含羟乙基纤维素醚对CSA水泥早期水化的影响

研究了羟乙基纤维素（HEC）和高低取代度羟乙基甲基纤维素（H-HMEC、L-HEMC）对硫铝酸盐（CSA）水泥早期水化进程和水化产物的影响.结果表明：不同掺量L-HEMC均可促进CSA水泥在45.0 min~10.0 h内的水化;3种纤维素醚均先延缓CSA水泥溶解及其转化阶段的水化,后促进2.0~10.0 h内的水化;甲基的引入增强了含羟乙基纤维素醚对CSA水泥水化的促进作用,L-HEMC的促进作用最强;不同取代基和取代度的纤维素醚对水化前12.0 h内水化产物生成量的影响存在显著差异,HEMC对水化产物的促进作用强于HEC,L-HEMC改性CSA水泥浆体在水化2.0、4.0 h时生成钙钒石和铝胶的量最多.     

纤维素醚-水泥水化特征及机理评述

纤维素醚会明显延缓水泥的凝结和硬化,通常降低水泥水化热的释放速度和峰值,延迟水泥水化产物的生成,影响水化产物的形貌和水泥浆的孔结构。纤维素醚影响水泥水化的主要机理包括吸附、阻碍水泥颗粒的溶解以及延缓水化产物的成核和生长。纤维素醚对水泥水化的延迟与水泥的化学组成和纤维素醚的化学结构密切相关,高黏的纤维素醚溶液阻碍离子扩散也是水泥水化延迟的原因。纤维素醚具有碱稳定性。     

羟乙基甲基纤维素对水泥水化产物Ca(OH)_2形貌特征的影响

利用场发射扫描电子显微镜(ESEM)研究了羟乙基甲基纤维素(HEMC)对水泥水化产物Ca(OH)_2形貌特征的影响以及HEMC的成膜特性.结果表明:羟乙基甲基纤维素会对水泥水化产物Ca(OH)_2的形貌特征和生长取向性产生显著影响,并导致气孔中生成较多的Ca(OH)_2,使得水泥浆体及其气孔中Ca(OH)_2晶体的生长呈现出多向性,其形貌特征多呈X形状或花瓣状,这种影响在水化早期尤为显著;羟乙基甲基纤维素能在水泥浆体中形成细小的线状聚合物膜,也有少量的连续聚合物膜,并搭接在Ca(OH)_2晶体表面及其层隙之间,起到了一定的桥接作用,改善了Ca(OH)_2晶体之间的界面特性.     

快速失水条件下纤维素醚改性水泥浆体水化规律

以泡沫混凝土为高吸水性基体,研究了薄层纤维素醚改性水泥浆体在快速失水条件下的水化规律。从水泥浆体表面至与基体界面处,将水泥浆体平均分为3层,利用失水速度、含水率、XRD、FTIR和TG DSC DTG等测试方法对每层6 h、12 h、1 d和3 d的试样进行分析。结果表明：水化时间小于6 h时,各层水泥浆体快速失水,只在第2和第3层中检测到Ca(OH)2的特征衍射峰。当水化时间大于12 h时,失水速度显著降低,在3层水泥浆体中均可检测到Ca(OH)2的特征衍射峰,且从浆体表层至与基层界面处,水化产物衍射峰的强度不断增大,水化产物C-S-H凝胶中硅氧四面体的聚合态发生变化。随着水化时间延长,水化产物Ca(OH)2的衍射峰和振动峰不断增强。     

纤维素醚改性水泥浆体性能研究

通过测定不同黏度的纤维素醚在不同掺量下水泥浆体力学性能、保水率、凝结时间和水化热,同时采用SEM对水化产物进行分析,研究了纤维素醚对水泥浆体性能的影响规律。结果表明:纤维素醚的加入会延缓水泥水化,推迟水泥硬化凝结,降低水化放热,延长水化温峰出现时间,随掺量和黏度的增加,缓凝效果增加。纤维素醚可提高砂浆保水率,可改善薄层结构等砂浆的保水性,但当掺量超过0.6%时,保水效果增加并不显著;掺量和黏度是决定纤维素改性水泥浆体的重要参数,在纤维素醚改性砂浆的应用中应重点考虑掺量及黏度。     

非离子纤维素醚改性水泥浆的孔结构

通过表现密度测试及宏观、微观孔结构观察,研究不同分子结构非离子纤维素醚对水泥浆孔结构的影响.结果表明,非离子纤维素醚会导致水泥浆孔隙率增加;非离子纤维素醚改性水泥浆黏度相近时,羟乙基纤维素醚(HEC)改性水泥浆的孔隙率比羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)和甲基纤维素醚(MC)改性水泥浆小;基团含量相似的HPMC纤维素醚,黏度/相对分子质量越低,其改性水泥浆孔隙率越小.非离子纤维素醚掺入水泥浆后,降低了液相表面张力,使得水泥浆容易形成气泡;非离子纤维素醚分子定向吸附在气泡气-液界面,同时还增加了水泥浆液相黏度,使得水泥浆稳定气泡的能力增强.     

纤维素醚改性水泥砂浆力学性能研究

制备水灰比为0.45、灰砂比1:2.5,外掺0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%不同粘度的纤维素醚的改性水泥砂浆。通过测定水泥砂浆的力学性能及微观形貌观察,研究HEMC对改性水泥砂浆的抗压强度、抗折强度、粘结强度的影响规律。研究结果表明:随着HEMC掺量的增加,改性砂浆在不同龄期的抗压强度不断降低,且降低的幅度不断减小并趋于平缓;在掺入相同掺量的纤维素醚时,不同粘度纤维素醚改性砂浆的抗压强度为:HEMC20HEMC10HEMC5。纤维素醚改性砂浆的抗折强度随HEMC掺量的增加逐渐降低。随纤维素醚聚合度的增加,改性砂浆粘结强度变化为:HEMC20HEMC10HEMC5。     

乙烯基可再分散聚合物对水泥水化产物的影响

利用步进扫描X线衍射、磁共振、场发射环境扫描电镜分析了乙烯基可再分散聚合物对72 h水泥水化产物的影响.结果表明:乙烯基可再分散聚合物能显著延缓水泥水化产物钙矾石、氢氧化钙以及C-S-H凝胶的生成时间,降低其生成量,且水化24 h内的降幅尤其显著.掺入10%(质量分数)乙烯基可再分散聚合物后,钙矾石生成时间由几分钟延迟到3 h以上,氢氧化钙和C-S-H凝胶开始生成时间由水化3 h延迟到9 h,在相同水化时间下氢氧化钙和C-S-H凝胶的含量明显低于纯水泥浆体.乙烯基可再分散聚合物能显著影响C-S-H凝胶的结构和形貌,促进C-S-H凝胶硅氧四面体由一聚态向高聚态转变,且转变时间由水化24 h提前到12 h,导致C-S-H凝胶表面气孔明显增多.     

液体速凝剂对水泥早期水化的影响研究

通过凝结时间、早期抗压强度、水化热、水化产物形貌等研究了液体速凝剂对水泥早期水化反应历程的影响.结果表明,使用液体速凝剂的水泥浆体在水化的初始阶段形成了大量的水化铝酸钙晶体及针棒状的钙矾石,从而促进了水泥浆体的凝结.液体速凝剂增加了水泥早期产物中铝酸盐与硫酸盐的比例,加快了钙矾石(AFt)转化为单硫型硫铝酸钙(AFm)...     

CFBC脱硫灰对水泥浆体水化的影响

通过对掺CFBC脱硫灰硬化水泥浆体的力学性能、结合水量、Ca(OH)2含量、水化产物以及孔隙分布的研究,分析了其对水泥浆体水化的影响。结果表明,随着CFBC脱硫灰掺量的增加,硬化水泥浆体的抗压强度降低,结合水量减少,孔隙率增加,Ca(OH)2含量减少;掺CFBC脱硫灰的水泥浆体水化产物形貌以纤维状为主,纯水泥浆体的水化产物以网络状为主。     

海砂砂浆水化过程的电化学阻抗谱研究

采用电化学阻抗谱(EIS)方法,对海砂砂浆的水化过程进行了研究,探讨了海砂对水泥基材料的作用和影响.结果表明：海砂砂浆水化过程的EIS比一般的电化学体系复杂得多,同时表现出电解质特征（低频）和电介质特征(高频);在海砂砂浆的水化过程中,海砂中的Cl-释放是一个持续的过程,其对水泥基材料水化进程的促进作用也是个长期的过程;随着海砂砂浆中Cl-含量的提高,水化反应产生的OH-与游离的Ca2+反应生成Ca(OH)2,使C S H凝胶的体积分数下降,Ca(OH)2和钙矾石体积分数增加,从而导致海砂砂浆的孔结构疏松且分布不均匀.     

Solidification/stabilization of Ni(II) by various cement pastes

The immobilization of Ni(II) in various cement matrices was investigated using the solidification/stabilization (S/S) technique. The different cement pastes used in this study were neat Portland cement in absence and presence of water reducing- and water repelling-admixtures as well as blended cement with kaolin. Two ratios of Ni(II) were used (0.5% and 1.0% by weight of the solid binder). The hydration characteristics of the used cement pastes were tested via the determination of the combined water content, phase composition and compressive strength at different time intervals from 1 up to 180 days. The results show that the presence of NiCl₂ caused retardation for the hydration of Portland cement paste in absence and presence of water-reducing agent. But NiCl₂ caused acceleration rather than retardation on the hydration of the mixes containing calcium stearate and/or clay. The degree of immobilization of the added heavy metal ions was very high in the different investigated cement pastes.     

无碱速凝剂对硅酸盐水泥早期水化的影响

从早期硬化强度发展、水化离子溶出规律、水化放热行为以及水化物相和微观形貌层次阐述了液体无碱速凝剂对硅酸盐水泥早期水化的影响.结果表明:液体无碱速凝剂通过速凝阶段针棒状钙矾石的迅速形成而使得硅酸盐水泥初始水化放热显著提高;氟离子的引进促进了速凝阶段C3S的快速溶解水化并形成C-S-H凝胶,明显改善了无碱速凝剂的速凝作用效果及其与减水剂的适应性,但显著降低了水化24h的硬化体强度,原因是氟离子在水化加速阶段消耗钙离子而形成了片状CaF2产物,在吸附插层作用下对C-S-H凝胶产生包裹抑制作用,从而明显延缓了水泥水化过程.     

Investigation on phosphogypsum–steel slag–granulated blast-furnace slag–limestone cement

This study investigated a cementitious material by utilizing two industrial wastes, phosphogypsum (PG) and steel slag (SS), combined with another industrial byproduct ground granulated blast-furnace slag (GGBFS) and limestone (LS). The 28d compressive strength of a mixture of 45% PG, 10% SS, 35% GGBFS and 10% LS exceeded 40 MPa. XRD and SEM analyses showed that the main hydration products were ettringite and C–S–H gel. Part of PG reacted with GGBFS and SS to form ettringite, the residual PG was wrapped by hydration products. SS in the cement acted as an alkalinity activator. Over dosage of SS may cause unsoundness.     

补偿收缩复合胶凝材料的水化与膨胀性能

研究了补偿收缩复合胶凝材料的膨胀性能以及水化过程、水化产物及微观结构等.结果表明:硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂早期膨胀量大、膨胀速度快,更适用于配制高强度等级的补偿收缩混凝土;用水量充足时,该类膨胀剂与水泥在水化早期相互促进,用水量不足时,两者的水化转变为相互抑制;膨胀剂的水化速度快于水泥,在低水胶比情况下也能生成大量膨胀性产物钙矾石,产生理想的膨胀量;在膨胀剂掺量一定的情况下,膨胀剂膨胀效能的发挥与材料内部微观结构的致密程度密切相关.     

HEMC改性水泥砂浆在硫酸盐侵蚀作用下的力学性能

研究了羟乙基甲基纤维素(HEMC)改性水泥砂浆在硫酸盐侵蚀作用下的力学性能演变规律及HEMC的作用机理.结果表明:HEMC会明显降低水泥砂浆在硫酸盐侵蚀作用下的抗压强度和抗折强度,但能显著提高黏结抗拉强度;硫酸盐短期侵蚀作用能提高HEMC改性水泥砂浆的力学性能,但长期侵蚀作用会显著降低力学性能;HEMC改性水泥砂浆在硫酸盐长期侵蚀作用下仍具有优良的力学性能,原因在于HEMC能优化水泥砂浆的孔结构及内部界面结构,显著降低水分和硫酸根离子的渗透和扩散;就硫酸盐长期侵蚀作用下的力学性能而言,HEMC在水泥砂浆中存在着较佳掺量范围.     

粉煤灰对水泥浆体自收缩和抗压强度的影响

设计组装了水泥浆体自收缩测量装置,进行了不同粉煤灰掺量和水胶比的水泥浆体自收缩和抗压强度测试,采用压汞测孔仪(MIP)、扫描电镜(SEM)等测试技术研究了粉煤灰对水泥浆体孔结构、产物形貌等微观结构的影响,并对其影响机理进行了分析.结果表明:粉煤灰能够有效抑制水泥浆体的早期自收缩,在7d前,其自收缩随着粉煤灰掺量的增加而...     

HEMC对硫铝酸盐水泥砂浆性能的影响

研究了固定流动度下高、低2种取代度的羟乙基甲基纤维素(HEMC)对硫铝酸盐水泥砂浆性能的影响.结果表明:随着HEMC掺量的增加,硫铝酸盐水泥砂浆的需水量和凝结时间大幅增加,湿密度和强度大幅降低;HEMC掺量对硫铝酸盐水泥砂浆抗折强度的影响显著小于其抗压强度;相对于低取代度HEMC,高取代度HEMC改性硫铝酸盐水泥砂浆具有稍低的需水量、湿密度和强度以及相近的凝结时间;HEMC的加入延缓了初期声波传播速度的增长,显著延长了新拌砂浆的可使用时间,降低了最终声波在砂浆内部的传播速度,且其声波传播速度同时受HEMC掺量和取代度的影响;HEMC改性硫铝酸盐水泥砂浆强度与湿密度以及声波的传播速度均具有良好的线性相关性.