石膏在硫铝酸盐水泥中的作用

本文借助ＸＲＤ和强度测试手段．综合考虑硫铝酸盐水泥中石膏的作用，对不同石膏掺量的硫铝酸盐水泥的基本性能进行研究，得到了最佳的石膏掺量，同时观察到不同石膏掺量下抗折强度倒缩的现象，并初探了其作用机理．     

磷石膏用作水泥缓凝剂的试验研究

在水泥生产中,常使用天然石膏作为缓凝剂。为了节约天然资源,并满足高温环境下施工的需要,可将磷石膏与天然石膏混合用作水泥缓凝剂。磷石膏的掺入,既能保证水泥强度,又能减少熟料的掺入量,可节约成本,降低能耗。与单掺入天然石膏相比,同时掺入磷石膏与天然二水石膏,其总加入量相对较少,且SO_3含量相对较低,水泥凝结时间相对较长,符合国家标准;同时,在水泥磨制中熟料掺入量也相对较低,但水泥的28 d抗压强度也较高。     

石膏掺量对高贝利特-硫铝酸盐水泥性能的影响

利用循环流化床(CFBC)固硫灰代替部分铝矾土、石膏等原料制备高贝利特-硫铝酸盐水泥,并采用XRD、SEM等方法研究了石膏掺量对该水泥凝结时间、抗压强度、水化产物和微观结构的影响。结果表明,利用固硫灰等原料制备的水泥熟料的矿物组成主要有C2S、C4A3S、铁相等;掺入石膏会缩短水泥的凝结时间,最佳石膏掺量为9%;水泥3d、28d净浆强度可以达到39.00MPa和82.59MPa;掺入适量石膏能促进C4A3S和C2S水化,掺量不足会使AFt向AFm转化,掺量过大反而会阻碍C4A3S的水化,进而影响水泥强度;不同石膏掺量下的水泥水化产物主要为AFt、AFm、C-S-H凝胶和铝胶等。     

磷石膏/矿粉复合过硫胶凝材料的制备研究

通过研究磷石膏、硫铝酸盐水泥熟料、碱激发剂等组分掺量对过硫胶凝材料体系物理力学性能的影响,借助XRD、SEM等微观测试手段对水化产物及机理进行分析探讨,确定了过硫胶凝材料组成的最佳配合比。结果表明:5%的硫铝酸盐水泥熟料、30%的磷石膏、63%的矿粉、2%的碱激发剂制备出的磷石膏/矿粉复合过硫胶凝材料标准稠度用水量为30.8%,初凝时间为312min,终凝时间为514min,3d抗压强度可达13MPa,28d抗压强度超过48MPa。微观分析表明,在该配比下制备的过硫胶凝材料主要水化产物为钙矾石和C-S-H凝胶,水化28d时钙矾石生成量较大,结构较为致密,强度大幅度提高。     

掺合料对过硫磷石膏矿渣水泥早期性能的影响

研究了矿物掺合料偏高岭土、硅灰、硫铝酸盐水泥和外加剂水玻璃对过硫磷石膏矿渣水泥凝结速率、早期强度等早期性能的影响规律,并通过XRD、SEM等对过硫磷石膏矿渣水泥的水化及结构发展进行了研究。结果表明,在过硫磷石膏矿渣水泥中掺加水玻璃和偏高岭土,能显著提高该水泥的凝结速率和早期强度,3d、7d、28d抗压强度分别达到17MPa、32MPa、46MPa。     

利用粉煤灰、拜耳法赤泥制备贝利特硫铝酸盐水泥

以粉煤灰、拜耳法赤泥为原料制备贝利特硫铝酸盐水泥,研究赤泥掺入及掺入量变化对水泥熟料烧结温度、工作性能、力学性能的影响,借助ＸＲＤ分析熟料的矿物组成及各矿物含量。结果表明：利用粉煤灰、拜耳法赤泥能制备出各项性能合格的贝利特硫铝酸盐水泥。赤泥的掺入能降低熟料的烧成温度,一定量赤泥的掺入能促进Ｃ_４Ａ_３Ｓ矿物的形成,提高水泥的抗压强度。当掺入量超过８％ （质量分数） 时,会引起强度的下降。赤泥掺量为４％时,所制水泥的２８ｄ抗压强度达到４８.９ＭＰａ。     

套筒灌浆料性能影响因素的研究

套筒灌浆料的工作性能对装配式建筑质量有至关重要的影响,其中流动度、抗压强度和微膨胀性对预制构件连接影响最为关键.笔者研究了不同水胶比、硫铝酸盐水泥、减水剂和石英砂的级配对套筒灌浆料流动度、抗压强度的影响.结果显示,随着水胶比的增大流动度不断增大而抗压强度先增大后降低;硫铝酸盐水泥掺量在低于10％流动度无明显变化,在掺量...     

石膏对矿渣路面基层水泥性能的影响

研究石膏-熟料-矿粉三方面体系中,石膏对矿渣路面基层水泥的影响,从水泥的凝结时间、力学性能以及微膨胀性等方面进行对比。结果表明:随着硬石膏掺量增加,水泥的凝结时间呈现先延长后缩短的趋势,水泥强度也呈先增加后急剧降低的趋势,并且在水泥中硬石膏掺量为9%的情况下,水泥强度达到32.5水泥等级,此时水泥的凝结时间及微膨胀性能也能满足施工要求。对比其他种类石膏的使用性能发现,脱硫石膏也具有广阔的使用前景。     

硅酸盐水泥熟料对硫铝酸盐水泥某些性能影响的研究

本文利用硫铝酸盐水泥熟料、二水石膏、硅酸盐水泥熟料配制了三组份硫铝酸盐水泥,研究了硅酸盐水泥熟料对硫铝酸盐水泥某些性能的影响。试验结果表明,掺入适量的硅酸盐水泥熟料,对硫铝酸盐水泥某些性能有明显影响:一、提高水泥早期的抗压强度;二、可以改变水泥的热稳定性;三、调整硅酸盐水泥熟料和石膏的加入量,可以调整水泥的凝结时间和自由膨胀率。作者利用X射线衍射分析、差热分析、电子显微镜观察、压汞测孔仪、热膨胀仪及光电比色计等方法和手段,研究了提高强度和热稳定性的原因。结果表明,加入硅酸盐水泥熟料后,减小了钙矾石结晶尺寸,降低了水泥石的孔隙率、增加了结构的密实度。作者根据实验结果,进一步讨论了减小钙矾石结晶尺寸、增加结构密实度的原因。加入硅酸盐水泥熟料后,提高了水化液相的碱度,使得钙矾石结晶尺寸减小。关于水泥石结构的密实度,主要从水泥浆体的凝聚结构方面进行了讨论。在实验条件下,测得钙矾石的表面电性为正、水化硅酸钙的表面电性为负。由于电性相反,范德华引力与电性引力一致,增加了形成凝聚结构的力,致使形成较为致密的凝聚结构。测定水泥浆悬浮体的透光率的结果进一步证实了此结论,未加硅酸盐水泥熟料的水泥悬浮体透光率小,而加后的透光率大。在此基础上,作者提出了在凝聚结构形成过程中,应创造条件使之产生相互匹配的异性水化物的看法。水泥热稳定性增加,作者认为与钙矾石的尺寸减小和均匀分布有密切关系。钙矾石结晶尺寸大而集中时,加热水泥石,开始受热膨胀,到达钙矾石脱水温度后,继而急剧收缩,造成较大的局部应力,破坏水泥石结构。测定水泥石热膨胀系数表明,未加硅酸盐水泥熟料的热膨胀系数大,而加后热膨胀系数减小。     

超细CaCO3增强硫铝酸盐水泥强度的研究

在硫铝酸盐水泥硬化体中,钙矾石主要以柱状、棒状而存在,这对水泥的性能产生了不利影响。探讨了超细CaCO3对硫铝酸盐水泥进行改性的研究。试验结果表明,超细CaCO3掺量为3%时,明显改善了硫铝酸盐水泥的强度,其28 d净浆与砂浆抗压强度分别达到100.6 MPa和94.1 MPa,且水泥的28 d砂浆抗折强度高达12.5 MPa。SEM显示掺超细CaCO3硫铝酸盐水泥硬化体中难以发现大颗粒状的水化硫铝酸钙晶体,结构较致密、均匀。     

脱硫石膏与天然石膏的应用研究

通过掺入脱硫石膏、天然石膏的水泥净浆、水泥砂浆的相关试验,得出掺入石膏后,试件的膨胀率增大幅度很大,且脱硫石膏在水中的膨胀率大于天然石膏;随着掺量的增加,脱硫石膏的抗折、抗压强度值明显高于天然石膏,脱硫石膏完全可以代替天然石膏,节约能源,节约资源,该试验成果为以后大量使用脱硫石膏提供了可靠的理论技术依据.     

P·O与R·SAC复合水泥砂浆的强度与电阻率研究

将普通硅酸盐水泥(Ordinary Portland Cement,简称为P·O)和快硬硫铝酸盐水泥(Rapid Hardening Sulphoaluminate Cement,简称为R·SAC)以不同比例混合,并掺入一定量的减水剂配制成自流平砂浆,通过测定砂浆在不同龄期的抗压强度和1440min内的电阻率,研究了这两种水泥的复合使用效果.结果表明,当快硬硫铝酸盐水泥的掺量从10%增加到90%时,砂浆抗压强度表现出明显的先降低后增大的变化趋势.随着掺量的增大,砂浆的初始电阻率也逐渐增大,水泥的早期水化逐渐加快;当掺量从60%增加到90%时,电阻率曲线开始出现峰值,并且峰值的出现时间也逐渐提前,此时砂浆的抗压强度也逐渐增大.     

石膏对高掺量矿渣水泥强度的影响

本文通过大量实验研究了不同种类的石膏对高掺量矿渣水泥力学性能的影响，发现用硬石膏或煅烧硬石膏（指天然硬石膏经８００℃煅烧以后的无水石膏）代替二水石膏能更好地激发矿渣的活性，提高矿渣水泥的强度。用Ｘ射线衍射、扫描电子显微镜和热分析等现代测试手段研究和分析了硬石膏和煅烧硬石膏增强矿渣水泥的机理。指出硬石膏和煅烧硬石膏与矿渣的溶散特点相匹配以致在水化过程中形成结晶度高的钙矾石及类托贝莫来石为主体的显微结构是硬石膏和煅烧硬石膏增强矿渣水泥活性、提高其强度的根本原因。     

纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥凝结硬化的影响

研究了纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥凝结时间、早期水化历程及抗压强度的影响,采用XRD、TG、pH计和SEM等分析测试手段对早龄期水化产物和液相碱度等进行表征,探讨了纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥的增强机理。结果表明：掺加纳米C—S—H/PCE能有效缩短硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥浆体初凝及终凝时间,当C—S—H掺量≥1.0%时,硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥的初、终凝时间差明显缩短。纳米C—S—H/PCE加快了硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥水化放热速率,提高了总的水化放热量,早期水化产物生成数量多,但对水泥水化产物类型没有影响,硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥体系8、12、16 h的抗压强度显著提高。     

石膏对掺量矿渣水泥强度的影响

本文通过大量实验研究了不同种类的石膏对高掺量矿渣水泥力学性能的影响，发现用硬石膏或煅烧硬石膏（指天然硬石膏８００℃煅烧以后的无水石膏）代替二水石膏能更好地激发矿渣的活性，提高矿渣水泥的强度。用Ｘ射线衍射、扫描电子显微镜和热分析等现代测试手段研究和分析了硬石膏和煅烧硬石膏增强矿渣水泥的机理。指出硬石膏和煅烧硬石膏与矿渣的溶散特点相匹配以致在水化过程中形成结晶度高的钙矾石及类托贝莫来石为主体的显微结构     

水泥改良冻土过程水分转化规律及对强度的影响

为保证多年冻土区地基的稳定性及解决多年冻土区土方材料短缺的问题,分别使用硫铝酸盐水泥(SAC)和普通硅酸盐水泥(OPC)对冻土进行改良。通过无侧限抗压强度试验得到两种水泥在不同掺量及不同养护龄期下的强度特征,同时,使用离心机法及冻干法对水泥改良冻土过程中的自由水、矿物水及结合水的变化进行测定,揭示水泥改良冻土过程中的水分转化规律,并建立矿物水、结合水量与水泥改良冻土强度的内在联系。结果表明:硫铝酸盐水泥改良冻土的强度明显高于普通硅酸盐水泥,并且具有显著的早强特性。硫铝酸盐水泥改良冻土在养护初期水分转化速率较普通硅酸盐水泥快,但矿物水及结合水的转化量少。硫铝酸盐水泥改良冻土中的矿物水和结合水对强度的贡献更为突出。硫铝酸盐水泥更适合用于冻土的改良。     

用电解锰渣制备高铁硫铝酸盐水泥熟料

以湘潭电化集团“两矿法”生产电解二氧化锰排放的电解锰渣（EMR）为原料,采用X射线荧光光谱分析（XRF）、扫描电子显微镜一能谱仪（SEM—EDS）、X射线衍射（XRD）、热重分析（TG）等检测手段对其化学组成、形貌特征、物相结构及物化性质进行了分析．结果表明,电解锰渣是一种富含Si、S、Fe、Ca、Al的材料,可以用作烧制高铁硫铝酸盐水泥（FAC）熟料的原材料．分别考察了煅烧温度、保温时间、电解锰渣掺量对高铁硫铝酸盐水泥抗压强度的影响,当煅烧温度1200℃、保温时间60min、电解锰渣掺量25％左右时为煅烧工艺的最优条件,3d抗压强度最高可达49．8MPa．研究结果可为电解锰渣的资源化利用提供新的途径和方向．     

P·O与R·SAC复合水泥砂浆的强度与电阻率研究

将普通硅酸盐水泥（Ordinary Portland Cement,简称为P·O）和快硬硫铝酸盐水泥（Rapid Hardening Sulphoaluminate Cement,简称为R·SAC）以不同比例混合,并掺人一定量的减水剂配制成自流平砂浆,通过测定砂浆在不同龄期的抗压强度和1440min内的电阻率,研究了这两种水泥的复合使用效果。结果表明,当快硬硫铝酸盐水泥的掺量从10％增加到90％时,砂浆抗压强度表现出明显的先降低后增大的变化趋势。随着掺量的增大,砂浆的初始电阻率也逐渐增大,水泥的早期水化逐渐加快;当掺量从60％增加到90％时,电阻率曲线开始出现峰值,并且峰值的出现时间也逐渐提前,此时砂浆的抗压强度也逐渐增大。     

水泥基固化剂固化南沙软土的力学及微观试验研究

以普通硅酸盐水泥为基础,分别添加石灰、石膏、膨润土等外掺剂对广州南沙软土进行固化处理。通过直剪试验、无侧限抗压试验对固化土样进行了力学性能研究,分析了固化土体的内摩擦角、黏聚力、无侧限抗压强度随不同外掺剂掺入比及龄期的变化关系;通过扫描电子显微镜（ SEM ）研究了不同固化土样的微观结构特征。试验结果表明：与单掺水泥类似,添加不同外掺剂后土体的各个力学指标均随着外掺剂掺入比和龄期的增加而增大不同外掺剂对水泥加固淤泥效果的影响不尽相同,就后期强度而言石灰效果最佳,就早期强度而言石膏、膨润土效果都很好,膨润土相对更佳,且当强度要求一定时石膏和膨润土都能一定程度降低水泥使用量。这与固化后土体的微观结构有关。该研究成果可供类似研究和工程参考。     

普通硅酸盐水泥(OPC)-铝硫酸盐(CSA)复合水泥砂浆性能的压电信号监测

将硫铝酸盐(CSA)与普通硅酸盐水泥(OPC)以不同比例配制成复合水泥砂浆,通过压电陶瓷传感器测定复合水泥砂浆在24h龄期内的压电信号能量值变化曲线,研究了这2种水泥复合后的材料物理力学性能和压电信号的变化规律.结果表明,压电信号能量值变化曲线可以反映水泥基材料早期水化行为,并与抗压强度变化曲线密切相关.CSA掺量对复合水泥的性能有很大影响,随着CSA掺量增加,复合水泥砂浆抗压强度呈现出先降低后增大的变化趋势;掺加CSA,复合水泥砂浆的水化速率普遍加快.当CSA掺量从60%增加到90%时,复合水泥砂浆早期抗压强度逐渐增大.