掺纳米Si3N4粉体的水泥性能研究

将纳米氮化硅粉体按不同比例掺入到水泥中，对其进行改性的研究。探讨其对水泥综合物理力学性能及耐腐蚀性的影响，采用SEM对改性水泥的水化产物形貌进行测试，并对改性机理进行了初步研究。试验结果表明：纳米Si3N4粉体对水泥净浆和胶砂的28 d改性最佳掺量均为6%。此时，水化1 d、3 d、7 d和28 d的净浆，其抗压强度分别较空白样提高了75.0%，40%，49.0%和22.9%；胶砂的抗压强度分别较空白样提高了68.6%，104.6%，99.4%，33.0%，抗折强度分别提高了42.9%，86.1%，2     

磨细矿渣掺量对水泥基复合材料微结构的影响

利用压汞、背散射电镜、X射线衍射(XRD)和综合热分析以及化学测试手段系统研究了水胶比为0.48、矿渣掺量为10%~70%的硬化浆体中孔隙率、孔径分布、CH(OH)2(称简CH)含量、非蒸发水量和矿渣反应程度，以确定矿渣掺量对水泥基材料微结构的影响以及最佳掺量。结果表明：矿渣在大掺量情况下也能够改善浆体孔结构分布，相比较而言，矿渣掺量在30%～50%之间时浆体的孔隙率最小；非蒸发水曲线的变化趋势以及矿渣自身反应程度说明，在其掺量30%左右时，存在一个最佳掺量使非蒸发水含量和反应程度最高。     

用粉煤灰改善石灰石粉混凝土的氯离子扩散性

采用RCM法测定混凝土试件的氯离子扩散系数,研究了石灰石粉单掺以及粉煤灰和石灰石粉双掺对混凝土抗氯离子渗透性能的影响.结果表明,混凝土中掺入石灰石粉对其抗氯离子渗透不利;粉煤灰能有效降低石灰石粉混凝土的氯离子扩散系数,提高其抗氯离子渗透能力;当混凝土中石灰石粉掺量为20%时,粉煤灰改善混凝土抗氯离子渗透性能的最佳掺量为20%.     

改性硅酸盐水泥的水化历程研究

将磷铝酸盐水泥熟料（简称：PALC）掺入硅酸盐水泥（简称：PC）对其进行改性，研究了不同磷铝酸盐水泥熟料掺量对改性硅酸盐水泥力学性能和水化历程的影响。研究结果表明，适宜的磷铝酸盐水泥熟料掺量（外掺3％）可以加速改性硅酸盐水泥的水化，提高其早期和后期强度；但掺量过多，由于磷铝酸盐水泥水化较快，产生的水化产物较致密，这些致密的水化产物包裹在C3S、C2S等水泥颗粒的外层，阻止了其进一步的水化，使改性水泥出现一个持续时间较长的第二诱导期，从而使表现出较慢的水化速率和较低的早期强度。     

矿渣微粉在水泥基材料中的作用时效及其微结构演变规律

为探究矿渣在水泥基材料中作用时效及其微结构演变规律,采用宏观性能测试和微观结构分析相结合的方法,通过对比方法研究了掺入不同掺量的矿渣以及与矿渣粉粒径相近的石英粉后对复合硬化浆体的强度、物相组成以及微观形貌的影响规律。结果表明:3d时矿渣微粉在复合浆体中仅起微集料的物理填充作用,7d时矿渣粉的火山灰效应显现,硬化浆体密实度逐渐提高,28d时矿渣 水泥复合组分(掺量分别为10%、20%、30%、50%)的硬化浆体强度分别为纯水泥试样的113.87%、120.94%、124.10%、115.18%;宏微观结果表明:矿渣的最佳掺量为30%且不超过该临界值时,其复合胶凝材料总的水化产物数量变化不大,此外,养护7d和28d时矿渣 水泥复合组分的水化产物结晶点较对比组增多且结晶体尺寸小,排列紧密,结构整体较纯水泥组分和石英粉 水泥复合组分致密。     

沸石粉/相变材料改性混凝土力学性能及早期抗裂性

混凝土抗拉强度低、应变能力差，其开裂问题是现今世界工程建设的一大难题。以沸石粉（ZP）为矿物掺合料兼内养护材料、石蜡-硬脂酸丁酯（S-Y）为相变材料，研究了ZP和S-Y复掺对混凝土力学性能及早期抗裂性的影响及影响规律，并通过MIP、XRD和SEM等分析探讨了复掺改性的微观机理。结果表明，ZP和S-Y复掺改性混凝土力学性能及早期抗裂性的最佳掺量分别为10%和6%。与不含沸石粉的对照组试件相比，28 d的抗折和抗压强度分别提高了19%和22%,氯离子迁移率较低，仅为4.8×10-12 m2/s,且混凝土板并未出现开裂现象。复掺改性机理源于沸石粉和相变材料协同作用促进了水化产物的增多，密实了硬化浆体的微结构，缓解了水化早期的温度应力。     

PFAC对普通混凝土性能的影响研究

在普通混凝土中掺入PFAC明显改善普通混凝土的和易性,且具有显著的缓凝作用,使混凝土坍落度的经时损失减小.随着PFAC掺量的增加,水泥净浆的初凝和终凝时间随之延长,混凝土早期强度下降的幅度也随之增大,PFAC对混凝土的后期强度有着显著的增强效应.配制的掺PFAC混凝土28d的抗折强度超过5.0MPa,均能满足重交通和特重交通开放交通的要求,该混凝土的拉压比、折压比比普通混凝土有一定提高.试验结果为普通混凝土高性能化提供了技术保障.     

石膏的形态对C_2S浆体强度的影响

研究了二水石膏、600℃、800℃、1000℃煅烧石膏对C_2S浆体强度的影响.结果表明:石膏的掺入,能提高C_2S浆体的强度,煅烧石膏比二水石膏更能提高C_2S浆体的强度.证明了石膏不仅对硅酸盐水泥中C_3A的水化产生影响,同时亦对硅酸盐矿物的水化有促进作用.     

石灰石粉对道路混凝土耐磨性的影响

从混凝土工作性、抗压强度、抗折强度和耐磨性等方面,分别研究了石灰石粉对道路混凝土性能的影响,并初步探讨了其影响机理。研究结果表明：掺入质量分数为10%的石灰石粉时,道路混凝土具有良好工作性和后期强度;石灰石粉的掺入可提高混凝土的早期耐磨性;双掺石灰石粉和粉煤灰可有效提高混凝土的早期和后期耐磨性能。     

大掺量粉煤灰混凝土的应用探讨

粉煤灰是冶金、电力工业废料之一,通过对混凝土中掺粉煤灰的机理分析,探讨了目前在实验、应用中存在的一些问题,论述了大掺量粉煤灰混凝土对改善混凝土的各项性能,延长混凝土结构的使用寿命的意义,提供了大幅度减小耗费能源多、污染环境严重的硅酸盐水泥用量的新思路.     

用海盐石膏制备硅酸盐水泥缓凝剂和增强剂的研究

在分析、测定了海盐石膏的化学组成和矿物组成及热特性的基础上，研究了不同煅烧条件下制备的改性海盐石膏对硅酸盐水泥主要性能的影响。结果表明：改性海盐石膏既明显地提高水泥的早期强度和略提高水泥的后期强度，还能十分明显地提高高掺量混合材水泥的强度，且水泥的凝结时间正常。制备的最佳工艺参数是：锻烧温度800℃为左右，煅烧时间为0．5～1h。     

氯化铁对水泥水化产物水化硅酸钙和钙矾石微结构的影响

为了揭示氯化铁类防水剂在水泥基材料中的防水机理,系统研究了不同掺量的氯化铁对水泥水化产物水化硅酸钙凝胶（CSH）和钙矾石（AFT）微结构的影响规律。结果表明,基准C-S-H凝胶掺入氯化铁后,改变C-S-H凝胶的结晶性能,且使C-S-H凝胶所带结晶水减少,其孔径大小分布较基准CSH凝胶集中,孔径范围分别在1～30 nm及10.5～80 nm之间。XRD表明,基准钙矾石掺入氯化铁后,氯化铁会促进钙矾石的生成;而BET显示,氯化铁的掺入会导致钙矾石平均孔径变大。     

粉煤灰及聚羧酸减水剂在压浆料中的应用

针对后张法预应力混凝土孔道灌浆中容易出现的质量问题及新桥规的具体要求,提出掺加粉煤灰改善浆体的技术性能。研究了粉煤灰对浆体流动性、稳定性、耐久性和强度发展的影响。经过试验,得出结论：粉煤灰在一定掺量范围内可以改善浆体的流动性、稳定性和耐久性,掺量在30%以内早期强度可以满足规范要求。     

基于韧性指数的玄武岩纤维沥青混凝土抗裂性分析

为研究不同掺量下玄武岩纤维对AC-13和AC-20两种沥青混凝土的影响,选用掺量分别为0%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的玄武岩纤维.在MTS试验机上对马歇尔试件进行间接拉伸试验,采用韧性指数指标来分析玄武岩纤维对沥青混凝土的影响规律.试验结果表明:掺入不同掺量的玄武岩纤维均可以提高AC-13、AC-20沥青混凝土的裂前裂后变形能力、韧性指数、破坏荷载以及最大荷载对应的水平变形量,且纤维掺量为0.4%时韧性指数达到最大,增韧效果明显,具有良好的低温抗裂性能.     

氯离子对水泥净浆内游离态亚硝酸根离子的影响

通过水泥净浆外渗氯盐试验,结合化学定量分析方法,研究了Cl~-对水泥净浆内游离态NO_2~-浓度及分布的影响规律,并通过X射线衍射技术和电镜扫描分析技术等微观手段探讨了其作用机理.研究结果表明:外渗Cl~-与NO_2~-在C S H上存在物理竞争吸附作用,Cl~-对NO2-AFm的化学取代作用使得净浆内产生更多的游离态NO_2~-;受氯盐侵蚀的水泥净浆试块,其侵蚀面上游离态NO_2~-浓度最低,距离侵蚀面10 mm处NO_2~-浓度达到最高值,并随着距离侵蚀面深度的增加,浓度呈逐渐下降趋势.     

国内外水泥抗硫酸盐性能研究进展

硫酸盐侵蚀是影响水泥混凝土结构耐久性的重要因素之一,提高水泥的抗侵蚀性能对工程建设具有深远意义。通过对国内外对水泥抗硫酸盐性能的研究进展,归纳和比较了国内外抗硫酸盐水泥研究中硫酸盐对水泥基的侵蚀破坏机理、抗侵蚀程度的检验指标和评定方法、硫酸盐对水泥基的不同破坏类型及其影响因素以及改善并提高水泥基抗侵蚀性能的措施等方面研究的共性及差异性。在此基础上,提出了发展绿色环保的新型抗硫酸盐水泥研究前景和思路。     

基于三轴剪切试验的改良垃圾土抗剪特性研究

采用三轴剪切试验方法,分析比较三种不同掺量(20%、30%、40%)的二灰(水泥与粉煤灰掺比分别为2/8和3/7)作为固化剂掺入到垃圾土后得到的改良垃圾土的力学特性.试验结果表明:随二灰掺量的增加,改良垃圾土的抗剪切强度得到大幅度的提高;随养护龄期的增加,改良垃圾土的抗剪强度同样也得到很大程度的提高;由应力-应变关系可知,二灰掺量越大,模量越高,强度也越大;水泥与粉煤灰之比越大,模量也越高,强度也越大.二灰可以显著提高垃圾土的抗剪强度,在实际工程中具有一定的应用价值.     

干湿循环作用下PVA-FRCC抗硫酸盐侵蚀性能研究

本文对干湿循环作用下聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(Polyvinyl alcohol fiber reinforced cementitious composites,简写为PVA-FRCC)的抗硫酸钠侵蚀性能进行了试验研究。结果表明干湿循环侵蚀过程中,纤维掺量大于1%时,PVA-FRCC的抗硫酸钠侵蚀性能明显得到改善;粉煤灰掺量在50%之内时,PVA-FRCC的抗硫酸钠侵蚀性能随掺量的增大改善效果明显。     

水泥粉煤灰稳定砂砾路用性能的试验研究

针对图乌高速公路白城绕越段对水泥粉煤灰稳定砂砾路用性能的要求,基于混合料骨架结构理论,在室内进行砂砾合理级配和不同水泥粉煤灰稳定砂砾混合料综合路用性能试验研究,试验结果表明掺加适量粉煤灰和水泥,改善了混合料空间组构形态和其力学性能,提高了混合料抗裂性能.基于试验结果,分析了在水泥稳定砂砾混合料中掺入适量的粉煤灰合理性和可行性,说明了混合料空间组构模型的对材料配合比的依赖性.     

活化煤矸石-水泥凝胶体系对氯离子的结合能力和结合机理

采用化学滴定法系统研究了水胶比为0.4煤矸石掺量分别为0%、20%、30%和40%的水泥 煤矸石凝胶体系对氯离子结合能力的影响规律。通过XRD、DSC和TG DTG方法，研究其结合机理。结果表明：随煤矸石掺量的增大，结合能力呈现先增加后降低趋势，最佳掺量为30%。超过此值，经DSC和XRD微观分析表明，Friedel盐(简称F盐)含量因水泥浆体的初级水化产物CH含量不足，影响了煤矸石的二次水化反应的发挥而下降。活化煤矸石对氯离子的结合能力一方面因其高铝酸盐含量稀释了硫酸盐，增加AFm相生成，另一方面因其比表面积较大，结构疏松对氯离子有一定吸附作用，同时火山灰效应的发挥生成较多的C S H凝胶和水化铝酸盐相，进而促进F盐的形成。