低热硅酸盐水泥水工衬砌混凝土抗裂性文献综述

对低热硅酸盐水泥的技术要求进行阐述,综述了前人对低热水泥进行的宏观微观抗裂性试验,对低热水泥抗裂性方面的研究成果文献进行归纳和总结,对国内外低热水泥在水利工程中的应用和研究现状进行回顾,指出低热水泥在水工衬砌混凝土抗裂性上研究不足,展望未来低热水泥在水工衬砌混凝土中的应用研究前景。

关于海工低热硅酸盐水泥的几点思考

本文简述了海水对混凝土的腐蚀机理,从提高混凝土抵抗海水腐蚀能力方面,提出了相应的方法,继而对海工低热硅酸盐水泥的性能指标要求进行了探讨,并对如何配制海工低热硅酸盐水泥,提出了看法,以供同行参考指正。

高原复杂环境下低热硅酸盐水泥性能研究

采用多功能环境模拟养护箱,模拟高原铁路大风、干燥、大温差等复杂环境,对比分析铁路专用低热硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥在不同复杂环境下力学性能和干燥收缩的发展规律。复杂环境下,因水分散失严重导致低热硅酸盐水泥后期强度高的优势无法体现,但预养护7~14d可以有效缓解甚至避免此类现象。即使在复杂环境下,低热硅酸盐水泥依然具有更低的干燥收缩,各龄期干燥收缩率均比普通硅酸盐水泥低30%~40%。

低热硅酸盐水泥对水工混凝土抗冲耐磨性能影响的研究

在大型水电工程项目建设过程中,高速含沙水流对过水建筑物混凝土的抗冲耐磨性能提出了更高的要求。本文采用普通硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥作为主要胶凝材料,粉煤灰和硅灰作为辅助胶凝材料,开展了两种水泥抗冲耐磨性能的研究。试验结果表明,在同配比条件下,低热硅酸盐水泥混凝土的外加剂用量可减少20%;同强度等级条件下,低热硅酸盐水泥混凝土的抗裂性能较普通硅酸盐水泥混凝土提高17%以上,抗冲耐磨性能提升20%~30%,抗冲击性能提升70%以上;同时水化产物微观结构分析表明,低热硅酸盐水泥会形成更加致密的水化产物。

低热硅酸盐水泥水化及性能研究现状

低热硅酸盐水泥因水化热低而被大量应用于高等级大体积混凝土工程以降低温度应力给结构带来的开裂风险。此外,高温下强度增长稳定的特点决定其能在高热施工环境发挥作用,优良的体积稳定性有利于解决混凝土结构开裂问题,较高的后期强度和优良的抗侵蚀性能适合用于高性能混凝土的制备。本文从水化、性能等角度出发,分析了低热硅酸盐水泥在水化调控、水化产物及微观结构、性能优化等方面存在的部分问题,总结了低热硅酸盐水泥高温耐受、抗侵蚀、体积稳定等性能特点,提出了低热硅酸盐水泥在严酷环境、高热环境中的应用展望。

低热硅酸盐水泥早期水化热动力学研究

为了解低热硅酸盐水泥早期水化特性,采用等温量热仪测试水化热,分析低热和中热硅酸盐水泥的水化过程,基于动力学和热力学模型模拟水化进程和水化产物演变。结果表明:由于C2S含量较多,低热硅酸盐水泥前期的水化速率较慢,水化程度总体上低于中热水泥;水灰比越大,最终放热量越高。低热和中热硅酸盐水泥1、3 d的水化产物分别占总体积的32.20%、47.66%和38.20%、53.92%;低热硅酸盐水泥早期生成的C-S-H凝胶与中热硅酸盐水泥相当。考虑到水泥水化的影响因素包括水灰比、温度和比表面积,基于动力学模型和吉布斯自由能最小化进行水化动力学和热力学模型计算。

低热硅酸盐水泥对大坝混凝土性能的影响研究

研究不同高镁低热硅酸盐水泥对大坝混凝土的力学性能、变形性能、热学性能、耐久性能等性能的影响。结果表明:优化配合比中水泥、粉煤灰及外加剂掺量后,减水剂掺量可降低至0.4%~0.6%,引气剂掺量降低至0.012%~0.016%,C_(180)40混凝土的单方用水量可降低至82 kg/m^(3)~83 kg/m^(3),65d龄期的自变值在-83.3×10^(-6)~-109.5×10^(-6)之间,绝热温升在27.5℃~28.7℃之间,各配比混凝土的抗压强度和极限拉伸值均能满足设计要求,且有较大富裕;合理提高水泥中Mgo含量,具有较明显的补偿混凝土自生体积变形的收缩效果。

低热硅酸盐水泥高温强度特性及其机理研究

低热硅酸盐水泥具有高温下强度稳定增长的特性,本文以硅酸盐水泥和低热硅酸盐水泥互为对比,研究了在水泥砂浆成型之后直接进行热养护(50~80℃)和标准养护1 d后再进行热养护两种情况下的强度发展和水泥浆体的物相组成、孔隙发展、微观形貌特征。结果表明:高温条件下水泥强度损伤行为源于水化后期的微结构劣化,但这一行为与水化初期受热密切相关,低热硅酸盐水泥在高温下较低的水化速率使其水化产物更均匀、密实,浆体的孔结构不随温度的升高以及受热方式的改变出现明显劣化,因此其强度在高温下仍能保持稳定增长;硅酸盐水泥后期由高温引发的钙矾石分解并没有直接导致强度倒缩,但水化初期过高的水化速率使水泥浆体出现更多的孔洞和缺陷,加速了后期由高温引起的单硫型水化硫铝酸钙(AFm)、Ca(OH)_(2)析出与生长,且诱发浆体孔隙率增大。

低热硅酸盐水泥在三峡工程中的应用

分析研究了低热硅酸盐水泥混凝土在三峡工程中的应用情况。结果表明,低热硅酸盐水泥混凝土具有良好的物理力学性能、变形性能、热学性能和耐久性能,其强度、极限拉伸值、抗冻等级和抗渗等级均满足三峡工程的设计要求。现场实测数据表明,低热硅酸盐混凝土的最高温度低于设计允许值,其最大温升低于中热水泥混凝土,且温度变化过程较为平缓。低热硅酸盐水泥在三峡工程中的成功应用,为其推广使用提供了科学依据。

白鹤滩导流洞工程中低热硅酸盐水泥的应用研究

研究了低热、中热硅酸盐水泥对导流洞混凝土的工作性能、强度、干缩、自生体积变形、内部温度等性能的影响,结果表明:与中热硅酸盐水泥混凝土相比,低热硅酸盐水泥混凝土前期强度较低,后期强度增长较快,90 d两者强度基本相同;同一龄期下,低热硅酸盐水泥混凝土干缩、自生体积变形和内部温度均较低。通过对导流洞混凝土性能的抽检,证明导流洞中应用低热硅酸盐水泥不仅混凝土强度、弹性模量、抗冻性能、抗渗性能满足设计要求,而且对导流洞裂纹控制也有很大的改善作用。

低热硅酸盐水泥混凝土疲劳性能研究

为研究胶凝材料的差异对混凝土疲劳特性的影响,采用4点加载的弯曲疲劳实验方法,对比研究了不同应力水平下低热硅酸盐水泥和同强度等级的普通硅酸盐水泥配制混凝土的弯曲疲劳特性,利用DTA-TG、SEM和MIP探讨了两种不同水泥配制混凝土的微观组成结构差异及其对疲劳特性的影响.实验结果表明:28、90 d和180 d标准养护条件下的低热水泥混凝土在应力水平为0.75～0.90时的弯曲疲劳寿命均高于普通硅酸盐水泥混凝土;3.49 MPa应力荷载下,养护龄期由28 d延长至180 d,两种混凝土的弯曲疲劳寿命分别提高了230 452及8 168倍,90 d与180 d养护龄期的低热硅酸盐水泥混凝土的疲劳寿命分别是普通硅酸盐水泥混凝土的4.76倍及19.88倍,养护龄期越长,低热水泥混凝土抗疲劳性能的优势越显著;低热水泥混凝土水化产物中CS-H凝胶多,Ca(OH)2含量少,加载后最可几孔径与大孔含量的增幅较低(<10%),致使其在疲劳荷载作用下裂缝源生成的可能性减少,裂缝扩展能力降低,抗疲劳能力增强.

偏高岭土对低热硅酸盐水泥水化性能的影响

采用不同掺量偏高岭土取代水泥配制低热硅酸盐水泥净浆和砂浆,测试了不同净浆的凝结时间,采用微量热仪测试了净浆的水化放热速率和放热量,测试了砂浆抗压强度和抗折强度发展,采用XRD分析了净浆物相组成.结果表明,偏高岭土缩短了低热硅酸盐水泥初凝和终凝时间,缩短了胶凝材料体系的水化诱导期,并使加速期和减速期提前,但并未提高7 d水化放热量,其对早期水化的促进作用随掺量提高而更显著.掺量在10%以内时,偏高岭土促进砂浆强度发展,14 d时促进作用最为显著,但掺量不宜超过15%.偏高岭土未改变低热硅酸盐水泥水化物相种类,但可明显降低产物中氢氧化钙的含量,其火山灰反应在28 d后仍在进行。

低热硅酸盐水泥的研究进展

低热硅酸盐水泥具有低热、后期强度高、抗侵蚀和耐磨性能好、干缩小等优势,尤其适用于抗裂要求等级高的大体积混凝土工程。稳定硅酸二钙高温晶型或活化硅酸二钙矿物,可以提高低热硅酸盐水泥的早期强度,进而促进其在常规建筑工程(非大体积混凝土工程)的推广应用。工业生产中,可以化学掺杂方法和快速冷却方法兼施,一方面,利用含有微量金属元素的废渣或尾矿作为原材料进行配料,另一方面,适当提高熟料冷却速率,共同稳定硅酸二钙高温晶型到室温。

低热硅酸盐水泥性能评价

通过对比试验,证明低热硅酸盐水泥(HBC)的工作性、力学性能和耐久性等均优于纯硅酸盐水泥(PC),完全能够满足高性能砼的三大技术要求,是制备高性能砼、大体积砼、蒸养砼制品、高温施工砼及有特殊抗化学侵蚀要求砼的理想胶凝材料。

石膏品种对低热硅酸盐水泥性能的影响及机理研究

检测了掺入不同石膏的低热硅酸盐水泥的物理性能及水化率,并采用XRD、离子色谱法分析了不同石膏品种对低热水泥性能的影响机理。结果表明:硬石膏作缓凝剂时,低热水泥的强度随着石膏掺量的增加而逐步提高,掺量越大,对水泥的增强作用越明显。二水石膏对低热水泥强度的影响曲线呈波浪形。掺入硬石膏可提高水泥石液相中SO42-离子浓度,从而加快水泥中硅酸盐矿物的水化速度,显著提高低热水泥的强度。

低热硅酸盐水泥在泄洪洞工程中的应用研究

溪洛渡水电站采用低热硅酸盐水泥配制泄洪洞龙落尾段C9060硅粉抗冲磨混凝土。试验结果表明,对比中热水泥,低热水泥可降低水化热15%～20%;低热水泥混凝土28,90 d龄期抗压强度分别降低20%和14%,但其后期强度增长快;低热水泥可降低混凝土入仓温度3℃,降低试验块最高温升5.8℃,并延缓最高温升所需时间达54 h,还可减小混凝土90 d龄期总收缩应变5.6×10-6。低热水泥对降低大体积混凝土绝热温升、缓解温控压力和提高混凝土抗裂性比较有利,在溪洛渡水电站工程中应用效果良好。

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。

低热硅酸盐水泥对大坝混凝土体积稳定性影响试验

为了探讨低热硅酸盐水泥对大坝混凝土体积稳定性的影响,采用SL352—2006《水工混凝土试验规程》规定的试验方法,研究了低热硅酸盐水泥对大坝混凝土体积稳定性的影响。试验结果表明:低热硅酸盐水泥大坝混凝土具有温度变形、收缩变形和碱骨料反应活性膨胀变形较小的特点,与中热硅酸盐水泥相比,低热硅酸盐水泥可以提高大坝混凝土的体积稳定性。

低热硅酸盐水泥及其在大型水电工程中的应用

1简介低热硅酸盐水泥（以下简称低热水泥）是我院从水泥工业的节能降耗以及提高混凝土的安全性与耐久性出发,研制成功的具有工作性能优良、水化热低、后期强度高及耐久性好的新型胶凝材料,可应用于各类工程,尤其适用于大体积混凝土工程（如水工大坝）建设。

低热微膨胀水泥制备高强砂浆研究

低热微膨胀水泥(LHEC)具有低水化热和微膨胀等特性,也是一种低碳型水泥。分别以低热微膨胀水泥和矿渣硅酸盐水泥(PS)制备高强砂浆,设置20、45、70℃三种水养护条件,比较研究了2种水泥砂浆在不同水养护温度下的强度和膨胀率,并结合XRD和SEM分析,对相关机制进行了探讨。结果表明:LHEC高强砂浆与PS高强砂浆相比,具有更高的抗折强度、折压比和膨胀率;前者抗折、抗压强度和膨胀率在45℃时最高,而后者抗折、抗压强度在70℃时最高,膨胀率随温度变化不明显。其原因为LHEC高强砂浆中引入了较多的钙矾石相(AFt),水养护温度促进了矿渣的水化及AFt形成,但过高的水养护温度会使AFt向单硫型水化硫铝酸钙相(AFm)转变。