纳米C-S-H-PCE对沿海地铁管片用C50免蒸养混凝土性能的影响

针对蒸汽养护造成的混凝土热损伤问题,利用纳米C-S-H-PCE制备了沿海地铁管片用C50免蒸养混凝土,并采用电导仪、傅里叶红外光谱仪等研究了纳米C-S-H-PCE对水泥净浆水化、混凝土抗压强度、耐久性性能和自收缩性能的影响.结果表明,纳米C-S-H-PCE能够为水化硅酸钙凝胶的形成提供晶核,降低水化硅酸钙凝胶成核的离子...     

不同养护条件下钢渣/矿渣复合水泥胶砂的耐硫酸盐侵蚀性能

以钢渣和矿渣为矿物掺合料,采用0%和20%的取代量,在蒸养(早期80℃蒸养7 h)和标养条件下分别制备了钢渣和矿渣复合水泥胶砂,经过28 d的初始标准养护后,将其暴露于干湿循环与半浸泡2种硫酸盐侵蚀条件下,通过外观质量观察、质量变化和强度变化等手段对比了钢渣复合水泥胶砂与矿渣复合水泥胶砂的耐硫酸盐侵蚀性能.结果表明:2种养护制度下,钢渣复合水泥胶砂的耐干湿循环硫酸盐侵蚀性能均优于矿渣复合水泥胶砂;半浸泡硫酸盐侵蚀条件下,标养钢渣复合水泥胶砂的性能弱于标养矿渣复合水泥胶砂,但是蒸养钢渣复合水泥胶砂的情况正好相反.蒸养虽然粗化了水泥胶砂孔结构,使得蒸养水泥胶砂在半浸泡硫酸盐侵蚀条件下较早地出现了裂缝,但是蒸养同样提高了28 d水泥胶砂的化学结合水量、C-S-H含量并促进了C-A-S-H的形成,从而有助于改善蒸养水泥胶砂的抗硫酸盐侵蚀性能.     

水性环氧树脂对铁尾矿加气混凝土力学性能及抗冻性的影响

目的研究水性环氧树脂的掺量对铁尾矿加气混凝土的吸水率、密度、抗压强度、冻融后的质量损失率和抗压强度损失率的影响.方法通过掺入不同掺量的水性环氧树脂制备铁尾矿加气混凝土试样,经冻融循环后,测试其质量损失和强度损失,重点分析水性环氧树脂掺量对加气混凝土抗冻性能的改善作用,并利用XRD和SEM等分析方法,研究不同掺量下加气混凝土试样的水化产物及结构特点.结果水性环氧树脂较为适当的掺量范围为3%~5%.当水性环氧树脂掺量大于3%时,制备试样的吸水率较为明显的降低;制备试样的密度有较大幅度的升高.当水性环氧树脂掺量为3%时,制备试样15次冻融循环后的质量损失率和抗压强度损失率开始较为明显的降低;当水性环氧树脂掺量大于3%时,试样的质量损失率和抗压强度损失率的降幅逐渐减小.结论当水性环氧树脂掺量为3%时,对加气混凝土的抗冻性开始起作用,15次冻融后试样的质量损失率和强度损失率分别为3.981%和20.019%;水化产物以托勃莫来石、C-S-H(II)和复合的交联的胶凝材料相为主.     

5 ℃低温下复合早强剂性能与早强机理

以溴化钙、溴化锂和三异丙醇胺3种组分设计新型低温早强剂,研究5℃下低温早强剂的早强性能及其对混凝土综合性的影响,并探讨其早强作用机理.结果表明:掺低温早强剂C50混凝土,5℃养护1 d、3 d、7 d、28 d龄期下抗压强度较对比样分别提高57%、32%、23%和12%,混凝土各龄期强度已接近对比样在20℃下的强度.低温早强剂会使混凝土干缩略有增大,56 d前混凝土电通量增大0.7%～10.1%.5℃低温下,掺低温早强剂水泥水化生成新的含溴C-S-H凝胶和水化溴氧铝酸钙产物,孔隙或凝胶产物表面有针棒状钙矾石、片状Ca(OH)_2晶体生成,产物微观结构更加致密,孔径细化,总孔隙率降低.     

不同养护制度下掺铁尾矿粉超高性能混凝土力学性能

采用铁尾矿粉取代石英粉配制超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC),研究不同养护制度下掺铁尾矿粉UHPC力学性能.结果表明:随铁尾矿粉取代率增加, UHPC流动度略有下降,力学性能基本不变;与标准养护相比,恒温水养和蒸压养护下掺铁尾矿粉UHPC抗压、抗折强度及折压比显著提升.结合微观试验结果发现,铁尾矿粉取代石英粉对水泥石显微硬度及孔结构无不利影响.恒温水养和蒸压养护下掺铁尾矿粉UHPC的水泥水化更充分,水化产物Ca/Si比值下降,水泥石显微硬度增大、孔结构改善;蒸压养护还可能显著激发硅灰、石英粉和铁尾矿粉的火山灰活性,参与二次水化,生成结构更致密的C-S-H(结构类Tobermorite晶体).采用铁尾矿粉取代石英粉制备力学性能达标的UHPC是可行的,此举将同时产生良好的环保和经济效益.     

溴化钙对水泥基材料强度及微观结构影响

以溴化钙(CaBr_2)作为早强组分,研究低温5℃下CaBr_2的早强性能,及其对净浆水化热、产物组成、微观形貌和孔结构的影响.结果表明:CaBr_2早强性能优异,且使28 d强度不降低;对温度-5～20℃具有良好适应性,温度越低,早强作用越显著.当温度低于5℃以下,掺1.0%CaBr_2时,净浆1、3、7和28 d抗压强度比分别达到299%、179%、157%和134%,各龄期强度均超过对比样20℃养护下的强度.当温度为20℃时,CaBr_2的掺入使水泥水化诱导期缩短、加速期提前,水化放热速率、放热量增大.CaBr_2促进了低温下水泥熟料的水化,且生成水化溴氧铝酸钙[Ca_4Al_2O_6Br_2·10H_2O]的新物质,大量水化产物相互堆积,细化了水化初期(7 d前)试件的孔径,最可几孔径减小,总孔隙率降低,试件微观结构更加致密.     

工业废渣制加气混凝土砌块工艺及其机理研究

在对内蒙古高铝粉煤灰、硅钙渣和脱硫石膏成分分析的基础上,以硅钙渣、脱硫石膏以及高铝粉煤灰为主要原料,成功制备加气混凝土砌块,证明了以工业废渣制加气混凝土砌块的可行性.重点探究养护时间、养护温度等工艺条件对试件性能的影响,并得出最佳工艺过程为预养2 h/70 ℃,蒸养10 h/170℃.对最佳试件进行了XRD、TG-DSC等微观分析.     

多孔吸声陶粒的制备及孔结构可控研究

多孔陶粒具有较好的吸声降噪效应,陶粒的孔径、显孔率及孔的形貌特征等微观结构决定着其吸声性能的优劣。为实现对陶粒孔结构的调控,该研究以碳酸氢铵为发泡剂,通过探索热处理机制、发泡剂用量、养护时间等因素对孔结构的影响,制备出具备特殊孔结构的免烧结多孔陶粒,并对陶粒的显孔率、孔微观结构、吸声性能进行表征。结果表明:当发泡剂用量为2. 0%、升温速率为20℃/min、养护时间为0 h时,可制出显孔率高达32. 67%、平均孔径为0. 36μm、孔结构有序均匀排列的多孔陶粒,该陶粒宽频吸声效果良好,在200～2000 Hz范围吸声系数0. 33,平均吸声系数为0. 54,并能有效改善低频吸声性能。     

疏浚底泥湿法制备免烧骨料砖及其性能分析

以太湖疏浚底泥为研究对象,采用含水率为40%的底泥湿法制备免烧砖,首先将湿泥经抛丸法制成免烧骨料(防水骨料和裹壳骨料),再与胶凝材料混合,压制成免烧骨料砖.依据建材标准对免烧骨料砖的性能指标进行测试,并与3种空白砖(直接掺泥砖、粉煤灰砖、烧结陶粒砖)、两种市售砖(荷兰砖和混凝土实心砖)进行对比.防水骨料砖与裹壳骨料砖的抗压强度、55次冻融质量损失率、28次盐冻质量损失率依次分别为9.15 MPa、4.32%、1.67%和12.11 MPa、2.42%、0.87%.研究表明:免烧骨料砖性能均优于空白砖,与市售砖接近,且裹壳骨料砖综合性能优于防水骨料砖;降低"混凝土–底泥"界面面积能有效提升免烧建材的强度.     

浅议蒸汽养护大跨预应力混凝土空心板裂纹的产生原因与防范措施

冬季施工过程中,对预应力混凝土空心板采用蒸汽养护(简称"蒸养")时,梁体混凝土的初期养护管理、升降温梯度、板梁上下散热速度差以及大梁内是否配置防裂钢筋等都将对大梁的浇筑质量产生影响。本文以洛阳市王城大道跨陇海铁路立交桥为例,对梁体"蒸养"裂纹的产生原因作了详细分析,并提出了相应的防范措施。     

掺磨细镍铁渣混凝土的耐久性及其与孔结构和水化程度的关系

研究不同镍铁渣掺量、同强度等级的镍铁渣混凝土的耐久性,并讨论耐久性与其浆体孔结构和水化程度的关系。研究结果表明:在早期自然养护下,掺镍铁渣使混凝土抗渗性略有下降、碳化速率加快;氯离子渗透速率随镍铁渣掺量提高而小幅上升;在硫酸盐侵蚀条件下,掺量为20%的镍铁渣混凝土的质量损失比空白组的小,掺量为30%的镍铁渣混凝土的质量损失比空白组的大;与早期自然养护相比,早期蒸汽养护使镍铁渣混凝土孔隙率上升、碳化速率加快、硫酸盐侵蚀过程中的质量损失增大;但掺镍铁渣有助于改善早期蒸汽养护导致混凝土抗氯离子渗透性能下降。镍铁渣的掺入导致胶凝材料水化程度降低和水化产物中CH含量减少,进而对混凝土耐久性造成影响。     

高湿偏低温环境对蒸养混凝土强度发展的影响

采用在10~14℃水中养护模拟蒸养混凝土的高湿偏低温使用环境,研究掺加矿粉、粉煤灰和硅灰的混凝土经过(80±2)℃恒温6 h的强度发展。试验结果表明:掺加矿粉、粉煤灰、硅灰可显著提高蒸养混凝土的脱模强度,提高其抗裂性;10~14℃水养至28 d龄期,混凝土出现相对抗压强度倒缩现象,且脱模抗压强度越高的混凝土强度倒缩值也越高;劈裂抗拉强度的发展与其强度高低有关,脱模劈裂抗拉强度相对较低的试件,在整个养护期间,其值缓慢增长,而脱模劈裂抗拉强度相对较高的试件,在整个养护期间,其值出现相对倒缩;蒸养混凝土内部有大量孔隙,多数孔隙中存在针片状AFm相;混凝土在高湿偏低温环境中的吸水膨胀和AFm相向AFt相的转变是造成蒸养混凝土强度倒缩的主要原因。     

砼构件蒸汽养护后的强度损失和减少损失的措施

一、砼蒸养的优点及强度损失砼构件采用蒸汽养护工艺进行工业化生产，具有许多优点。首先，由于养护温度高强度上升快，大大缩短养护周期，提高生产效率。另外，该生产工艺不受室外气候变化的影响。经实践证明砼构件的蒸汽养护也存在一个不可忽视的缺陷，即蒸汽养护后的强度会有一定的损失。按照GB50204－92的规定，砼试件与砼构件同时入窑，在相同条件下进行蒸养，在构件强度达到70％以上时出窑，砼试件再转入标准条件下养护，总养护28天时测其抗压强度。这种测定砼构件强度的方法无疑是正确的。但是，在生产中我们经常发理蒸养砼试件强度…     

粉煤灰高性能混凝土气体渗透性能研究

试验研究了水胶比m(水):m(胶)在0.25~0.35范围内,粉煤灰掺量在0~60%之间的粉煤灰高性能混凝土气体渗透性能情况.结合汞压力测孔法分析了粉煤灰高性能混凝土气体渗透性能与孔结构参数之间的相关性.研究结果表明,水胶质量比0.25~0.30,粉煤灰高性能混凝土气体渗透系数随水胶质量比增加而增大;水胶质量比0.30~0.35,粉煤灰高性能混凝土气体渗透系数却随水胶质量比增大而减小;且粉煤灰对高性能混凝土气体渗透性能的影响受水胶质量比影响较大;养护龄期的延长可以明显改善混凝土的抗气体渗透性.粉煤灰高性能混凝土总孔隙率、孔临界孔径、平均孔径与气体渗透系数之间线性拟合相关系数分别为0.93,0.90,0.83,可以用这些结构参数近似表征粉煤灰高性能混凝土的气体渗透性能。     

掺偏高岭土和矿粉蒸养高强砂浆早期水化特征和孔结构研究

针对预应力高强混凝土(PHC)管桩节能生产的需要,研究短期蒸养条件下偏高岭土和矿粉对低水胶比砂浆早期水化性能和孔结构特征的影响。测试掺偏高岭土和矿粉高强砂浆的抗压强度,采用X线衍射(XRD)和热重分析(TGA)研究蒸养水泥石的早期水化物相组成和含量变化,进一步采用MIP法测试蒸养砂浆的孔结构特征。研究结果表明:经短期蒸养后,矿粉对砂浆早期强度、水化性能和孔结构特征影响较小,在空白和单掺矿粉的高强砂浆中存在界面弱区;偏高岭土的掺入则显著提高砂浆1 d抗压强度,加快了砂浆早期水化进程,提高了水化产物中凝胶含量,促进了含铝相水化产物的形成。同时,偏高岭土还细化了砂浆孔径分布,并明显改善了集料与浆体间的结合状态。     

防腐剂和养护制度对混凝土孔结构特征及水分损失的影响

为了改善混凝土的防腐蚀性能,采用压汞、扫描电子显微镜、水吸附孔隙率测试以及干燥过程水分质量损失测试等方法,研究了防腐剂和3种养护制度对混凝土孔结构特征、界面过渡区微观形貌以及干燥过程水分损失的影响.研究结果表明,防腐剂的掺入可以降低混凝土孔隙率和平均孔径,使得影响混凝土传输性能的大毛细孔(孔径大于等于100 nm)的体积占有率明显减小,有效改善了孔结构,密实了界面过渡区,同时减少了干燥过程的水分损失.半浸泡养护的混凝土孔结构发展不完善,界面过渡区较为疏松,存在微细裂纹,混凝土较易失去内部水分.防腐剂使得侵蚀性介质不易进入混凝土内部,防腐性能显著提高,而半浸泡养护易造成腐蚀.     

新型超高性能混凝土的抗压性能及其砂浆体的孔结构分析

采用超细水泥制备了新型超高性能混凝土,试验研究了材料在不同养护条件下的抗压性能,并采用压汞法分析了其砂浆体的孔结构.试验结果表明,高温养护下材料的抗压强度比常温养护明显提高;SC-RPC砂浆体在孔径小于50 nm区间内,孔容积越小,对应的SC-RPC立方体试块抗压强度越高;孔体积测试结果偏离实际情况可能由样品制备时冲击力下产生的裂缝导致;高温养护的SC-RPC砂浆体试样的总孔比表面积明显低于常温养护的试样.     

外掺轻烧氧化镁混凝土的膨胀研究

目前用于评定水泥熟料中方镁石安定性的是压蒸法,该方法不适宜用于评定混凝土中轻烧氧化镁(MgO)的安定性。本试验开展80℃水养护条件下外掺轻烧MgO混凝土的膨胀过程研究,并与216℃,2.0MPa压蒸试验结果进行比较,以提出适宜轻烧MgO安定性评定试验方法。研究表明,外掺轻烧MgO混凝土在80℃水养护法的膨胀率比216℃压蒸法的小,抗压强度却比压蒸法的大,80℃水养护比216℃压蒸的混凝土膨胀更接近外掺轻烧MgO混凝土在正常水化条件下的膨胀,因此80℃水养护法比216℃压蒸法更适合于评定混凝土中外掺轻烧MgO的安定性。     

多孔混凝土成分、孔结构与力学性能关系的研究

采用自动图象分析仪、扫描电镜等现代仪器分析手段，对常压蒸养和高压蒸养的Ｊ型泡沫混凝土（ＪＣ＆ＪＡＣ）、蒸压铝粉加气混凝土（ＡＡＣ）的气孔结构进行观测和定量测试，对最大孔径、孔面密度（单位面积上孔的个数）等进行剖析和比较，得出优质多孔混凝土的胶结材料、成孔物质、制作工艺与孔结构的关系，及其对宏观力学性能的影响。试验结果从化学成分、气孔结构角度，较圆满地解释了常压蒸养Ｊ型泡沫多孔混凝土的力学性能（如抗压强度、比强度等），接近ＧＢ１１９６８－８９《蒸压加气混凝土砌块》标准的原因。     

养护温度对粉煤灰、硅灰水泥浆体强度和干缩的影响

研究了经20℃标准养护和60℃蒸汽养护后粉煤灰、硅灰对水泥浆体抗压强度和干缩的影响,结果表明:标养下,粉煤灰的掺入降低了水泥浆体的强度,当粉煤灰掺量小于40%时,水泥浆体的干缩随着掺量的增加而增大,硅灰的掺入可以提高水泥浆体的强度,掺量小于15%时,各龄期的干缩随着硅灰掺量的增加而增加。蒸养提高了浆体的3 d强度却降低了180 d强度。在蒸养下,当粉煤灰的掺量小于40%时,可以提高水泥浆体早期强度。复掺粉煤灰和硅灰可以减小水泥浆体的干缩。