氯化钠对粉煤灰硅酸盐混合水泥活性激发能力和结合方式的试验研究

通过在粉煤灰硅酸盐混合水泥中掺加0.5～4%的氯化钠进行的试验研究表明,氯化钠掺量在1%以下时水泥石早期强度显著提高,具有明显的活性激发和早强作用;在水泥中加入的Cl-约86～90%时,与硅酸盐水泥和粉煤灰形成化学结合状态,4.5～7.7%为游离状态,1.4～5.9%为物理吸附状态;Cl-加入后,水泥石中新形成氯铝酸钙产物,但水泥石中的氯铝酸钙往往与AFm、C-S-H混合生长,未发现单独生成的氯铝酸钙。

粉煤灰及硅灰对普通硅酸盐水泥性能的影响

为了更好地研究硅灰和粉煤灰对普通硅酸盐水泥早期性能的影响,将两种掺合料按不同配合比进行试验,以胶凝材料配合比作为变化参数,通过实验室研究普通硅酸盐水泥的早期强度及早期流动度随不同含掺量的变化情况。试验研究表明,随着硅灰的增加,普通硅酸盐水泥的抗压强度、抗折强度从整体来看,都有先短暂上升后下降的趋势;随着粉煤灰的增加,普通硅酸盐水泥的抗压、抗折强度从整体来看都有下降的趋势,可以有效降低普通硅酸盐水泥早期流动度。

蒸养条件下矿粉、粉煤灰对高铁相硅酸盐水泥基材料毛细孔和抗侵蚀性能的影响

为提高蒸养高铁相硅酸盐水泥(HFC)构件的抗侵蚀性能,推进HFC在海洋工程中的应用,本文通过力学性能测试、毛细孔测试、氯离子固化测试及X射线衍射等手段,研究了50℃蒸养条件下矿粉(SL)和粉煤灰(FA)对HFC水泥基材料毛细孔结构和抗侵蚀性能的影响。结果表明,由于SL具有较高的火山灰反应活性,掺入SL可以提高蒸养HFC砂浆的早期力学性能,同时降低HFC砂浆的28 d毛细孔率。掺入FA显著降低了HFC砂浆的早期力学性能,且后期强度增长缓慢,但FA的“微集料”效应导致HFC砂浆的毛细孔率降低。氯离子固化结果表明,SL促进了水泥对氯离子的物理吸附,而FA促进了水泥对氯离子的化学固化,SL和FA均提高了复合胶凝材料的氯离子结合能力。

纳米硅溶胶−EVA−粉煤灰水泥基复合浆材配比正交优化及对其物性的影响

针对传统水泥基浆材不能满足煤矿大变形巷道注浆加固实际需求的难题,通过添加纳米硅溶胶、乙烯−醋酸乙烯共聚物(EVA)和粉煤灰对普通硅酸盐水泥进行改性获得高性能复合浆材。采用正交试验和极差分析法系统研究复合浆材物理力学性能的变化规律,确定最优配比,并进一步分析最优配比复合浆材与纯水泥的物性差异,构建复合浆材的水化反应机理模型,阐明其加固破碎岩石的力学特性。研究结果表明,复合浆材最优配比为:水灰比0.7,粉煤灰掺量15%,硅溶胶掺量2%,EVA掺量7.5%;相较于纯水泥,复合浆材流变性略有下降,但浆液稳定性、力学性能等均有显著提升,初凝时间缩短了38.9%,终凝时间缩短了53.8%,析水率降低了60%,结石率提高了3.3%,单轴抗压强度提高了39.1%,抗拉强度提高了97.2%,拉压比提高了41.7%;硅溶胶和粉煤灰在不同时期与Ca(OH)2发生火山灰反应生成更多水化硅酸钙(C-S-H)和水化铝酸钙(CA-H),促进复合浆材的水化反应,并加速EVA成膜,使结石体更加致密;复合浆材注入量和胶结体单轴抗压强度均随注浆压力的增大而增加,随Talbot指数的增加,抗压强度先增大后减小,破坏形式多呈鼓状,剪胀变形明显;当注浆压力大于2 MPa,Talbot指数为0.5时,胶结体强度较大,破坏较小。本研究为水泥基复合浆材早期强度、增韧改性提供了可行途径。

硅灰及粉煤灰对海水拌养硅酸盐水泥性能影响

研究了在20℃、50℃养护温度下单掺及混掺硅灰与粉煤灰对海水拌养硅酸盐水泥性能的影响。通过测试基体抗压强度、物理性能、基体氯离子结合率及pH值,采用XRD及SEM分析基体水化产物及微观形貌。研究结果表明:硅灰对海水拌养硅酸盐水泥强度有促进作用,提高水泥基体密实度,增加化学收缩,降低水泥基体pH值,削弱Cl^(-)固化作用,改善水泥基体微观结构;粉煤灰对海水拌养硅酸盐水泥早期强度产生不利影响,但对其后期强度有促进作用,能小幅改善基体密实度,但对化学收缩、pH及Cl^(-)固化作用没有产生显著影响。粉煤灰能促进Friedel′s盐的生成,并对水泥基体微观结构产生小幅不利影响。提高养护温度能促进硅酸盐水泥抗压强度的形成,并对水泥基体微观结构有改善作用。

硅酸盐熟料-煤矸石/粉煤灰混合水泥水化模型研究

对两种不同3CaO·SiO_2(C_3S)含量的硅酸盐水泥和分别掺有30%(质量分数,下同)煤矸石和30%粉煤灰的混合水泥中水化产物含量变化和形态进行了研究,建立了水化产物量变模型和水化产物形态模型,分析了模型的主要特征和意义。相同龄期,高C_3S硅酸盐水泥比低C_3S硅酸盐水泥生成更多的水化硅酸钙(calcium silicate hydrate,CSH)凝胶和氢氧化钙。含混合材的水泥水化时,CSH凝胶在水化早期和后期有两个增长幅度较大的阶段,并且1年后形成的CSH凝胶量与纯硅酸盐水泥的相当。水泥水化产物与混合材的二次水化反应较慢,研究掺有混合材水泥更长龄期的水化产物含量及结构变化,将有助于理解混合材对水泥性能的作用机理。

高钙粉煤灰混合硅酸盐水泥的体积稳定性

无论是掺加原状高钙粉煤灰还是经机械力化学改性后的高钙粉煤灰,混合水泥的雷氏夹膨胀值均随高钙粉煤灰掺量的增加而增大,不同类别高钙粉煤灰对混合水泥净浆自由线膨胀率的影响规律也与其相似。混合水泥中由高钙粉煤灰引入的fCaO量超过一定限度时,水泥的体积安定性会产生突变,混合养护条件下高钙粉煤灰混合水泥净浆能否补偿收缩取决于由高钙粉煤灰引入的fCaO量。

粉煤灰替代硅酸盐熟料对水泥物理性能的影响

文中研究了粉煤灰替代硅酸盐熟料对水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性、密度、比表面积、胶砂流动度和胶砂强度等物理性能的影响。结果表明,随着粉煤灰中硅酸盐熟料比例的增加,密度、胶砂强度和标准稠度用水量的数值减小,而胶砂流动度、比表面积的数值不断增大,且对安定性的影响不明显。粉煤灰替代硅酸盐熟料后,对水泥胶砂强度的影响比较大,3d和28d抗压强度均随着粉煤灰替代比例的增大而显著降低,3d和28d抗折强度随着粉煤灰替代比例的增加而降幅较小,且当粉煤灰掺量低于10%时,28d抗折强度甚至略有增长。

砂岩作混合材生产复合硅酸盐水泥研究

分析了湖北荆门地区砂岩的化学成分、亚甲基蓝值及矿物组成,以砂岩作为混合材试验制备复合硅酸盐水泥,分析了不同种类及不同掺量砂岩对水泥标准稠度、凝结时间及力学强度的影响,验证了砂岩作混合材生产复合硅酸盐水泥的可行性。在以砂岩作混合材生产复合硅酸盐水泥时,需选取适合类别的砂岩,同时严格控制砂岩掺量,当砂岩掺量达到3%~4%时,将难以满足工程施工要求。

建筑工程硅酸盐水泥材料中的掺混合材料技术分析

随着人们对建筑材料性能要求的不断提高和对可持续发展的追求,掺混合材料技术在建筑工程中得到了广泛的应用。掺混合材料是通过将其他物质掺入硅酸盐水泥,改变其组成和性能,从而实现对硅酸盐水泥材料的优化和改良。因此,掺混合材料技术被广泛应用于各建筑领域,推动了建筑工程的可持续发展。基于此,文章分别对建筑工程硅酸盐水泥和建筑工程掺混合材料技术进行了概述,并介绍了常见硅酸盐水泥掺混合材料,之后提出了建筑工程硅酸盐水泥材料中的掺混合材料技术的应用建议,以供参考。

硅酸盐水泥-粉煤灰-脱硫石膏复合材料的性能研究

在脱硫石膏中掺入不同质量分数的硅酸盐水泥和粉煤灰,组成硅酸盐水泥-粉煤灰-脱硫石膏复合材料,研究了其力学性能和耐水性能。结果表明:当硅酸盐水泥和粉煤灰的掺量分别为16%和8%的时,其7 d的抗折强度达5.85 MPa、抗压强度达21.33 MPa,吸水率下降18.19%。在硅酸盐水泥、粉煤灰和脱硫石膏的共同作用下,硅酸盐水泥和粉煤灰水化生成的主要产物水化硅酸钙、钙矾石填充于脱硫石膏晶体之间和硬化体的空隙当中,有效增强了脱硫石膏的强度,降低了吸水率。

粉煤灰硅酸盐水泥早强剂的研究

以CaO、Al2O3、BaSO4、SiO2等为主要原料,经配料、均化、煅烧和粉磨的工艺过程,制备出粉煤灰硅酸盐水泥早强剂样品。掺入粉煤灰水泥后的强度检验结果表明,制备的样品对低标号粉煤灰水泥具有促进凝结和提高早期强度的作用,是一种对粉煤灰水泥早强有显著提升作用的早强剂。掺加早强剂后水泥试样的凝结时间缩短,说明早强剂加速了粉煤灰水泥的水化速率。实验通过灼烧法测定水化浆体试样化学结合水量。测定结果表明,掺加早强剂后水泥试样的水化浆体化学结合水量都高于同期的空白组的,也说明早强剂加速了粉煤灰水泥的水化速率,提高了水泥同龄期的水化程度。

内掺粉煤灰对普通硅酸盐水泥性能影响的实验研究

研究了内掺粉煤灰对普通硅酸盐水泥性能的影响。结果表明,粉煤灰的掺量会影响水泥的细度,以掺量15%为临界值,只有当掺量大于15%时才能增大水泥细度,提高水泥强度。尽管随着时间的推移,粉煤灰对水泥净浆的强度影响会慢慢减小,但粉煤灰的掺入有效减轻了水泥的质量,可以在制作轻质保温材料中发挥优势。

粉煤灰在硅酸盐水泥浆体中的化学反应

定量测试1~360d纯硅酸盐水泥及掺粉煤灰水泥浆体中胶凝组分的反应程度、生成的氢氧化钙(CH)量及化学结合水(Wn)量;确定单位质量水泥及粉煤灰完全反应生成(或吸收)的CH或Wn量,并以此验证粉煤灰化学反应模型的精确性.结果表明:1g水泥完全水化生成0.242 5g的CH和0.235 1g的Wn,1g粉煤灰完全反应吸收0.508 9g的CH和0.183 9g的Wn,试验结果与现有的粉煤灰化学反应模型计算值差别较大;经修正,获得计算值与试验值较吻合的粉煤灰化学反应模型,该模型更能真实反映粉煤灰在水泥浆体中的化学反应.

粉煤灰对铝酸盐水泥和硅酸盐水泥耐热性能的影响

将粉煤灰作为矿物掺合料分别掺入到铝酸盐水泥和硅酸盐水泥中,通过耐热性能测试、X射线衍射和扫描电子显微镜研究粉煤灰对水泥石在750℃条件下的耐热性能的影响。结果表明:粉煤灰在铝酸盐水泥中没有发生反应,对铝酸盐水泥的耐热性能没有改善作用;粉煤灰对硅酸盐水泥的耐热性能有明显的改善作用,在掺量40%以下,随着粉煤灰掺量的增加,水泥石煅烧后的残余强度增加;综合比较,粉煤灰-硅酸盐水泥体系的耐热性能优于粉煤灰-铝酸盐水泥体系。

利用煤矸石和粉煤灰做混合材生产复合硅酸盐水泥

粉煤灰是火力发电厂排放的废渣,我国目前排放的粉煤灰70％左右排入灰场筑坝堆放,占用了大量的土地。对粉煤灰的利用,已有许多厂家用于生产粉煤灰水泥。

低水胶比下超细粉煤灰对不同细度硅酸盐水泥水化历程的影响

从强度、结合水、粉煤灰反应程度、SEM分析及孔隙溶液碱度等方面,研究了低水胶比下超细Ⅱ级粉煤灰对不同细度硅酸盐水泥水化历程的影响。研究结果表明,水泥细度从4500cm2/g提高到5500cm2/g,对纯水泥水化过程影响不大。但当该高细度水泥与超细II级粉煤灰复合时,则对水泥及粉煤灰的水化程度、水化产物特性、孔隙溶液碱度以及力学性能均影响较大;随粉煤灰掺量的增加,其影响程度呈由小变大再变小的趋势,粉煤灰掺量存在阈值,本试验中,阈值为30%。

粉煤灰改善石灰石硅酸盐水泥耐硫酸盐侵蚀的机理

探讨了石灰石硅酸盐水泥在低温和一定浓度MgSO4 溶液中的侵蚀过程。采用粉煤灰部分替代石灰石微粉或水泥来阻止侵蚀反应或延缓反应速度 ,并提高石灰石硅酸盐水泥的强度。对净浆试样定期目测观察 ,并用XRD物相鉴定方法对某些样品进行物相鉴定 ,证实侵蚀物质为水化碳硫硅酸钙 ,同时证实Ca(OH ) 2 参与了侵蚀反应 。

粉煤灰和矿粉低热硅酸盐水泥胶凝材料的水化特征

采用不同掺量粉煤灰和矿粉取代低热硅酸盐水泥,制备水泥砂浆和净浆。测试砂浆抗压强度和抗折强度发展,用XRD分析水泥净浆物相组成,用恒温量热仪测试水泥净浆的放热速率和放热量。结果表明:掺入粉煤灰使低热硅酸盐水泥强度下降,强度发展速度变慢,掺入矿粉对低热硅酸盐水泥强度发展影响较小;与纯水泥体系相比,掺粉煤灰胶材体系的水化物相种类没有变化,水化产物中氢氧化钙含量下降,掺矿粉对氢氧化钙的降低作用更明显,且会促进AFm的形成;粉煤灰和矿粉可降低低热硅酸盐水泥水化放热速率和放热量,粉煤灰对水化进程影响不明显,矿粉对水化进程有促进作用。

基于规划求解的水泥粉煤灰混合料配合比设计方法

为提高水泥粉煤灰混合料的设计质量,提出了基于规划求解的水泥粉煤灰混合料配合比设计方法。利用规划求解的方式,通过试验确定粉煤灰和水泥掺量对混合料无侧限抗压强度、干密度、含水量的影响,最终确定水泥与粉煤灰的配合比。试验结果表明:当粉煤灰的掺量为11%,水泥的掺量为5.5%时,水泥粉煤灰混合料的无侧限抗压强度达到了最高值,并且混合料的干密度和含水量也满足标准要求,水泥粉煤灰混合料设计配合比为5.5∶11,施工配合比为6∶11.5时混合料的性能表现最佳。