自制水泥的配比优化及对混凝土性能的影响

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本课题针对当今水泥早期水化热和化学收缩增加,后期强度增长能力减弱甚至消失等问题,结合现有原材料研制出一种水泥活性激发剂。该激发剂应用于快硬硅酸盐水泥和42.5水泥中,能够提高水泥的强度及综合性能;同时将掺有激发剂的42.5水泥用于C50混凝土中,能够提高C50混凝土的强度、抗干缩性能和抗渗性能。研究内容与结果如下:  首先,通过对水泥细度、比表面积和抗压强度等方面的研究,得出 P·Ⅰ型硅酸盐水泥的粉磨时间为25min和石膏掺量为5%。然后通过水泥胶砂试验对单组分水泥活性激发剂进行研究,确定各组分的掺量范围;采用正交试验的方法对助磨组分的配合比进行优化,确定助磨组分的配合比;优化后的助磨组分分别与不同的增强组分进行组合,研制出具有降低水泥细度、优化水泥粒度分布、促进水泥水化、提高强度等级等效果的水泥活性激发剂。  其次,当硫铝酸盐水泥掺量为9.4%、石膏掺量为5%时,快硬硅酸盐水泥凝结硬化快、早期和后期强度高;采用SEM对水泥浆体进行观察,该快硬硅酸盐水泥能够提高C-S-H凝胶、2Ca(OH)晶体、C-F-H凝胶、AFt和3Al(OH)凝胶等主要水化产物的生成量,提高水泥浆体的密实度。  最后,自制42.5水泥与冀东P·O42.5水泥的物理性能进行比较,自制42.5水泥中矿渣粉掺量增加、水泥颗粒粒度分布合理,降低了水泥的早期水化速率、提高了水泥的后期水化速率;提高了水泥的抗压强度、抗干缩性能和耐磨性能。并且用自制42.5水泥与冀东P·O42.5水泥配制的 C50混凝土进行物理性能比较,自制42.5水泥配制的混凝土与减水剂的适应性好,提高了C50混凝土抗压强度、抗折强度、抗干缩性能和抗渗性能。  本课题的研究成果已在包头蒙西水泥有限公司得到验证,对今后的工程应用有一定的指导意义。
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