粉煤灰活化机理及胶凝材料的研究

对煤粉增钙燃烧过程中粉煤灰活化机理及活化粉煤灰的特性进行了实验研究，结果表明，通过增钙工艺，高钙煤粉在１２００～１４００℃温度下燃烧，形成含钙量较高的高钙玻璃体，使粉煤灰在高温下活化．活化粉煤灰中主要矿物为β－Ｃ２Ｓ，Ｃ４ＡＦ，Ｃ３Ａ，Ｃ５Ａ３，此外还有Ｃ（１２）Ａ７，Ｃ２Ｆ，ＣａＳＯ４，ＣａＯ及活性ＳｉＯ３等结晶矿物，当活化粉煤灰中ＣａＯ含量在２１％～２５％时，加入适量的强度激发剂并提高磨细度，就可将活化粉煤灰直接转换成３２５＃低能耗的粉煤灰水泥．     

镁质胶凝材料机械强度的实验研究

通过抗折强度检测和Ｘ－射线衍射分析，对镁质胶凝材料机械强度的发展及其与物相的组成和变化的关系进行了研究。     

碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的性能研究

为充分利用磷渣和粉煤灰两种工业废渣生产高性能胶凝材料,研究了不同磷渣/粉煤灰配合比的碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的性能.结果表明:碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的凝结时间正常,在掺量为0~30%(质量分数)范围内,随着粉煤灰掺量的增加,碱-磷渣-粉煤灰的凝结时间略有延长.与普通硅酸盐水泥相比,碱-磷渣胶凝材料的抗压强度较高而抗折强度相对较低;掺加粉煤灰后碱-磷渣胶凝材料的抗压强度降低,但抗折强度提高.碱-磷渣胶凝材料的抗冻性和耐蚀性均优于普通硅酸盐水泥,但其干缩较大,用部分粉煤灰取代磷渣粉可一定程度减小干缩.     

粉煤灰胶凝系数研究

定义了粉煤灰胶凝系数β，β的影响因素主要为粉煤灰细度、需水量比和烧失量，并随龄期变化，可以细度、需水量比和浇失量这3个因素为自变量，建立函数关系确定β，需水量比对β的影响可由细度和烧失量来间接反映，因此可进一步简化，采用细度与烧失量的乘积来表征β。     

改性脱硫灰掺加矿渣粉煤灰制备生态型胶凝材料

分析了钢铁企业产生的脱硫灰的特性,通过实验进行了改性脱硫灰掺加矿渣粉煤灰等固体废弃物制备生态型胶凝材料的研究。研究结果表明：钢铁企业烧结工序产生的脱硫灰经高温改性后在制备胶凝材料过程中起到了替代石膏的作用;实验最优配比（质量分数）为粉煤灰4％、改性灰159／6、熟料18％、矿渣61％,再适当地辅以掺加激发剂和减水剂,可获得性能良好的具有较高强度的胶凝材料。     

粉煤灰-矿粉-水泥三元胶凝材料对混凝土抗压强度的影响

为研究粉煤灰-矿粉-水泥三元胶凝材料对混凝土抗压强度的影响,测试混凝土标准养护3、7、14、28和56 d龄期的抗压强度,分析凝土抗压强度与胶凝材料各组分的关系。实验结果表明,混凝土抗压强度与粉煤灰-矿粉-水泥三元体系组分的掺量比例有密切关系。粉煤灰和矿粉双掺时,由于粒径不同会相互填充,从而产生超叠加效应,使掺加粉煤灰和矿粉的混凝土抗压强度得到明显改善。水泥、矿粉、水泥及粉煤灰的组合、粉煤灰和矿粉的组合对混凝土的抗压强度有增强作用,其中粉煤灰和矿粉的协同效应对混凝土抗压强度增强最为明显。随着龄期增加,粉煤灰和矿粉的协同效应对混凝土抗压强度的增强作用逐渐减弱,与28 d抗压强度相比,其对56 d抗压强度贡献降低了55.9%;粉煤灰及水泥-粉煤灰-矿粉的三元组合对混凝土抗压强度的影响逐渐降低,与28 d抗压强度相比,粉煤灰及水泥-粉煤灰-矿粉的三元组合对56 d抗压强度的降低效应分别减少了40.9%和67.3%。     

辅助胶凝材料对再生混凝土性能影响的研究

再生混凝土力学性能较差,无法广泛应用,在预先浸泡再生骨料的基础上,将辅助胶凝材料纳米硅溶胶（1%,3%, 5%）与粉煤灰（10%, 15%, 20%）复合掺入再生混凝土中制备了改性再生混凝土。通过抗压强度、劈裂抗拉强度、坍落度试验探究了辅助胶凝材料对再生混凝土综合使用性能的影响;并在微观层次上揭示了辅助胶凝材料对再生混凝土性能影响的作用机理。结果表明,两种材料复合掺入后的协同作用使再生混凝土的力学性能、工作性能得到了全面提升,经试验测得纳米硅溶胶与粉煤灰的最佳复掺量分别为3%, 15%,其90 d抗压强度和劈裂抗拉强度最多提升50.5%, 73.6%,坍落度保持在165 mm左右。微观表征显示复掺两种材料加快了水泥水化反应,降低了水泥浆体的钙硅比,并由此增加了C-S-H凝胶含量;絮凝状C-S-H凝胶紧密包裹着水化产物,填充了混凝土内部的孔隙和裂缝,优化了界面过渡区结构,再生混凝土的强度得到显著提升。     

低掺量粉煤灰基地聚物胶凝材料性能试验研究

为了研究粉煤灰基地聚物胶凝材料的组成对其性能的影响,对C类粉煤灰分别掺入少量（质量分数小于17%）偏高岭土和矿渣粉后,进行了两种地聚物胶砂试块的力学性能试验研究,并与相同配比、相同制作养护条件下的普通硅酸盐水泥胶砂试块进行了比较.试验结果表明：纯粉煤灰（C类）地聚物胶凝材料强度低于P.O 42.5水泥;当外掺料质量分数大于17%时,粉煤灰基地聚物胶凝材料强度超过同龄期（14 d）的水泥;掺入矿渣粉的粉煤灰基地聚物抗压强度高于掺入等量偏高岭土的粉煤灰基地聚物.     

煤气化渣与粉煤灰影响其水泥胶凝硬化产物的强度机理

为了探索煤气化渣作为掺和料的可行性,开展煤气化渣对水泥胶凝硬化产物强度的影响机理研究。通过对比分析煤气化渣、粉煤灰形成过程的差异,以扫描电镜、能谱仪、X射线衍射试验,研究煤气化渣、粉煤灰及两者水泥胶凝产物的微观结构与物相组成,并制备不同掺量的粉煤灰、煤气化渣的水泥胶砂试件,测试其不同龄期的力学强度。结果表明：粉煤灰和煤气化渣形成过程的不同导致两者微观形貌和物质构成存在较大差异,其烧失量由大到小排序为煤气化细渣、煤气化粗渣、粉煤灰,且细渣残碳含量远高于粗渣和粉煤灰。煤气化粗渣以层片状、块状结构居多,细渣多呈蜂窝形絮状体并夹杂少量的球状颗粒,粉煤灰多呈球状体,三者元素组成相似,均含有火山灰活性的铝硅酸盐矿物质。粗渣浆体中形成的钙矾石呈粗针棒状并交织成网,粉煤灰浆体中形成的钙矾石呈细针状并均布于C-S-H凝胶周围,细渣浆体中未发现明显的钙矾石相,粗渣消耗水泥水化产物Ca(OH)₂的能力强于粉煤灰,细渣中活性矿物相被残碳包围,火山灰活性得不到发挥,残碳也影响水泥水化进程。掺粉煤灰、煤气化渣的水泥胶砂7 d强度均低于基准水泥胶砂,在28 d时,掺粉煤灰胶砂的抗压强度高于基准...     

矿渣—粉煤灰基高性能混凝土专用胶凝材料

通过优化配比组分、粒级设计和使用外加剂,制备出一种高掺量矿渣、粉煤灰且使用水泥熟料较少的矿渣--粉煤灰基高性能混凝土专用胶凝材料.研究了物料粉磨方式、石膏掺量、矿渣与粉煤灰的掺量及比例对复合高性能胶凝材料体系强度的影响,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)微观分析手段观察其微观结构和水化产物,阐明了复合胶凝材料活性与级配协同优化效应.复合胶凝材料胶砂水胶比为0.36时具有较好的流动度,胶砂试块养护28d抗压强度可以达到58.9MPa,抗折强度达到14.2MPa,并具有良好的抗硫酸盐侵蚀性能,配制的混凝土具有良好的抗碳化性能.     

碱激发胶凝材料发展趋势

碱激发胶凝材料是近年来发展的新型胶凝材料,许多固体废弃物均可作为它的原料,这将为充分利用工业固体废弃物开辟一条新的途径。本文主要从国内、国外两方面了介绍了碱激发胶凝材料的发展现状及理论科研成果。阐述了碱激发水泥的存在的问题。     

钛石膏掺量对碱激发胶凝材料强度与水稳定性的影响

为了实现超硫钛石膏-粉煤灰胶凝材料在道路工程中的应用,需要研究高掺量钛石膏胶凝材料的水稳定性.设计了膏灰比为3:7、4:6、5:5、6:4、7:3的5组配合比,制作试件240个,分别进行了标准养护及1d、8d或22d浸水养护,测定了7d、14d、28d无侧限抗压强度,计算了软化系数,并采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射法(XRD)测试了材料的微观结构及化学成分.结果表明:钛石膏粉煤灰胶凝材料7 d强度增长缓慢,14～28 d强度增长显著,其中膏灰比为5:5时,胶凝材料14 d、28 d龄期抗压强度值最大,分别为4.4 MPa、5.3 MPa;浸水养护8 d、22 d,胶凝材料膏灰比为5:5的试件抗压强度最大,软化系数在0.82以上,因此膏灰比不宜超过5:5;胶凝体系中水化产物主要为钙矾石(AFt)、水化硅酸钙(C-S-H)、水化硅铝酸钙(C-A-S-H),28 d水化产物随养护龄期增多,材料强度提高.     

聚乙烯醇添加物对石膏胶凝材料性能的影响

研究添加了聚乙烯醇的石膏胶凝材料的胶凝过程，测定了这种胶凝材料的物理－力学性能．结果表明，聚乙烯醇可作为石膏材料的增强剂．     

聚乙烯醇添物对石膏胶凝材料性能的影响

研究添加了聚乙烯醇的石膏胶凝材料的胶凝过程，测定了这种胶凝材料的物理－力学性能。结果表明，聚乙烯醇可作为石膏材料的增强剂。     

添加剂对石膏基复合胶凝材料的作用

研究了添加剂(促凝剂和碱性激发剂)对石膏基复合胶凝材料的宏观物理性能的影响.采用扫描电镜和X射线衍射等对材料的水化产物进行了表征.结果表明:当添加2%促凝剂和2%碱性激发剂时,形成的复合胶凝材料的强度和耐水性等宏观物理性能较佳.XRD物相分析表明,复合胶凝材料的水化产物主要有二水石膏(CaSO4·2H2O)和硅酸钙凝胶(C-S-H)以及少量的钙矾石(AFt)和硬硅钙石(Ca6Si6O17(OH)2).微观结构研究表明,硬化体中的二水石膏和钙矾结构骨架越致密,C-S-H凝胶含量越高,材料的强度等物理性能越好.     

玻璃粉粒度分布对胶凝材料性能的影响

为了给玻璃粉水泥用玻璃粉的颗粒级配优化提供理论指导,研究了不同粒度分布的玻璃粉对胶凝材料的性能影响。首先将废玻璃破碎、球磨、干筛、湿筛和沉降,获得化学组分相同、粒度分布不同的超细废玻璃粉。分别测定不同粒度分布的废玻璃粉在复合胶凝材料中的强度,运用活性因子法分析玻璃粉对复合体系贡献度。试验结果表明:复合胶凝材料的强度随着废玻璃粉掺量的增加而减少;玻璃粉颗粒细化对复合体系的强度起着积极作用;玻璃粉水泥浆水化早期时,大多数情况下玻璃粉的活性因子为负,这表明玻璃粉对复合体系的早期强度不仅不能起到增强作用,反而对复合体系的早期强度起着负面影响。     

碳酸盐粉煤灰水泥复合胶凝材料浆体的电学特性

采用循环伏安法和交流阻抗法研究了碳酸盐粉煤灰水泥复合胶凝材料浆体的电阻率和交流阻抗等电学特性.结果表明:碳酸盐掺合料能够提高复合胶凝材料浆体的电阻率,碳酸盐和硅微粉惰性掺合料对复合胶凝材料浆体电阻率的贡献率大于粉煤灰和偏高岭土活性掺合料;碳酸盐掺合料降低了表征浆体C-S-H胶凝中导电离子的电容(Cg);提高了表征复合胶凝材料浆体孔隙率的高频电阻(Rs),即降低了浆体孔隙率;提高了表征浆体水化程度的低频电阻(Rct).     

高强度矿渣胶凝材料改性的研究

研究矿渣的粉磨细度，激发剂的掺量，改性剂的种类与掺量对高强度矿渣胶凝材料的干燥收缩性能及其强度的影响。研究表明，掺加9－10％的Na2SiO2激发剂和10％左右的硅酸盐水泥，控制适当的粉磨细度，可以使高强度矿渣胶凝材料的干燥收缩率降低到与硅酸盐水泥相近的程度，并且强度提高，达到了综合改性的目的。其水化产物都是含有少量Na2O,MgO的铝硅酸钙凝胶。     

辅助胶凝材料活性聚类分析

将各类辅助胶凝材料磨细至不同比表面积,按一定比例掺入同一纯硅酸盐水泥中制成相应的混合材水泥,通过回归分析,获取辅助胶凝材料在同一细度下各混合材水泥的活性指数.研究采用模糊聚类分析原理和方法,对各类辅助胶凝材料的活性进行聚类分析.结果表明,各辅助胶凝材料的胶凝活性,依据其在SiO2-CaO-Al2O3三元相图的分布位置依次为：高钙类（如矿渣）〉中钙类（如高钙灰）〉含烧粘土矿物的低钙类（如煤矸石、偏高岭土）〉高铝硅低钙类（低钙粉煤灰）.     

高性能胶凝材料中石膏的优化

高性能胶凝材料主要用于高性能混凝土,具有强度高、需水量小、水化垫低和收缩小等特点。按掺高效减水剂的胶凝材料的流变性能来优化石膏的掺量是高性能胶凝材料的特有技术之一。试验研究了石膏的掺量对高性能胶凝材料的需水量、凝结时间、强度、收缩性的影响,以此作为优化石膏掺量的依据。