混合型粗集料轻混凝土的微观结构(Ⅰ)

在轻集料混凝土内,微观结构的改变,对混凝土性能的影响,目前还没有人做过系统的研究.也就是说,对于轻集料混凝土,其微观结构的具体类型、微观结构与各项理化性能之间的关系,基本上还是个空白.针对以上的具体事实,研究中采用X光(XRD)、电镜(SEM)、红外(IR)和差热(DTA)等探测手段,对所配高性能轻集料混凝土微观结构的具体类型及转化,微观结构与各项理化性能之间的关系,进行了全面的研究和测定,并着重提出:①由于陶粒的微泵作用,陶粒颗粒的内部会形成内部水化产物.除其它影响因素之外,陶粒内部水化产物的形成,将有效地提高陶粒本身和陶粒混凝土的强度.②由于界面反应,在陶粒与水泥石界面处会形成与水泥石基体相微观结构不同的9A托勃莫来石矿物.最后对其相应的早期水化产物及其结构特点,进行了分析和论证.     

混合型粗集料轻混凝土的微观结构（Ⅱ）

在混合型粗集料轻混凝土的微观结构（I）对早期水化产物和结构特点进行全面分析和论证的基础上,进一步对后期的水化产物和结构特点进行了系统的研究和论述。同时,对陶粒－水泥石界面与碎石－水泥石界面的微观结构进行了分析和类比。并提出,在两种不同的界面处,分别 存在着不同的水化条件和水化产物,因而显示出不同的微观结构形态。     

混合型细集料轻混凝土的微观结构

论述了混合型细集料轻混凝土的微观结构及其转化特点，着重对矿渣和粉煤灰掺合料对混凝土微观结构的影响、混合型细集料水泥砂浆在不同龄期水化产物的种类、形态、结构特征进行了探讨，并对微观结构转化所导致的制品性能的改变进行了分析和论证。     

水泥改性乳化沥青混凝土力学性能与微观机理

研究了不同水泥用量对乳化沥青混凝土的抗压强度和抗压回弹模量、抗折强度和抗折回弹模量等力学参数的影响.使用红外光谱、X衍射和扫描电子显微镜,研究了水泥乳化沥青胶浆以及混凝土界面的微观结构特征.结果表明,加入水泥后,乳化混凝土力学参数有较大提高,并随着水泥用量增加而增大;水泥与乳化沥青之间没有发生明显的化学反应;水泥与乳化沥青中的水相发生了水化反应,水化产物与水泥在水中的水化产物相同;呈网状的水化产物与沥青通过物理复合形成的水泥沥青胶浆,增大了沥青胶浆的粘度,改善了胶浆与集料界面的粘结,提高了混凝土的力学性能.     

水泥乳化沥青混凝土胶浆-集料界面微观结构

论述了水泥乳化沥青混凝土性能及胶浆-集料界面微观结构的研究进展,探讨了界面微观结构研究中存在的问题,提出了水泥在界面微观结构中的功能,展望了界面微观结构的研究方法和发展方向.研究结果表明:胶浆-集料界面微观结构直接影响混凝土整体性能,水泥能够明显改善界面微观结构;应针对有机和无机结合料共同特点,综合现行微观试验手段,建立胶浆-集料界面微观结构模型,通过界面微观结构全面预测和改善混凝土宏观路用性能.     

液态渣细集料对混凝土和砂浆弹性模量的影响

从微观形貌，水化产物，显微硬度及孔结构等方面研究液态渣，液态渣砂浆（过滤区）的结构特征，与普通砂，普通砂浆进行比较表明：液态渣集料在砂浆中发生活性反应，水化产物对过渡区有致密作用，且液态渣的结构比普通砂更致密，刚度大，提高了砂浆和混凝土的弹性模量。     

结构保温陶粒混凝土的优化配制及应用

主要讨论了陶粒混凝土强度和保温性能的影响因素,匹配水泥砂浆强度与陶粒强度,得到陶粒混凝土的优化配比,满足CL10结构保温轻集料混凝土的要求.制作的陶粒混凝土砌块,通过孔设计和孔处理,当量导热系数与同密度等级的加气混凝土砌块相当.     

有机蜡温拌沥青—集料界面黏附性及其混合料水稳定性能分析

为了研究有机蜡温拌沥青—集料界面之间的黏附性及其混合料水稳定性,基于表面自由能理论,利用躺滴法分别测试了无水及有水条件下有机蜡温拌沥青(Sasobit温拌沥青和RH温拌沥青)与集料(石灰岩和玄武岩)的表面自由能和黏附功,并通过冻融劈裂试验评价了混合料水稳定性能.结果表明:集料中的残留水分阻碍了沥青在集料表面形成沥青膜,降低了有机蜡温拌沥青—集料界面之间的黏附性;有机蜡温拌剂类型对沥青—集料界面之间的黏附性影响较小;与石灰岩相比,玄武岩由于表面自由能中的极性分量显著,SiO_2、Al_2O_3等主要化学成分与水化合成酸,可降低残留水分对沥青—集料界面黏附性的负面影响;有机蜡温拌沥青—集料界面之间的黏附功与混合料的水稳性之间存在良好的线性正相关关系.     

超细矿渣高性能混凝土试验及水化研究

用超细矿渣粉等材料制备了Ｃ８０以上的高性能混凝土,并研究了超细矿渣水泥的水化。结果表明,超细矿渣粉不仅可提高新拌混凝土的工作性能,而且能大幅度提高水泥及混凝土的力学性能。研究还发现,超细矿渣的水化活性较高,在水泥水化早期就大量生成胶凝性水化产物,从而减少了水泥石中的Ｃａ（ＯＨ）２含量,改善水泥石及混凝土的微观结构。     

混凝土二次搅拌的机理分析

针对混凝土强度破坏常发生在水泥石与骨料界面的情况,指出传统混凝土搅拌工艺在提高水泥分散性、水化程度以及平衡混凝土界面过渡区强度梯度等方面存在的不足,提出用新的二次搅拌工艺改善混凝土界面区的结构和性质,可提高混凝土性能.剖析了二次搅拌的机理,并与传统搅拌方法进行了对比.结果表明:二次搅拌改善了混凝土界面的微观匀质性;减少了水泥颗粒的团聚现象,提高了水化程度;改善了混凝土界面区的水化物分布状态,综合提高了混凝土各项性能.     

轻集料及高性能轻集料混凝土的性能研究

对轻集料的性能如吸水速率、微观结构及高性能轻集料混凝土的强度、耐久性进行了研究.所用轻集料为膨胀页岩和烧结粉煤灰.高性能轻集料混凝土是由不同的胶结料用量、不同的硅灰掺量和不同的水胶比配制而成.实验结果证明,膨胀页岩轻集料的吸水速率比烧结粉煤灰轻集料低得多,这与轻集料的微观结构相吻合.意味着混凝土搅拌过程中,后者需更多的额外水来达到期望的水胶比.利用轻集料可以成功地配制成强度高于60 MPa、坍落度200 mm左右、重度低于1 834 kg.m-3的高性能轻集料混凝土.增加胶结料用量或降低mw/mb(水胶质量比)可以提高该混凝土的强度,当胶结料用量超过550 kg.m-3或mw/mb低于0.28后,作用变得不明显.从提高该混凝土的强度的角度看,硅灰的最佳掺量为10%.轻集料的种类明显影响高性能轻集料混凝土的强度.耐久性实验证明,高性能轻集料混凝土水的渗透性很低,并且该混凝土的抗冻性优于普通重度的混凝土.     

磷渣超细粉对高性能混凝土强度与耐久性的影响

研究了用磷渣超细粉代替部分普通硅酸盐水泥后高性能混凝土的各项性能,包括其力学性能、抗冻性能、抗盐蚀性能、抗渗性能、耐磨性能、抗碳化性能和砂浆收缩,并采用ＴＧ、ＸＲＤ和ＳＥＭ等分析了高性能混凝土的水化产物和微观结构,研究结果表明：加入磷渣超细粉后的高性能混凝土的力学性能有一定提高,耐久性能也有一定的改善,Ｃａ（ＯＨ）２含量减少,Ｃ－Ｓ－Ｈ凝胶增加,结构变得致密。     

页岩轻集料对混凝土电阻率的影响

采用四电极法研究了页岩轻集料粒径、预湿时间以及掺量对混凝土电阻率的影响.研究结果表明,轻集料粒径对混凝土电阻率有明显的影响,掺陶砂混凝土电阻率要高于掺陶粒混凝土.当轻集料预湿时间为30min时,混凝土的电阻率最高,此后随预湿时间的延长混凝土电阻率逐渐降低.轻集料的掺量变化同样会对混凝土的电阻率产生明显影响,当体积取代率为30%时,混凝土电阻率达到最高值,此后随掺量的增加,混凝土电阻率呈逐步下降趋势.     

粘土陶粒轻骨料混凝土的研制

研究了利用两种类型粘土陶粒作为骨料和其它普通常规材料配制出粘土陶粒轻骨料混凝土,对配制的轻骨料混凝土的物理力学性能和热工性能性能进行了测试。试验结果表明,该粘土陶粒轻骨料混凝土具备自重轻、导热系数低等优点外,其物理力学性能也优于一般混凝土。     

轻骨料混凝土阻尼试验研究

用长方体试件采用悬挂自由振动方式来测定轻骨料混凝土的阻尼比,研究了页岩陶粒混凝土阻尼比与强度、响应频率等参数之间的关系,并通过对粗骨料界面进行涂油弱化处理,测试处理前后轻骨料混凝土阻尼比变化情况,为研究混凝土界面与阻尼比之间关系打下了一定的基础.     

再生集料沥青混凝土界面损伤行为特征

水泥混凝土再生集料是建筑垃圾经分选、破碎、筛分工艺处理后的天然集料替代物,包含了水泥砂浆、原生集料、水泥砂浆与原生集料复合体。沥青混凝土内部界面损伤是沥青路面开裂的主要诱因,探究再生集料对沥青混凝土内部界面损伤的影响,有利于水泥混凝土再生集料在路面工程的推广。本文研究首先采用再生集料制备再生集料沥青混凝土(recycled aggregate asphalt concrete, RAAM),将RAAM中内部界面分为水泥砂浆-沥青砂浆界面(cement mortar-asphalt mastic interface, CMI)和天然集料-沥青砂浆界面(natural aggregate-asphalt mastic interface, NAI),通过电镜扫描试验和X线计算机体层成像(X-ray computed tomography, X-ray CT)试验获取了沥青混凝土内部界面的微细观特征,并采用半圆弯曲试验和有限元模型分析了RAAM的界面力学特征。试验结果表明,再生集料中的附着水泥砂浆具有多孔结构,增加再生集料用量会加剧沥青混凝土高温压缩过程中的内部界面损伤,水泥砂浆内部、水泥砂...     

橡胶集料风积沙混凝土力学性能试验与微观分析

为研究不同橡胶集料取代率对风积沙混凝土力学性能的影响规律,设计、制作10组不同配合比的混凝土试件,通过对各试件进行基本力学性能试验、SEM和EDS测试,对比分析了橡胶集料和风积沙对混凝土力学性能的作用机理,并研究了橡胶集料风积沙混凝土和橡胶集料混凝土2种试件水泥石砂浆界面过渡区的微观结构。研究结果表明,橡胶集料风积沙混凝土和橡胶集料混凝土试件的抗压、抗折、劈裂抗拉强度均随着橡胶集料取代率的增加而降低;折压比随橡胶集料取代率的增加而增加;橡胶的掺入使混凝土的界面过渡区更为薄弱,试件内部呈现出较多微小孔隙,导致混凝土强度的降低。     

陶粒的预处理工艺对轻质混凝土性能影响的试验研究

在轻集料混凝土中,骨料的性能对混凝土的性能影响很大。为了探究陶粒混凝土的生产工艺并将其应用于实际工程中,文中研究了陶粒经过不同方法处理后配制的陶粒混凝土的和易性、基本物理性能和力学性能的变化规律,得出对陶粒处理的有效方法。结果表明:预湿处理能够明显改善拌合物的和易性,但其早期强度较低,而28 d龄期后与未预湿处理的陶粒配制的混凝土的强度大小相当;经造壳处理后的陶粒配制的陶粒混凝土强度明显提高,比未造壳处理的陶粒配制的陶粒混凝土强度大约增长8 MPa。因此,陶粒颗粒经过造壳处理和预湿处理两道工艺后,配制出的混凝土的性能最佳。     

高温后活性粉末混凝土微观结构分析

试验分析了高温后活性粉末混凝土（RPC）的外观、质量损失和抗压强度随温度的变化情况;利用扫描电镜（SEM）研究了经历不同高温后的RPC微观结构变化和物相组成.结果表明：经历温度低于400oС时,水泥水化反应和火山灰反应互相促进,RPC微观结构得到改善,抗压强度较常温时有所提高;经历温度为400～800oС时,C-S-H凝胶由连续块状变为尺寸较小的分散相,钢纤维与基体粘结界面处的裂纹逐渐形成并扩展,聚丙烯纤维融化后的孔道加剧了RPC的内部缺陷,RPC微观结构不断恶化,抗压强度逐渐降低.     

聚合物改性硫铝酸盐水泥基防水涂料的助剂选择与优化

聚合物改性水泥基涂层工艺是一种有着良好耐候性、绿色环保的混凝土防护工艺,在混凝土表面保护工程中得到广泛应用。但由于其组分的复杂多样性,导致其性能受到诸多因素的制约。分别研究了在4种不同的敏感助剂(润湿剂、防沉淀剂、防水剂和消泡剂）作用下,聚合物改性硫铝酸盐水泥基涂料拉伸性能和吸水率的变化规律。结果表明：助剂的加入会显著影响涂料的拉伸强度和吸水率,优化涂料的微观结构;聚合物改性硫铝酸盐水泥基涂料在润湿剂质量分数为0.6%、防沉淀剂质量分数为1.5%、防水剂质量分数为2.0%、消泡剂质量分数为1.5%时,涂料的综合性能达到最优;掺加适量敏感助剂可以明显优化涂料的微观结构,使涂料内部无明显缺陷,且形成聚合物膜包裹水泥水化产物的连续结构。