新型复合MgO膨胀材料的膨胀效果

研究掺加不同量复合MgO的胶砂试件,在不同水化龄期的力学性能、膨胀性能以及在20、50、80 ℃水中养护,膨胀率的变化过程和趋势.结果表明:随着MgO掺量的增加,膨胀率相应增加,但强度降低,当掺量在6%～8%时,试件的膨胀量与强度可达到较好的平衡;随着水化温度的升高,相同龄期下水泥浆体膨胀率增大,且7～28d龄期内增加的速率比后期的快,但随着龄期的增加,高温养护时的膨胀速率又逐渐小于低温养护的膨胀速率.     

用菱镁矿尾矿制备的MgO膨胀剂对砂浆强度与膨胀性能的影响

研究海城和莱州菱镁矿尾矿在950℃煅烧1 h制备的MgO膨胀剂(MEA)对砂浆试件膨胀性能和强度的影响规律,并分析掺MgO膨胀剂水泥浆体中MgO的水化程度。结果表明:海城MgO膨胀剂(HC-MEA)中MgO活性高,水化快,掺HC-MEA砂浆90 d膨胀比较大,90～150 d膨胀增长趋势减缓;莱州MgO膨胀剂(LZ-MEA)中MgO活性低,水化慢,掺LZ-MEA砂浆60 d膨胀比较小,60～150 d膨胀发展较快; MEA掺量相同时,掺HC-MEA砂浆试件的膨胀率大于掺LZ-MEA砂浆试件的膨胀率。粉煤灰能抑制掺MEA砂浆试件的膨胀,抑制作用随养护温度的升高或MEA掺量的增加而减小。与未掺MEA砂浆相比,掺8%HC-MEA砂浆的90 d抗压、抗折强度分别提高了5. 84%和1. 12%,掺8%LZ-MEA砂浆的90 d抗压、抗折强度分别提高了1. 84%和4. 24%。     

水泥和骨料化学成分对碱骨料活性影响的试验研究

试验采用5种不同的水泥、10种不同的骨料,通过快速砂浆棒法研究水泥和骨料的化学成分对碱骨料活性的影响。结果表明:当水泥化学成分不同,骨料化学成分相同时,各龄期的膨胀率与MgO质量分数成正比,与SiO_2质量分数分数成反比;当骨料化学成分不同,水泥化学成分相同时,各龄期的膨胀率与骨料中碱质量分数、SiO_2质量分数成正比,与MgO质量分数成反比。     

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。     

管廊混凝土中镁质膨胀剂的水化与膨胀特性研究

地下管廊混凝土易产生收缩变形和渗漏开裂等病害,严重影响管廊结构安全和服役寿命。在管廊混凝土中掺加膨胀剂,可补偿其收缩变形,降低开裂。该文使用镁质膨胀剂,通过差热/热重分析仪对比不同温度对镁质膨胀剂的水化程度的影响,采用X射线衍射分析和扫描电镜研究不同龄期和水泥掺量下镁质膨胀剂的水化程度和水化产物形貌,分析其对混凝土收缩补偿效果。结果表明:镁质膨胀剂随养护温度升高水化加快,在50℃养护条件下的反应速率约是20℃养护条件下的2倍,水化产物特性无改变;镁质膨胀剂在大量水泥中水化呈六方板状,晶体尺寸小于0.1μm,易聚集在水泥水化产物周围,产生局部膨胀开裂。掺镁质膨胀剂管廊混凝土由收缩转变成微膨胀,随掺量和养护龄期增加,混凝土试件膨胀率会逐渐增加,养护到90 d后,膨胀速率逐渐变缓,可避免混凝土管廊胀裂风险。     

焙烧锂辉石对碱硅酸反应的抑制效果

以试验室焙烧锂辉石(DS)为原材料,研究了在40 ℃和80 ℃养护条件下,单掺DS和双掺DS与粉煤灰(FA)取代部分水泥,对沸石化珍珠岩集料和某高活性集料M成型不同砂浆碱集料反应膨胀的影响.试验表明:碱含量为2.5%时,在40 ℃和80 ℃养护条件下,DS掺量10%对沸石化珍珠岩集料砂浆试件ASR有效抑制,90 d龄期时试件膨胀值仍小于0.1%.DS掺量10%对高活性集料M砂浆试件ASR抑制效果不大.养护温度不同膨胀值变化趋势不同.DS掺量固定,随着FA掺量的增加,对2种集料砂浆碱集料反应膨胀抑制效果越好.     

XRD内标法测定高镁水泥熟料中方镁石含量和水化程度

采用X线衍射(XRD)内标法,以ZnO作为内标物对高镁水泥水化浆体中方镁石进行定量分析,并利用回收率评价其准确性。观察方镁石水化膨胀对浆体试块产生的破坏情况,并利用扫描电子显微镜(SEM)观察140 d方镁石水化产物的形貌。结果表明:内标法可以用于定量测定高镁水泥浆体中的方镁石含量并根据测定结果确定方镁石的水化程度。在30℃养护180 d时方镁石水化程度为46.66%,在80℃养护60 d时方镁石的水化程度为86.39%,180 d时达到90.64%,水化趋于完全。SEM观察发现,80℃水化140 d时方镁石颗粒表面有片状水镁石形成。80℃养护条件下,高镁熟料中方镁石水化60 d产生的膨胀对水泥试块产生破坏作用,而养护温度低于38℃时方镁石水化缓慢,水化140 d的高镁水泥浆体试块没有明显的外观变化。     

引江济淮工程弱膨胀土水泥改性效果研究

膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩的特性,往往给工程带来巨大的危害,因此必须对膨胀土加以改性,水泥可以有效地对膨胀土进行改性,降低其膨胀性并提高土体强度.选取引江济淮工程弱膨胀土,掺加水泥后进行自由膨胀率、膨胀力、50 kPa有荷膨胀率、直接剪切试验、SEM试验等室内试验,分析了不同水泥掺量和养护龄期对水泥改性土物理力学性质的影响.试验结果表明:1)随着水泥掺量和养护龄期的增加,水泥改性土的自由膨胀率、膨胀力、50 kPa有荷膨胀率均降低,抗剪强度增大.2)掺加水泥后,膨胀土的内部微观结构被逐渐摧毁,水泥水解水化产生凝胶性物质将分散的黏土颗粒黏结起来,形成较大的团粒.3)基于本研究试验结果,同时综合考虑实际工程,建议引江济淮工程弱膨胀土水泥改性剂量为4%.     

铅锌尾矿制备水泥熟料及重金属固化特性

以桥口铅锌尾矿为原料制备水泥熟料,主要研究生料的易烧性、熟料的重金属固化、浸出毒性及水泥的强度。利用X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析不同尾矿掺量及煅烧温度下水泥熟料的矿物相和微观结构,用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES法)分析熟料中重金属的质量分数。研究结果表明:当煅烧温度超过1 350℃且加入铅锌尾矿质量分数为15%~16%时,可生产出符合GB 175—2007标准的硅酸盐水泥,其硅酸三钙(C3S)质量分数最高可达49.2%,28 d抗压强度为53.99 MPa;掺入铅锌尾矿,熟料中游离氧化钙(f-Ca O)的质量分数低于0.5%,改善了生料的易烧性;在煅烧过程中,重金属Zn,As,Cd和Pb的平均固化率分别为89.76%,83.62%,73.20%和15.19%;熟料Zn,As,Cd和Pb的浸出毒性远低于危险废物的国家标准。     

煅烧白云岩对砂浆膨胀和抗压强度的影响

以白云岩为原料,分别在800、850和900℃下煅烧1和2 h来制备煅烧白云岩(CD),测定掺CD的砂浆试件的膨胀率和抗压强度。结果表明:CD会略增大水泥的标准稠度用水量,且随着CD煅烧温度的升高或保温时间的延长,掺CD水泥标准稠度用水量趋于增大。砂浆的膨胀率随着CD掺量的增加而增大,随着煅烧温度升高或保温时间延长,掺CD砂浆膨胀率也随之增加,膨胀达到稳定所需要的时间延长。掺10%的850℃下煅烧2 h的CD的砂浆7、28和90 d抗压强度均略高于不掺CD的对比样。除900℃煅烧2 h的CD外,随着CD煅烧温度的升高或保温时间的延长,掺CD砂浆的抗压强度趋于升高。相同掺量时,掺850℃下煅烧2 h的CD砂浆的抗压强度最高。