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低水胶比复合胶凝材料的水化程度及孔结构研究

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低水胶比复合胶凝材料的水化程度及孔结构研究

作者：郑玉飞北京交通大学

学位级别：硕士

随着结构工程对混凝土材料强度和耐久性要求的提高,越来越多的混凝土材料采用低水胶比并掺入矿物掺合料,以满足实际工程对混凝土材料多方面性能的要求。低水胶比复合材料的强度变化规律、胶凝材料的水化程度、孔结构等特征与高水胶比材... 详细信息

随着结构工程对混凝土材料强度和耐久性要求的提高,越来越多的混凝土材料采用低水胶比并掺入矿物掺合料,以满足实际工程对混凝土材料多方面性能的要求。低水胶比复合材料的强度变化规律、胶凝材料的水化程度、孔结构等特征与高水胶比材料相比都发生了不同程度的变化。为了系统研究水胶比、矿物掺合料以及养护温度等因素对上述材料特性的影响机理,本文分别通过宏观力学性能试验、化学结合水试验、盐酸溶解选择试验、压汞试验以及毛细吸水试验等,研究了复合胶凝材料的力学性能、孔结构和水化程度的影响因素与变化机理。(1)本文通过力学性能试验研究了复合胶凝材料的强度变化规律,在低水胶比下水泥基材料的强度并不是随着水胶比降低而单调升高的;定义了浆体的临界水胶比;养护温度的提高会显著降低复合胶凝材料浆体的临界水胶比;不同矿物掺合料对临界水胶比的改变也呈现出显著差异,粉煤灰微珠会降低不同养护制度下浆体的临界水胶比,但硅灰则会提升临界水胶比。(2)化学结合水试验结果表明,水胶比仍是制约水化程度的第一要素,在0.15水胶比以上的浆体中,胶凝材料水化程度基本与水胶比呈线性关系;掺入粉煤灰微珠和硅灰使得材料的水化程度降低;而养护温度在提升水泥净浆水化程度的同时却降低了复合材料的总水化程度。通过盐酸溶解法分离出复合胶凝材料体系中粉煤灰微珠的结合水贡献量,发现粉煤灰微珠的掺入实际降低了水泥的水化程度。(3)压汞试验和毛细吸水试验结果表明,降低浆体水胶比、掺入矿物掺合料和提高养护温度都可以有效的细化硬化浆体的孔结构并减小孔隙率,对比不同孔径的孔隙变化规律发现,过渡孔的变化最显著;水胶比低至0.13反而会出现部分过渡孔粗化现象,这可能导致硬化浆体的强度和抗渗透性降低,这一作用在高温养护的试验组中尤其显著。(4)通过横向对比分析不同影响因素下材料的强度、水化程度及孔结构变化规律,发现材料的强度与孔结构特征之间存在内在的正相关关系,低水胶比条件下孔结构的细化程度从一定程度上影响了硬化浆体的力学性能,而胶凝材料的水化程度只起轻微的辅助作用。因此在配置高强高性能混凝土时应更多的关注材料的密实填充和孔结构细化作用,这样更有利于提高材料的力学性能及耐久性能。

关键词：低水胶比复合胶凝材料力学性能水化程度孔结构

硫酸钠掺量对中性钠盐粉煤灰水泥水化程度和抗压强度的影响机理

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湖南城市学院学报（自然科学版） 2019年第4期28卷 15-21页

作者：高巧玲福建船政交通职业学院建筑工程系福州大学土木工程学院

通过测试不同硫酸钠掺量(0,2%,4%和6%)在不同龄期(3,7,28和56d)下中性钠盐粉煤灰水泥(NSFC)的抗压强度,研究标准养护下硫酸钠掺量对NSFC抗压强度的影响﹒通过XRD、SEM、孔结构和NMR等试验分析NSFC水化产物的种类和形貌、孔结构分布、净... 详细信息

通过测试不同硫酸钠掺量(0,2%,4%和6%)在不同龄期(3,7,28和56d)下中性钠盐粉煤灰水泥(NSFC)的抗压强度,研究标准养护下硫酸钠掺量对NSFC抗压强度的影响﹒通过XRD、SEM、孔结构和NMR等试验分析NSFC水化产物的种类和形貌、孔结构分布、净浆孔溶液pH值以及NSFC中普通硅酸盐水泥和粉煤灰的反应程度,揭示硫酸钠掺量对其水化程度和抗压强度的影响机理﹒研究表明,当硫酸钠掺量小于4%时,NSFC的碱性随硫酸钠掺量的增大而增强,粉煤灰在强碱环境中水化反应加速,C-S-H、钙矾石等生成量增加,有害孔和多害孔减少,微观结构变得密实,胶空比增大,抗压强度增大;当硫酸钠掺量增加到6%时,过量的钙矾石胀裂孔隙,有害孔和多害孔反而增加,胶空比减小,抗压强度减小.

关键词：硫酸钠掺量中性钠盐粉煤灰水泥抗压强度水化程度核磁共振

氯化钠与三乙醇胺复合对粉煤灰水泥水化程度影响的研究

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粉煤灰综合利用 2012年第3期26卷 9-12页

作者：叶东忠福州大学材料科学与工程学院福建福州350108

探讨氯化钠与三乙醇胺复合对粉煤灰水泥不同水化阶段水化程度的影响。结果表明:将一定掺量的氯化钠与三乙醇胺复合掺入可以不同程度地提高粉煤灰水泥不同龄期的水化程度,其水化3d的水化程度的增幅最大,水化28d的水化程度的增幅最小;且... 详细信息

探讨氯化钠与三乙醇胺复合对粉煤灰水泥不同水化阶段水化程度的影响。结果表明:将一定掺量的氯化钠与三乙醇胺复合掺入可以不同程度地提高粉煤灰水泥不同龄期的水化程度,其水化3d的水化程度的增幅最大,水化28d的水化程度的增幅最小;且随着粉磨时间的延长,粉煤灰水泥不同龄期的水化程度均有不同程度的提高但增幅下降。将一定掺量的氯化钠与三乙醇胺复合掺入后粉煤灰水泥不同龄期的水化程度均高于单掺氯化钠或三乙醇胺,其中氯化钠对早期水化程度的提高效果优于三乙醇胺;而三乙醇胺对后期水化程度的提高效果优于氯化钠;当氯化钠掺量为2%,三乙醇胺掺量为0.06%进行复掺且粉磨时间为15min时粉煤灰水泥不同龄期的水化程度均达到最大值。

关键词：氯化钠三乙醇胺粉煤灰水泥水化程度

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复合浆体中粉煤灰和水泥水化反应程度的测定

福建工程学院学报 2011年第4期9卷 339-342页

作者：许利惟福建工程学院土木工程系福建福州350108

采用盐酸选择溶解法测定粉煤灰的水化程度,再结合水化热法计算复合浆体中水泥的水化程度。试样结果表明,在水化早期粉煤灰仅作为惰性材料填充于复合浆体的孔隙中。随着粉煤灰掺量的增大,水泥的水化程度越高,单位体积中水化产物的总体数... 详细信息

采用盐酸选择溶解法测定粉煤灰的水化程度,再结合水化热法计算复合浆体中水泥的水化程度。试样结果表明,在水化早期粉煤灰仅作为惰性材料填充于复合浆体的孔隙中。随着粉煤灰掺量的增大,水泥的水化程度越高,单位体积中水化产物的总体数量仍为减少。

关键词：水泥粉煤灰水化程度

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油基水泥浆水化程度及强度变化规律

南京工业大学学报（自然科学版） 2004年第4期26卷 1-4页

作者：宋碧涛姚晓许仲梓南京工业大学材料科学与工程学院江苏南京210009

使用油基水泥浆堵水是油田开发中后期控水稳油的一项重要方法,但油基水泥浆水化过程以及作用机理的研究很少。研究了油基水泥浆在不同水浆质量比下的强度发展,并通过水泥石试样氢氧化钙含量分析研究了油基水泥浆水化过程。研究结果表明... 详细信息

使用油基水泥浆堵水是油田开发中后期控水稳油的一项重要方法,但油基水泥浆水化过程以及作用机理的研究很少。研究了油基水泥浆在不同水浆质量比下的强度发展,并通过水泥石试样氢氧化钙含量分析研究了油基水泥浆水化过程。研究结果表明:水浆质量比为0 2的油基水泥浆,其早期强度在53℃和83℃2种温度条件下均出现峰值;水浆质量比为0 1和0 3的油基水泥浆在53℃下后期强度发展有加速趋势,接近和超过了水浆质量比为0 2的油基水泥浆,83℃下油基水泥浆水化后强度比53℃下高,后期强度发展平稳。分析了温度、盐浓度对水泥浆水化程度和水泥石强度的影响。并通过氢氧化钙含量分析了油基水泥浆水化程度。

关键词：油基水泥浆水化程度抗压强度堵水材料水泥石

石膏对阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化程度及浆体组成的影响

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安徽师范大学学报（自然科学版） 2007年第6期30卷 679-682页

作者：沈业青宇海银王秀华宋波孙红霞刘守华安徽师范大学化学与材料科学学院安徽芜湖241000

利用前期合成的阿利特-硫铝酸钡钙水泥,应用XRD、SEM-EDS等研究了随石膏掺量的改变对新型胶凝材料阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化程度及水化浆体组成的影响.研究结果表明:随石膏掺量增加,水化浆体的水化程度大致趋势是先增加后降低;阿利特-... 详细信息

利用前期合成的阿利特-硫铝酸钡钙水泥,应用XRD、SEM-EDS等研究了随石膏掺量的改变对新型胶凝材料阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化程度及水化浆体组成的影响.研究结果表明:随石膏掺量增加,水化浆体的水化程度大致趋势是先增加后降低;阿利特-硫铝酸钡钙水泥最佳铝硫比为1.0/1.0,此时硬化浆体在标准稠度加水量下1d、3d和28d龄期的水化程度分别达到48.3%、57.6%和75.3%.XRD及SEM-EDS分析表明在最佳铝硫比1d、3d龄期时水化产物就已大量形成,结构致密.

关键词：阿利特-硫铝酸钡钙水泥石膏水化程度浆体组成

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低水灰比对硅酸盐水泥水化程度的影响

河北理工大学学报(自然科学版) 2007年第4期29卷 117-120页

作者：封孝信孙晓华河北理工大学材料学院河北唐山063009

研究了低水灰比硅酸盐水泥的水化程度,并利用XRD和SEM分析了硬化水泥浆体的微观结构。结果表明在低水灰比条件下,水泥的水化程度较低,其硬化水泥浆体中存在较多的未水化水泥;同时由于自身的密实性增强和体系的低孔隙率,使水泥水化产物... 详细信息

研究了低水灰比硅酸盐水泥的水化程度,并利用XRD和SEM分析了硬化水泥浆体的微观结构。结果表明在低水灰比条件下,水泥的水化程度较低,其硬化水泥浆体中存在较多的未水化水泥;同时由于自身的密实性增强和体系的低孔隙率,使水泥水化产物的结晶、生长情况也受到影响。

关键词：水化程度低水灰比水化产物微观结构

硫酸钠和三乙醇胺复合对粉煤灰水泥水化程度影响的研究

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粉煤灰 2013年第3期25卷 1-3,7页

作者：叶东忠福州大学材料科学与工程学院福建福州350108

探讨硫酸钠和三乙醇胺复合对粉煤灰水泥不同水化阶段水化程度的影响。结果表明:将一定掺量的硫酸钠和三乙醇胺复合掺入可以不同程度地提高粉煤灰水泥不同龄期的水化程度,其水化3 d的水化程度的增幅最大;且随着粉磨时间的延长,粉煤灰水... 详细信息

探讨硫酸钠和三乙醇胺复合对粉煤灰水泥不同水化阶段水化程度的影响。结果表明:将一定掺量的硫酸钠和三乙醇胺复合掺入可以不同程度地提高粉煤灰水泥不同龄期的水化程度,其水化3 d的水化程度的增幅最大;且随着粉磨时间的延长,粉煤灰水泥不同龄期的水化程度均有不同程度的提高但增幅下降。将一定掺量的硫酸钠和三乙醇胺复合掺入后粉煤灰水泥不同龄期的水化程度均高于单掺硫酸钠或三乙醇胺。其中硫酸钠对早期水化程度的提高效果优于三乙醇胺;当硫酸钠掺量为2%、三乙醇胺掺量为0.03%进行复掺且粉磨时间为15 min时,粉煤灰水泥不同龄期的水化程度均达到最大值。

关键词：硫酸钠三乙醇胺粉煤灰水泥水化程度

-3℃养护下考虑水灰比影响的水泥水化程度计算模型

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城市道桥与防洪 2018年第1期 141-144,151页

作者：白家风兰州交大工程咨询有限责任公司甘肃兰州730070

针对高海拔或高纬度低温地区桥梁混凝土水化的问题,测试了-3℃恒温养护条件下,0.24、0.31、0.38水灰比水泥浆体的水化热,计算了各个龄期时的水泥水化程度。综合考虑龄期和水灰比对水泥浆体水化程度的影响,利用二次函数与对数函数相加的... 详细信息

针对高海拔或高纬度低温地区桥梁混凝土水化的问题,测试了-3℃恒温养护条件下,0.24、0.31、0.38水灰比水泥浆体的水化热,计算了各个龄期时的水泥水化程度。综合考虑龄期和水灰比对水泥浆体水化程度的影响,利用二次函数与对数函数相加的形式来建立水泥水化程度计算模型。结果表明:在-3℃恒温养护下,随着水灰比的增大,水泥的水化程度也会增大,但水灰比对水泥水化程度的影响随着龄期的增长逐渐减弱。利用建立的模型计算了0.27水灰比水泥浆体各个龄期时的水泥水化程度,与实测值相比较,计算值偏离值较少,预测模型精度较高。

关键词：养护条件水化程度水灰比龄期计算模型