机理。

快硬磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥的抗冻性研究

随着冬季抢修抢建混凝土工程的增多,研发适用于严寒地区具有良好抗冻性的快硬水泥意义重大。磷酸镁水泥具有早期强度高、初凝时间短、与混凝土相容性好等特点,被视为混凝土工程的良好快修快建材料。然而,磷酸镁水泥制备的水泥砂浆或混凝土在北方地区的冬季往往会受到冻融循环作用,导致其耐久性和强度出现不同程度的退化。为增强磷酸镁水泥的抗冻性,在磷酸镁水泥制备中用铁铝酸盐水泥代替一定数量的过烧氧化镁,制备出快硬磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥。通过冻融循环前后磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥砂浆试件的质量损失测试、强度试验、孔隙率测试及SEM-EDS测试,得出:铁铝酸盐水泥代替氧化镁的数量在30%~40%时,制备的磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥砂浆试件冻融循环后的质量损失率最小,抗压强度和抗折强度达到峰值,抗压强度和抗折强度剩余率最高,孔隙率最小,因而该配合比的磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥具有最好的抗冻性。由SEM-EDS测试可知磷酸镁水泥砂浆试件冻融循环后,基体中的胶凝材料K-鸟粪石部分溶解,试件整体结构疏松,晶体间存在大量间隙;磷酸镁水泥制备中掺入铁铝酸盐水泥后,制得的磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥水化生成大量晶体填充于砂浆试件基体内部,无定形水化产物对砂浆试件的强度有一定补偿作用,使得磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥砂浆试件在冻融循环后孔隙率大幅减小,密实度得到提高,使得磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥的抗冻性能得到了显著增强。磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥为北方严寒地区冬季混凝土抢修抢建工程提供了一种新材料。

铁铝、硫铝酸盐混合水泥的研究

研究了不同混合材在不同掺量条件下铁铝和硫铝酸盐混合水泥的强度发展。结果表明，掺入粉煤灰、石灰石粉和煤矸石粉混合材后，强度的下降比硅酸盐水泥明显，原因是水泥浆体孔溶液的ｐＨ值较低。但由于铁铝和硫铝酸盐水泥早强和最终强度高．能生产合格的混合水泥．加混合材不能改变水泥的集中放热行为，但能明显降低水化热。

铁铝酸盐水泥高强砼的研究与应用

本文介绍了铁铝酸盐水泥及其混凝土的性能，以及在工程中的应用．

硫铁铝酸钡钙水泥的研究

以硫铝酸钡钙水泥为基础,用分析纯化学试剂Fe2O3取代其主矿物C2.75B1.25A3S中的A l,取代质量为1∶1,从而合成一种新型矿物水泥,并研究该水泥的力学性能。水泥的成分采用XRD和SEM进行分析研究,并对其微观结构合水化机理进行了初步分析。结果表明:铁离子可以部分取代铅离子,并有利于降低烧成温度。取代质量为1∶1时,晶形发育良好,晶界清晰,强度较高。

硫(铁)铝酸盐水泥的耐磨性能及其影响因素

本文对不同厂家生产的硫(铁)铝酸盐水泥熟料制备水泥的胶砂耐磨性能进行了试验,分析了硫(铁)铝酸盐水泥耐磨性能的影响因素和机理。试验结果表明,不同厂家生产的不同熟料所制备水泥的胶砂耐磨性能差异较大。而通过影响因素分析发现,能够提高硅酸盐水泥胶砂耐磨性的措施不一定适用于硫(铁)铝酸盐水泥;提高硬化浆体中的水化硅酸钙含量和铝胶含量,有利于提高硫(铁)铝酸盐水泥的耐磨性。

利用赤泥研制铁铝酸盐水泥及掺钡活化研究

以粉煤灰、拜尔法赤泥为原料,低温烧制铁铝酸盐水泥,研究不同矿物组成对水泥净浆抗压强度发展的影响,并通过掺入钡泥研究钡对贝利特矿物的活化作用。采用光学显微镜、XRD和SEM分析熟料的矿物形貌、颗粒大小及矿物相对组成。结果表明:制备铁铝酸盐水泥的最佳矿物组成设计为铁铝酸四钙(C4AF)16%,硅酸二钙(C2S)48%,无水硫铝酸钙(C4A3S-)34%,最佳煅烧温度为1 310℃,保温时间为60 min。以钡泥为单一活化剂,掺入钡泥引入Ba2+,结果表明钡泥有活化贝利特相的能力,在试验矿物组成条件下,钡泥最佳掺量为4%。

煅烧制度对固硫灰制备的铁铝酸盐水泥性能的影响

利用循环流化床固硫灰代替部分原料制备铁铝酸盐水泥熟料,并采用XRD、SEM等方法研究了煅烧温度和保温时间对水泥熟料矿物形成及水泥力学性能的影响。结果表明：利用固硫灰等原料制备的铁铝酸盐水泥熟料矿物组成主要有C4A3S、C2S、铁相等,而铁相主要是C2AxF2-x与C6A4F2固溶体;熟料的最佳煅烧温度范围为1320~1350℃,保温时间范围为40~60min;当煅烧温度为1340℃,保温时间40min时,水泥3d、28d、56d净浆强度分别可达52.07MPa、89.53MPa、131.83MPa。

石膏含量对含钡铁铝酸盐水泥性能的影响

介绍了石膏含量对含钡铁铝酸盐水泥的水化、抗压强度和凝结时间等性能的影响。试验中,石膏掺加量分别为水泥质量的0%、1%、3%、5%、7%、10%和12%。试验结果表明,石膏的掺入会抑制C2.75B1.25A3S矿物和C4AF早期的水化,降低含钡铁铝酸盐水泥的早期强度,延长水泥的凝结时间。石膏会与水泥早期水化产物CxAHy(包括CAH10、C2AH8和C4AH19等)继续反应生成稳定的AFt,阻止了CAH10、C2AH8和C4AH19等矿物发生晶形转化生成C3AH6,使水泥后期强度稳定增长。石膏的最佳掺量为水泥质量的7%。