硫酸盐对萘系减水剂与水泥相容性的影响

通过改变水泥浆体中的硫酸盐含量,以及调整萘系减水剂的掺量,观察水泥浆体的流动性和流动性经时损失的变化,由此确定萘系减水剂的饱和点。同时测定水泥浆体的水化放热,确定水泥浆体中硫酸盐含量对水泥和萘系减水剂相容性的影响。结果表明:减水剂掺量和水泥中硫酸盐的含量共同影响水泥浆体的流动度。掺加适量的硫酸盐可降低水泥的水化热,延缓水泥的水化反应,提高萘系减水剂与水泥的相容性,减少流动性经时损失。当水泥浆体中有适量萘系减水剂存在时,硫酸盐的作用更明显。     

三乙醇胺对水泥流变性能和水化的影响

采用标准稠度用水量、凝结时间、流变性能、力学强度、XRD、SEM等手段,研究不同掺量的三乙醇胺对水泥流变性能和水化的影响.掺0.15％ TEA后,水泥10 min和30 min的塑性粘度、屈服应力均降低,增加了水泥浆体的流动性,延长了水泥的凝结时间.掺0.20％ TEA对水泥具有促凝作用,促进了水泥的水化,10 min和30 min的塑性粘度、屈服应力均增大,降低了水泥浆体的流动性.随TEA掺量增加,减少了水泥标准稠度用水量,促进了水化产物AFt的生成,提高了水泥净浆强度.     

苯丙乳液改性砂浆的微观结构与性能(英文)

用2种具有不同性质的苯丙乳液来研究聚合物对砂浆各种性能的影响,测量了不同聚合物掺量下,聚合物改性砂浆的流动性及力学性能.通过测量砂浆凝结硬化过程中绝热温升来研究聚合物对砂浆中水泥水化过程的影响.用扫描电子显微镜观察了聚合物改性砂浆的微观结构.结果表明:由于聚合物成膜及其与水泥水化产物的相互作用.砂浆的力学性能得到显著改善.聚合物的性质不同,对砂浆性能的影响作用不同.环境扫描电子显微镜对新拌水泥浆的原位观察证实了乳液聚合物粒子在水泥颗粒上的迅速吸附,为解释聚合物对新拌砂浆流动性能的改善以及对水泥水化的延滞作用提供了直接证据.     

气化渣对硅酸盐水泥强度和微观结构的影响研究

气化渣是近年来兴起的煤化工工业产生的主要固体废弃物.研究了不同掺量的气化渣粉对普通硅酸盐水泥的凝结时间和抗压强度的影响规律,并采用XRD、FT-IR和SEM微观测试手段分析了气化渣在水泥浆体中的作用机理.结果 表明,未反应气化渣在水泥浆体中主要以团聚状态存在,低掺量气化渣(10％)在水泥浆体中能起到成核作用,有利于水泥发生水化反应,提高水泥浆体中水化产物数量,缩短凝结时间,提高水泥浆体抗压强度.气化渣掺量大于30％时,水泥浆体水化产物数量减少,水泥浆体结构松散,凝结时间随气化渣掺量增大显著延长,抗压强度明显降低.     

碱含量对新拌水泥浆体流变性能的影响

通过外掺硫酸钾的方式来调整不同矿物组成水泥中的碱含量,研究了碱含量对水泥/聚羧酸减水剂体系的流动度及流变性能的影响,分析了水化初期水化产物的物相、形貌及化学组成,测定了不同碱含量条件下水泥对聚羧酸减水剂的吸附量。结果表明:碱含量增加,新拌水泥浆体的流动度减小,屈服应力与塑性黏度增大。低铝酸三钙(C_3A)含量水泥的流变性能对碱含量的变化更为敏感,外掺硫酸碱对浆体流变性能的影响程度大于熟料中固溶的碱。水泥中高的碱含量抑制了水化初期钙矾石的生成,过渡性水化产物钾石膏生成量增加,尤其是低C_3A含量的水泥浆体中迅速出现大量板状钾石膏晶体,导致其流变性能急剧下降。碱含量增加,水泥对聚羧酸减水剂的饱和吸附量增加,低C_3A含量的水泥对聚羧酸减水剂的饱和吸附量增加尤为明显。     

无固化剂环氧树脂乳液对油井水泥早期水化的影响EI北大核心CSCD

将不同聚合度环氧树脂乳液以不同掺量掺加到固井水泥浆中,制备环氧树脂乳液改性水泥浆。在无固化剂、不同温度条件下,通过水化热测量,扫描电子显微镜,X射线衍射等方法研究了环氧树脂乳液对油井水泥早期水化特性的影响。结果表明:相对于纯油井水泥浆体,环氧树脂水泥浆的水化进程被延缓,但是水化产物没有明显变化,环氧树脂在硬化水泥浆体中主要以聚合物膜的形式存在,可填充水泥石内部的毛细孔隙,使环氧树脂水泥石的抗压强度随着环氧树脂掺量的提高而略有增加。     

蔗糖对氧化石墨烯掺配砂浆流动性与力学性能影响研究

掺入少量氧化石墨烯(GO)能显著改善水泥基材料的综合性能.但GO极易在水泥水化的高钙高碱性介质中聚沉并降低新拌浆体的流动性.目前国内外还未有对同时改善GO在水泥浆体中分散能力及其掺配砂浆的流动性的系统研究.本文研究了在聚羧酸减水剂(PC)存在下,蔗糖(T)对GO在饱和氢氧化钙(CH)溶液中的分散性能以及GO掺配砂浆流动性与力学性能的影响.相比只用PC分散剂,额外添加少量T能显著提升GO在CH溶液中稳定分散的能力并能改善浆体流动性.力学性能测试表明,T能大幅增加GO掺配砂浆抗压强度和抗折强度.相对于PC/GO空白砂浆试件,当GO、T掺量分别为0.07％、0.175％(质量分数)时,试件28 d抗折和抗压强度分别提高25.42％和20.16％,电通量降低33.6％.微观结构测试表明T能进一步促使GO在水泥基材料中均匀分散,有利于形成结构更规整密实的水泥水化产物以及空洞裂缝等缺陷更少的水泥石.     

无固化剂环氧树脂乳液对油井水泥早期水化的影响

将不同聚合度环氧树脂乳液以不同掺量掺加到固井水泥浆中,制备环氧树脂乳液改性水泥浆。在无固化剂、不同温度条件下,通过水化热测量,扫描电子显微镜,X射线衍射等方法研究了环氧树脂乳液对油井水泥早期水化特性的影响。结果表明:相对于纯油井水泥浆体,环氧树脂水泥浆的水化进程被延缓,但是水化产物没有明显变化,环氧树脂在硬化水泥浆体中主要以聚合物膜的形式存在,可填充水泥石内部的毛细孔隙,使环氧树脂水泥石的抗压强度随着环氧树脂掺量的提高而略有增加。     

煤矸石对硬化水泥浆体结构形成的影响

通过对硬化水泥浆体物理力学性能的检测,结合XRD和SEM分析,研究了不同掺量的煤矸石对硬化水泥浆体水化性能的影响。结果表明:随着煤矸石掺量的增加,水泥的标准稠度用水量增加,凝结时间缩短,抗压强度降低,熟料矿物的水化速率提高,水泥-煤矸石体系的水化速率降低。煤矸石掺量不同,水化模式亦不同。     

促凝组分对掺葡萄糖酸钠水泥浆体的缓凝消除作用及其机理

研究了葡萄糖酸钠(SG)的缓凝机理以及在掺葡萄糖酸钠(SG)的缓凝水泥浆体中加入氢氧化钙(CH)、硫酸铝(AS)或硝酸钙(CN)等促凝组分,对水泥凝结时间、水化热、抗压强度的影响,并结合X射线衍射分析水泥水化产物,探讨了促凝组分对掺葡萄糖酸钠水泥浆体水化的影响及其消除葡萄糖酸钠的缓凝作用机理,提出了葡萄糖酸钠-硫酸铝和葡萄糖酸钠-硝酸钙"缓凝-促凝"水泥水化速率控制体系。结果表明:葡萄糖酸钠加速了铝酸三钙(C_3A)的溶解和钙矾石(AFt)的生成,同时抑制硅酸三钙(C_3S)的水化和CH的生成,总体上表现出延缓水泥水化。促凝组分的加入,抑制了掺葡萄糖酸钠水泥浆体中C_3S周围形成的较致密的保护膜层,为CH的结晶析出提供了晶核,促进了水泥水化。     

葡萄糖酸钠对萘系高效减水剂塑化水泥浆体流动性的影响(英文)

研究了掺萘系高效减水剂浆体中同时掺入葡萄糖酸钠时,对水泥浆体流动性和流动性损失的影响。适量的葡萄糖酸钠可显著提高浆体初始流动度,并降低流动度损失。采用紫外分光光度计、zeta电位仪、X衍射仪和扫描电子显微镜测试了浆体对萘系高效减水剂的吸附量、水泥颗粒表面电位、水化产物钙矾石X衍射峰值强度和微观形貌。结果表明:在同等萘系高效减水剂掺量下,葡萄糖酸钠延缓了钙矾石的生成,并与萘系减水剂在水泥颗粒表面形成竞争吸附,导致了水化过程中萘系高效减水剂消耗量的降低,增加了高效减水剂在水泥颗粒表面的有效吸附量。     

不同岩性石粉-水泥胶砂流动性和力学性能研究

采用石灰岩、凝灰岩、花岗岩、玄武岩和石英岩石粉与基准水泥制备了石粉-水泥胶砂试件,研究了石粉岩性和掺量对水泥胶砂流动度、抗压强度和抗折强度的影响;采用同步热分析仪测定了石粉-水泥浆体的热重曲线,研究了石粉岩性对水泥水化程度的影响.结果表明:石灰岩石粉掺量不大于10％、石英岩石粉掺量不大于20％时,水泥胶砂流动度增大;掺加凝灰岩、玄武岩和花岗岩石粉,水泥胶砂流动度降低.石灰岩石粉和凝灰岩石粉对水泥胶砂强度贡献率大于花岗岩、玄武岩和石英岩石粉,石粉掺量不大于30％时,其活性指数分别可达68.7％和72.2％.掺石灰岩石粉的水泥浆体中,Ca(OH)2含量高于掺其他岩性石粉的水泥浆体,石灰岩和凝灰岩石粉对水泥水化程度的贡献率大于花岗岩、玄武岩和石英岩石粉.     

氧化石墨烯对水泥水化进程及其主要水化产物的影响

研究了氧化石墨烯(GO)对水泥水化进程及其主要水化产物氢氧化钙(CH)、水化硅酸钙凝胶(C-S-H)的影响。采用原子力显微镜、透射电镜等对所用GO进行了表征,采用水化热、X射线衍射分析以及热重分析等方法对不同GO掺量的新拌水泥浆体水化程度以及水化产物含量等进行了测量。结果表明:GO的掺入对水泥水化进程并无明显影响,即GO并不存在促进水化的作用,但是GO的掺入可以影响水化产物尤其是氢氧化钙的结晶过程和形态;GO对水泥浆体硬化后形成的凝胶孔特征有重要影响,随着GO掺量的增加,能够使凝胶孔中存有更多的自由水,并在一定程度上细化、封闭孔结构;GO的存在不仅对六方片状晶体的生成有明显抑制作用,并且能够细化晶体氢氧化钙的尺寸。     

三乙醇胺对水化过程中水泥浆体液相离子浓度的影响

采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP–OES)测定水化过程中水泥浆体液相中元素组成,研究三乙醇胺(triethanolamine,TEA)对水泥浆体液相中离子浓度的影响。结果表明：TEA的加入明显提高了水化过程中水泥浆体液相中的Fe、Ca和 Al的浓度,同时提高了S、Si和OH–的浓度。另外,水化热测试表明：0.1%掺量的TEA提高了水泥第一个水化放热峰,延长了水泥水化诱导期。采用总有机碳测试法跟踪测试TEA加入到水泥浆体后,在浆体液相中的浓度变化,结果发现：TEA的消耗主要发生在水泥水化加速期,表明TEA通过化学反应或物理吸附进入了水泥水化产物中。将TEA加入到饱和Ca(OH)2溶液及含有Ca(OH)2沉淀的饱和Ca(OH)2溶液中,对溶液电导率的测试证实了TEA可以和钙离子形成络合物的推测。     

木质素磺酸钙对水泥水化的影响

研究了掺加木质素磺酸钙(calcium lignosulfonate,CLS)后水泥净浆体系的水化速度、水化产物生成量,以及硬化水泥石的微观结构及孔隙结构的变化。CLS大幅度延缓了水泥水化放热,降低了水化速度,使3～10h内水泥的水化程度减少,但对1d后的水化程度影响不大且能促进水泥的后期水化。X射线衍射分析表明高掺量CLS促进硬化水泥中生成钙矾石,抑制水化硅酸钙(CSH)的早期生成,但对CSH的后期生成无影响。扫描电镜观察发现：CLS的掺加抑制了水化产物晶体的生长,使CSH凝胶难以形成空间网架,钙矾石晶体变得纤细。随CLS掺量的增加,硬化水泥中总孔隙容积增加,30nm以上的孔隙显著减少,10nm以下的微孔数量大幅度增加,平均孔径减小。掺加CLS的水泥浆体水化产物晶体发育不完全,硬化水泥的孔隙容积明显增加,是硬化水泥28d龄期内抗压强度显著下降的主要原因。     

矿渣对阿利特-硫铝酸钡钙水泥硬化浆体结构和性能的影响

通过对水泥浆体凝结性能、力学性能和孔结构的测定,结合扫描电镜分析和差热-热重分析,研究了矿渣掺量对阿利特-硫铝酸钡钙水泥浆体硬化浆体结构和性能的影响.结果表明:随着矿渣掺量的增加,水泥的凝结时间延长,水化热减少,早期抗压强度下降.但其后期抗压强度已接近或超过了纯水泥的抗压强度,掺入矿渣对水泥的后期抗压强度影响不大.硬化水泥浆体中的Ca(OH)2含量随水化龄期的延长而增加,并随矿渣掺量的增加而降低.矿渣的活性效应和填充效应有效地改善了硬化水泥浆体的微观结构和孔结构,从而使水泥的力学性能有所提高.     

掺石灰石粉水泥的水化过程及微观结构

用微量热仪测定了含石灰石粉水泥浆体的水化放热。用扫描电镜观察了掺石灰石粉水泥硬化浆体的微观结构。试验结果表明:一定细度的石灰石粉可加速水泥的水化,掺石灰石粉水泥的水化放热量低于不掺石灰石粉水泥的水化放热量。水泥硬化浆体中沿着石灰石粉片状方解石晶体的边缘容易形成平整断面。     

速凝剂与石灰石粉对水泥浆体性能的影响

通过不同掺量的速凝剂和石灰石粉对水泥浆体凝结时间、流动度、粘度、胶砂强度和水化进程的影响研究,探讨速凝剂与石灰石粉共同作用下对水泥浆体性能的影响。结果表明:石灰石粉能够提高水泥净浆的流动度和粘度,并且其流动度和粘度损失随着石灰石粉掺量的增加而增大。速凝剂掺量为5%时,石灰石粉掺量为5%,水泥的凝结时间进一步缩短,水泥胶砂3 d、7 d和28 d的抗压强度略有提高,当石灰石粉超过5%时,水泥的凝结时间随着石灰石粉掺量的增加反而延长,水泥的胶砂抗折、抗压强度随着石灰石粉掺量的增加而降低。水泥水化初始期和加速期的水化放热速率随着速凝剂掺量的增加而增加,掺加速凝剂后,水化加速期提前10 h,同时石灰石粉也能够提高水泥水化初始期和加速期的水化放热速率。掺加速凝剂后,水泥水化放热量反而降低了一半,但是加入石灰石粉后,水泥水化放热量增加。     

微珠不同掺量下超硫酸盐水泥的水化行为

研究不同微珠掺量对超硫酸盐水泥水化行为的影响,测试了微珠取代超硫酸盐水泥0％至25％时,超硫酸盐水泥胶砂各龄期强度;并对比了超硫酸盐水泥浆体早期水化温升的差异,以及掺微珠的超硫酸盐水泥水化产物的变化.结果表明:微珠掺量5％时,有利于加速超硫酸盐水泥的早期水化反应,微珠颗粒与超硫酸盐水泥水化产物结合紧密,QS2胶砂28 d活性指数为基准样QS1的105％;微珠掺量过多(超过10％)时,其颗粒附在超硫酸盐水泥颗粒表面,一定程度上阻碍了超硫酸盐水泥的水化,导致早期水化进程减缓,掺量25％时,28 d活性指数仅为80％,对超硫酸盐水泥力学性能发展有不利影响.     

粉煤灰对水泥水化与强度的影响

采用测定化学结合水含量的方法反映水泥浆体的水化程度,并通过对水泥硬化浆体强度的分析,评价粉煤灰对水泥水化和力学性能的影响。结果表明,粉煤灰加速了水泥熟料的水化反应,却减缓了水泥-粉煤灰体系的水化进程。掺加粉煤灰虽然降低了水泥浆体的早期强度,但对水泥浆体后期强度的发展有利。