孔結(jié)構(gòu)特征對高摻量礦渣水泥力學(xué)性能影響

采用taair等溫微量熱技術(shù)研究了不同溫度對摻減水劑的礦渣-水泥漿體(slag-cementpaste,scp)水化放熱性能的影響規(guī)律,運用krstulovic-dabic模型,對不同反應(yīng)溫度下不同減水劑摻量的礦渣-水泥漿體水化反應(yīng)動力學(xué)控制機制(ng-i-d)進行了表征,得到反應(yīng)速率常數(shù)k、反應(yīng)級數(shù)n等動力學(xué)參數(shù)以及各反應(yīng)階段的反應(yīng)速率與反應(yīng)程度之間的關(guān)系。結(jié)果表明:當(dāng)養(yǎng)護溫度為20℃時,隨著礦渣摻量的增加,i(相邊界反應(yīng))過程逐漸加強,摻50%礦渣的水泥漿體20℃時具有明顯的ng-i-d反應(yīng)過程,即反應(yīng)初期為結(jié)晶成核與晶體生長(ng)機制,中后期轉(zhuǎn)為相邊界反應(yīng)(i)和擴散(d)機制;35℃和50℃時主要由ng-d過程控制。

1 礦渣硅酸鹽水泥按礦渣摻量分類的研究 劉晨顏碧蘭江麗珍肖忠明王昕等 （中國建筑材料科學(xué)研究總院） 現(xiàn)行g(shù)b175-1999《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》、gb1344-1999《礦渣硅 酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥及火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥》、gb12956-1999《復(fù)合硅 酸鹽水泥》三個國家標(biāo)準(zhǔn)于1999年頒布實施，當(dāng)時修訂的主要目的是配合我國 水泥強度檢驗方法與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，因此1999版標(biāo)準(zhǔn)在原1992版標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上 只對水泥強度檢驗方法和相應(yīng)的強度標(biāo)號進行了修訂，大部分內(nèi)容維持不變。但 是隨著水泥工業(yè)的發(fā)展及外部形勢的變化，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中存在的問題也逐漸顯現(xiàn)， 因此在2004年全國水泥標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會按照國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會的要求對 水泥國家標(biāo)準(zhǔn)進行清理整頓時，專家們一致認為六大通用水泥標(biāo)準(zhǔn)急需修訂，同 時參考en197-1，提出評審結(jié)論為gb175

柔性鉸鏈與桿組成的組合柔性結(jié)構(gòu),柔性鉸鏈的類型及柔性鉸鏈與桿二者的厚度比、長度比是影響組合柔性結(jié)構(gòu)力學(xué)特性的關(guān)鍵因素。針對組合柔性結(jié)構(gòu)的動力學(xué)特性進行研究,選取具有不同類型柔性鉸鏈、不同厚度比、不同長度比的組合柔性結(jié)構(gòu),采用有限元法對其進行模態(tài)分析,得到組合柔性結(jié)構(gòu)的前6階振型的固有頻率,分析柔性鉸鏈的類型、厚度比、長度比的變化對其頻率特性的影響。分析結(jié)果對柔性機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計中改善柔性結(jié)構(gòu)的動力學(xué)性能具有一定的理論意義。

采用礦渣與熟料分別粉磨再混合粉磨的技術(shù),研究了不同細度、摻量的礦渣微粉對水泥物理性能的影響,確定了水泥中so3的最佳摻入量和高摻量高細礦渣水泥的組成,認為高細粉磨的礦渣以高摻量與熟料、石膏混合可制備出各項性能良好的水泥。

針對水泥石極限應(yīng)變小、抗沖擊性能差等特點,嘗試將不同的纖維材料摻入水泥漿中,以改善水泥石的力學(xué)性能。室內(nèi)試驗表明,代號d的特種化纖材料能夠顯著提高水泥石的力學(xué)性能,使水泥石的抗折強度增長18%～26%,抗沖擊能力增長17%～64%,且該種纖維材料的加入,水泥石的抗壓強度不低于14mpa。

通過試驗研究,探討了超細礦渣的細度和摻量對水泥凈漿的流動性、凝結(jié)時間、抗壓強度、化學(xué)結(jié)合水量以及對膠砂流動性和抗壓強度的影響.試驗結(jié)果表明:隨超細礦渣摻量的提高,水泥凈漿和膠砂的流動度均增大,且在試驗所采用的摻量條件下,細度較小的超細礦渣對水泥凈漿及膠砂流動性的改善效果更好;超細礦渣摻量較低時,摻超細礦渣水泥漿體的初凝時間和終凝時間均縮短,超細礦渣摻量較大時,隨超細礦渣摻量的增大,水泥漿體的初凝時間和終凝時間延長,且超細礦渣的細度對試驗結(jié)果影響不明顯;隨超細礦渣摻量的增大,水泥漿體和膠砂的3d抗壓強度變化較小,28d抗壓強度提高;超細礦渣細度較大時,適宜摻量的超細礦渣可以提高水泥漿體和膠砂的早期抗壓強度;超細礦渣對硬化水泥漿體的化學(xué)結(jié)合水量的影響與對抗壓強度的影響規(guī)律基本一致。

研究礦渣摻量對阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥性能的影響,當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)摻量為10%時,阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥3d、28d的強度分別達到44.5mpa和77.6mpa。采用xrd、sem等方法研究阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥水化產(chǎn)物的組成、結(jié)構(gòu)和形貌,并對該水泥的水化機理進行探討。結(jié)果表明:當(dāng)?shù)V渣摻量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時,促進了該水泥的水化,有利于水泥強度的提高。

通過系統(tǒng)的試驗，探討了礦渣粉在不同摻量時對水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、流動度和抗壓強度的影響。結(jié)果表明，隨著礦渣粉摻量的增加，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量變化不明顯，微呈遞增趨勢；凝結(jié)時間隨摻量增加而延長；流動度隨摻量增加呈階梯式變大的趨勢；水泥早期抗壓強度因摻量增加而呈遞減趨勢，28d強度在摻量達到30％時達到峰值，之后呈下降趨勢。

少摻量鋼渣礦渣水泥的研究

主要研究了礦渣、鋼渣單摻以及復(fù)摻對配制的復(fù)合水泥的孔結(jié)構(gòu)以及強度性能的影響,試驗研究結(jié)果表明:鋼渣主要增加了水泥中大于50nm孔隙含量,對于小于50nm的孔隙含量影響不大。礦渣能夠大大降低鋼渣礦渣水泥中大于50nm孔隙含量,對于小于50nm的孔隙含量影響較小。鋼渣摻量10%,礦渣摻量30%的復(fù)合水泥試樣的強度和孔結(jié)構(gòu)都優(yōu)于單摻鋼渣或者不摻的水泥,原因是填充效應(yīng)和互補效應(yīng)。

在普通硅酸鹽水泥中摻入水稻秸稈,加入早強劑氯化鈣、硫酸鋁制備空心砌塊,并進行空心砌塊的力學(xué)性能試驗。研究表明:在一定程度上,秸稈的摻入降低了小型空心砌塊的抗壓、抗折強度,也減小了塊體氣干密度,降低了砌塊質(zhì)量。摻加氯化鈣、硫酸鋁的外加劑,緩解了秸稈浸出物對水泥凝結(jié)的阻礙作用,同時與水泥水化產(chǎn)物反應(yīng)生成微小難溶物質(zhì)能使復(fù)合材料密實,很大程度上提高了小型空心砌塊的早期抗壓、抗折強度。

通過室內(nèi)向水泥土中摻入閉孔珍珠巖的無側(cè)限抗壓強度試驗,研究了不同摻量、不同齡期對水泥土無側(cè)限抗壓強度的影響,分析了單軸受壓下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線及作用機理。研究結(jié)果表明:摻入適量的閉孔珍珠巖可以有效地增強水泥土強度,改善其力學(xué)性能。

選用萘系高效減水劑(萘系)、木質(zhì)素磺酸鈣(木鈣)、葡萄糖酸鈉、砂漿塑化劑、c18h29so3na、c15h34cln,測試其對堿礦渣水泥砂漿性能的影響。結(jié)果表明:木鈣和萘系均對堿礦渣水泥砂漿有一定的塑化作用,且前者比后者的效果明顯;萘系與引氣劑復(fù)摻較單摻萘系對堿礦渣水泥砂漿的塑化作用明顯;木鈣與萘系復(fù)摻,較單摻一種減水劑對堿礦渣水泥砂漿的塑化作用效果明顯;在相同用水量情況下,木鈣可提高堿礦渣水泥砂漿的強度,而萘系會降低堿礦渣砂漿的強度。木鈣對堿礦渣水泥的凝結(jié)時間影響較大,摻木鈣的堿礦渣水泥流動度經(jīng)時損失較小。

以酸性激發(fā)劑、堿性激發(fā)劑、可溶性無機鹽激發(fā)劑和木鈣作為礦渣水泥的激發(fā)劑,對礦渣的激發(fā)活性進行研究。先分別加入一種激發(fā)劑研究不同激發(fā)劑對礦渣活性的激發(fā),然后根據(jù)各種激發(fā)劑對礦渣活性的影響,進行復(fù)合優(yōu)化并測試強度。研究結(jié)果表明,酸性激發(fā)劑對礦渣的激發(fā)基本不起作用,堿性激發(fā)劑、可溶性無機鹽激發(fā)劑和木鈣都能提高礦渣的活性,復(fù)合激發(fā)劑對提高礦渣的活性效果最好。

溫度對礦渣水泥活性的影響

通過調(diào)整粉磨時間獲得不同細度礦渣水泥,并將不同細度水泥按一定比例混合獲得顆粒級配不同的礦渣水泥。試驗研究了細度對水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、強度發(fā)展和砂漿收縮變形的影響,結(jié)果表明:不同細度的礦渣水泥混合后改善了水泥的顆粒級配,對水泥性能有積極作用;不同細度的礦渣水泥混合后配制的砂漿抗壓和抗折強度略有增加,收縮明顯減小。

研究了摻0.01%～0.05%廢糖蜜對大摻量混合材復(fù)合水泥顆粒級配、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間和強度發(fā)展的影響規(guī)律,并與傳統(tǒng)三乙醇胺類助磨劑相對比。結(jié)果表明:摻0.02%～0.03%廢糖蜜對粉煤灰-礦渣復(fù)合水泥具有明顯的助磨效果,使水泥早期和后期強度均明顯提高,且其作用效果優(yōu)于傳統(tǒng)三乙醇胺類助磨劑。糖蜜摻量超過0.03%時,會對復(fù)合水泥產(chǎn)生明顯的緩凝作用而導(dǎo)致復(fù)合水泥強度有所降低。

磨細鍶渣水泥膠砂力學(xué)性能影響因素

為了研究鋼纖維摻量對混凝土力學(xué)性能的影響,對鋼纖維體積摻量分別為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的混凝土進行了強度(抗壓強度、劈裂抗拉強度與抗彎強度)、靜彈性模量以及抗沖擊性能測試,分析了混凝土拉壓比和彈強比,同時研究了聚丙烯纖維和mgo膨脹劑對鋼纖維混凝土力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:鋼纖維摻量對混凝土抗壓強度、靜彈性模量和彈強比無明顯影響,但隨著鋼纖維摻量增加,混凝土劈裂抗拉強度、抗彎強度以及拉壓比逐漸增大,抗沖擊性能顯著提高。摻入聚丙烯纖維及膨脹劑均可顯著提高鋼纖維混凝土抗沖擊性能,并且膨脹劑可以有效改善鋼纖維混凝土抗壓強度和彈強比。

本試驗通過對擴展度、吸水率、軟化系數(shù)等力學(xué)性能指標(biāo)的測定來探究不同摻量下短切碳纖維對磷建筑石膏的影響,采用origin軟件對試驗數(shù)據(jù)進行擬合,得到相關(guān)性較高的擬合曲線,確定其最佳摻量,同時分析了試件破壞形態(tài)和短切碳纖維對磷建筑石膏的增強作用機理。結(jié)果表明:摻入體積摻量為0.25%的短切碳纖維時,試件力學(xué)性能相比空白組提高效果最佳,絕干抗折強度、絕干抗壓強度分別提高了75.6%和20.2%。

摻礦渣粉和粉煤灰的水泥膠砂力學(xué)性能研究——以純熟料水泥膠砂為基準(zhǔn)，將礦渣粉與粉煤灰分別按照3種設(shè)計摻量以等質(zhì)量替代水泥，研究了礦渣粉和粉煤灰對水泥膠砂力學(xué)性能的影響。試驗結(jié)果表明，摻入礦渣粉可以提高膠砂的中、后期強度，摻入粉煤灰可以提高膠砂的...

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