石膏种类影响硫铝酸盐水泥碱度的研究

硫铝酸盐水泥碱度低是影响其在结构工程使用的主要原因，而石膏是制备硫铝酸盐水泥品种的关键组分。本文研究分析了石膏种类对不同种类硫铝酸盐熟料制备水泥碱度的影响。研究发现，石膏种类显著影响硫铝酸盐水泥体系碱度。与传统硫铝酸盐熟料、石膏复合体系不同，低硫铝酸钙含量的硫铝酸盐熟料与化学硬石膏、天然二水石膏复合时，水泥体系碱度pH值超过12。同时，也分析了碱度产生差异的机理。     

石膏品种对低热硅酸盐水泥性能的影响及机理研究

检测了掺入不同石膏的低热硅酸盐水泥的物理性能及水化率,并采用XRD、离子色谱法分析了不同石膏品种对低热水泥性能的影响机理。结果表明:硬石膏作缓凝剂时,低热水泥的强度随着石膏掺量的增加而逐步提高,掺量越大,对水泥的增强作用越明显。二水石膏对低热水泥强度的影响曲线呈波浪形。掺入硬石膏可提高水泥石液相中SO42-离子浓度,从而加快水泥中硅酸盐矿物的水化速度,显著提高低热水泥的强度。     

石膏溶解特性对无水硫铝酸钙水化进程的影响

石膏的溶解度和溶解速率等特性对无水硫铝酸钙水化及性能有重要的影响。本文采用等温量热仪、XRD、TG-DTG等多种测试方法,研究了半水石膏、二水石膏、硬石膏溶解特性及其对无水硫铝酸钙水化进程的影响,并基于Krstulovic-Dabic和Kondo模型,计算了水化反应各阶段的动力学参数。结果表明,半水石膏、二水石膏、硬石膏在纯水中的溶解度分别为2.74、2.30、2.38 g/L,半水石膏的溶解速率最大,其次是二水石膏,硬石膏的最小(1 h的溶解度为1.19 g/L)。石膏的加入缩短了无水硫铝酸钙水化诱导期进而加快了水化进程,其中半水石膏表现最为显著,水化热曲线几乎不存在诱导期,二水石膏次之,硬石膏对诱导期的影响最小;加速期初期的水化反应速率常数从小到大为硬石膏体系、二水石膏体系、半水石膏体系。石膏溶解速率和溶解度影响钙矾石的形成过程,溶解速率大的石膏促使水化早期钙矾石沉淀出现,生成量快速达到最大值;且在相同时间内,溶解度高的石膏体系钙矾石生成量大,在水化1 h时,半水石膏体系中钙矾石生成量约占试样总量的15.77%(质量分数),二水石膏体系中钙矾石生成量占13.28%(质量分数),硬石...     

应用碘量法测定水泥中的三氧化硫

本方法于1984年4月通过技术鉴定。它适用于硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、明矾石膨胀水泥、铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等各种水泥中三氧化硫的测定。其特点是,不论水泥中掺入什么品种的石膏(天然二水石膏、天然硬石膏或混合石膏、化学石膏),都能得到准确的分析结果。此外还适用于加有萤石-硬石膏矿化剂烧成的各种水泥及其生、熟料中三氧化硫的测定。本方法是应用磷酸溶样,借助强还原剂氯     

掺硫铝酸盐水泥熟料的富硅酸盐水泥体系的性能研究

研究了硫铝酸盐水泥熟料对复合硅酸盐水泥性能的影响。研究表明,当复合水泥中掺入少量硫铝酸盐水泥熟料后,再配以适量的石膏,可以提高其早期强度,且随着硫铝酸盐水泥熟料掺量的增加,其凝结时间明显缩短。运用XRD等测试方法探讨了硫铝酸盐水泥熟料改善复合水泥性能的机理。硫铝酸盐水泥熟料水化形成的钙矾石和铝胶,对硅酸盐水泥熟料矿物水化有促进作用,这是水泥凝结加快、强度增加的主要原因。     

三元胶凝材料比例对自流平砂浆性能的影响

硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥-半水石膏三元胶凝体系可以满足自流平砂浆凝结快、早期强度高、收缩小等要求,而三元胶凝材料的比例又是影响自流平砂浆性能的主要因素.研究结果表明,半水石膏比例是影响流动度和凝结时间的主要因素,为了满足快凝、大流动性的自流平要求,半水石膏的比例不宜过高.自流平砂浆的强度和体积变形主要受硫铝酸盐水泥与半水石膏的比例影响,比例较低时会在早期产生较大的体积膨胀而影响强度的发展.为满足自流平砂浆工作性、强度及体积变形的要求,建议控制硫铝酸盐水泥和半水石膏质量比不小于2:1.三元胶凝体系自流平砂浆水化产物主要为棒状的三硫型水化硫铝酸钙(AFt)和片状的单硫型水化硫铝酸钙(AFm)晶体以及一些絮状凝胶体.     

铝酸盐水泥熟料对粉煤灰硅酸盐水泥性能的影响

以铝酸盐水泥熟料、硅酸盐水泥熟料和粉煤灰为原料,探讨了掺加少量铝酸盐水泥熟料对硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥复合体系水化、凝结和硬化性能的影响。结果表明,在硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥中掺加铝酸盐水泥熟料,可以明显缩短水泥的初、终凝时间,但复合体系的需水量增加;掺加少量铝酸盐水泥熟料(≤3%)可明显提高硅酸盐水泥的早期强度,但后期强度(28d)有所降低;当铝酸盐水泥熟料的掺量达5%时,水泥的各龄期强度均明显降低。少量铝酸盐水泥熟料掺加到粉煤灰硅酸盐水泥中,复合体系的各龄期强度都明显提高,且早期强度的提高幅度较大。     

面层自流平材料的制备与性能研究

研究了铝酸盐水泥-硅酸盐水泥-石膏复合胶凝体系对自流平材料性能的影响以及渗透型液体硬化剂对材料表面的改性作用,采用XRD、TG-DSC和SEM分析了胶凝体系的水化产物.结果表明:在铝酸盐水泥-硅酸盐水泥二元体系中,随着硅酸盐水泥掺量的增加,砂浆流动度经时损失逐渐扩大,凝结时间缩短,干缩率增大,各龄期强度均有所降低,但1～3d和3～28 d强度增长幅度更大.在铝酸盐水泥-硅酸盐水泥-石膏三元胶凝体系中,增加α-半水石膏的掺量可促进砂浆凝结硬化,减小干燥收缩率,提高早期强度,但后期强度的增幅有所减小;增加硅酸盐水泥掺量会使砂浆流动度经时损失显著加大,凝结时间缩短,早期强度无明显变化,后期强度增幅较大.在自流平材料表面涂刷硬化剂可有效提高其耐磨性,减少干燥失水率.水化铝酸钙的微观形貌不规则,其XRD衍射峰不显著.在三元胶凝体系的水化产物中,存在着大量真棒状的钙矾石和六方片状的单硫型水化硫铝酸钙.     

双快型砂水泥中不同石膏形态的研究

本文研究了在含氟铝酸钙(C_3S53％、C_(11)A_7·CaF_226％)的双快型砂水泥熟料中,掺入五种不同形态的石膏;硬石膏、二水石膏、半水石膏、600℃和1000℃煅烧的无水石膏,在不同温度下(6～8℃、20～22℃、28～30℃)的水化过程。通过对水泥材性、石膏溶解速度和溶解度、水化放热特性、水化产物的差热、X射线和电显分析等各方面的试验和观察,可以看出,不同石膏的溶解速度和溶解度明显地影响C_(11)A_7·CaF_2的水化。1000℃煅烧石膏和硬石膏所以具有较好的性能正是由于溶解速度小而溶解度适宜,常温下不会迅速生成复盖于氟铝酸钙表面的三硫型水化硫铝酸钙而妨碍水化的继续进行;低温时亦不致有较多的SO_3进入液相而明显地影响水化。所以1000℃煅烧的无水石膏和硬石膏可使水泥有较好的早强性能,并能在终凝后很好地发挥强度。为简化生产、节约热能,我们采用硬石膏是合理的。这个结论对含有不同量的氟铝酸钙制成的水泥亦具有一定的普遍性。     

硫铝酸盐水泥熟料复配不同比例无水硬石膏后的性能研究

硫铝酸盐水泥通过调节熟料、石膏和混合材的掺量,可以获得若干个性能各异的水泥品种,如快硬硫铝酸盐水泥、高强硫铝酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力硫铝酸盐水泥等。本文将硫铝酸盐水泥熟料与无水硬石膏按照不同比例混合,通过试验分析混合料的凝结时间、失水率、体积稳定性、强度、水化热,得出相关性能参数,从而更好地去理解与应用硫铝酸盐水泥。     

石膏种类对硅酸盐水泥性能的影响

通过对原材料特性、水泥物理力学性能、水泥水化产物扫描电镜分析等方面的分析试验,研究了不同种类的石膏对硅酸盐水泥性能和水化过程的影响。结果表明:掺加硬石膏的水泥与掺加二水石膏的水泥相比,强度有所降低;半水石膏使硅酸盐水泥标准稠度用水量增大,并且其早期强度较低,不符合国家标准;在水泥中加入磷石膏做缓凝剂,对凝结时间影响较大,但对强度影响不太明显;氟石膏作水泥缓凝剂有良好的效果,水泥强度符合要求,对水泥性能未见不良影响。     

MSWI飞灰制CSA水泥的组成优化及性能研究

以垃圾焚烧（MSWI）飞灰为主要原料,在实验室成功烧制了硫铝酸钙（CSA）水泥熟料,继而着重研究了不同种类和不同掺量的石膏对CSA水泥的抗压强度、水化性能、标准稠度用水量和凝结时间的影响;研究了细度对CSA水泥性能的影响。结果表明：无水石膏和二水石膏均促进C4A3S^-水化,提高CSA水泥的早期强度;无水石膏的最佳掺量是5％,二水石膏可根据实际情况进行调整;掺加无水石膏的CSA水泥其标准稠度用水量较对照水泥C—II低,比对照水泥C—I有所增加;掺加5％无水石膏后水泥的凝结时间与对照水泥C-II接近,当掺量增至10％后出现急凝。本试验中,CSA水泥比表面积在288—580m^2／kg范围时均表现出良好的力学性能。     

石膏对矿渣粉磨及矿渣水泥性能的影响

本文主要研究了两种类型石膏对矿渣的助磨激发效果及对矿渣水泥与萘系、聚羧酸盐系高效减水剂适应性的影响.试验结果表明:矿渣粉磨过程中添加适量的硬石膏、二水石膏,均有助磨激发效果.开始阶段,细度变化明显,比表面积增加较多,用矿渣中SO3百分比衡量,二水石膏的最佳掺量是2.80％,硬石膏的最佳掺量是3.30％.同等掺量下,二水石膏明显优于硬石膏.两种石膏对矿渣水泥抗折强度早期影响大于后期,二水石膏对28 d抗压强度影响优于硬石膏;二水石膏显著改善矿渣水泥与减水剂的适应性.     

Na2SO4对硬石膏水化进程及其水化产物形貌的影响

通过硬石膏水化率、水化温度、液相离子浓度测定和硬化体显微结构分析,研究了Na2SO4对硬石膏水化进程和二水石膏晶体形貌的影响,从二水石膏晶体生长角度探讨了Na2SO4的作用机理.结果表明:Na2SO4可促进硬石膏溶解,使硬石膏水化率提高,水化热集中,水化潜伏期缩短,水化进程加快;Na2SO4还可提高二水石膏的析晶过饱和度,使二水石膏临界晶核半径减少,晶体成核与生长速率加快,晶体尺寸减小:Na2SO4形成富SO2-4液相,有利于二水石膏晶体结构基元形成,高SO2-4浓度改变了晶面在不同轴向生长的相对速率,使c轴方向的生长具有优势,从而改变了二水石膏晶体生长习性,使二水石膏晶体由板状变为针柱状.     

同等P2O5掺量下,不同石膏对超硫酸盐水泥水化机理的影响

研究了同等P2O5掺量下的磷石膏、硬石膏和二水石膏对超硫酸盐水泥(SSC)水化机理的影响,其中硬石膏与二水石膏中的P2O5以可溶性分析纯P2O5形式掺入.测试了3个系列SSC净浆试件各龄期抗压强度和孔溶液pH值,对比了其早期水化放热过程的差异,采用XRD、SEM分析了其水化产物相及微观形貌.结果表明:外掺分析纯P2O5的硬石膏基和二水石膏基SSC各龄期抗压强度与孔溶液pH值接近;与磷石膏基SSC相比,外掺分析纯P2O5的硬石膏与二水石膏降低了SSC各龄期孔溶液pH值,对SSC早期强度发展有所减缓,明显促进了后期强度的发展;早期水化放热分析结果显示,外掺分析纯P2O5的硬石膏与二水石膏加快了SSC第二放热峰的出现,缩短了凝结时间;XRD和SEM结果表明,外掺分析纯P2O5的硬石膏与二水石膏对SSC的激发效果比磷石膏更好,用其制备的SSC浆体后期形成了更多更密实的水化硅酸钙与钙矾石.     

硬石膏对硅酸盐水泥性能的影响

研究了在硅酸盐水泥中使用硬石膏完全代替二水石膏对硅酸盐水泥性能的影响。结果表明硬石膏对硅酸盐水泥的凝结时间无不良影响,对其3d和28d抗压强度的影响也小于5%;当熟料中的w(C3A)<11%时,掺硬石膏不会对水泥凝结时间性能产生不良影响,但w(C3A)>13%时则会引起水泥快凝,此时最好采用硬石膏与二水石膏混掺或只使用二水石膏。     

磷石膏基复合胶凝材料的性能优化及机理研究

采用水泥、矿渣粉、粉煤灰和减水剂对磷石膏进行改性。最终得到的磷石膏基复合胶凝材料的强度为原状磷石膏的2倍,软化系数从0.5提高至0.8。磷石膏基复合胶凝材料的比强度和孔隙率之间存在明显的线性关系,随着孔隙率的减小比强度增加。通过扫描电镜（SEM）对磷石膏基复合胶凝材料微观形貌的演变过程进行表征,发现随着矿渣粉、水泥、粉煤灰和减水剂的掺加,基体由疏松转变为致密;主要的水化产物二水石膏从针状转变为棒状或片状,并且出现了水化硅酸钙（C-S-H）凝胶,其填充于体系内部的孔隙并将二水石膏连成整体。利用X射线衍射（XRD）分析和傅里叶变换红外吸收光谱（FT-IR）测试对水化产物的微观结构进行研究。结果表明,复合体系中的主要产物为二水石膏,但是由于可用水量的减少,体系中仍剩余少量磷石膏未水化。     

高标号钢渣矿渣水泥试验研究

实验结果表明,使用外加剂N(或M)可以大幅度提高钢渣矿渣水泥的强度,3d抗压强度可增加5.0MPa, 28 d抗压强度可提高7.0 MPa,同时,硬石膏或烧石膏在促进水泥水化硬化方面要优于二水石膏。并且在钢渣 矿渣总量达70%的情况下,成功制备出42.5等级的优质水泥。     

Effects of setting regulators on the efficiency of an inorganic acid based alkali-free accelerator reacting with a Portland cement

Today, in the field of underground constructions, alkali-free accelerators are commonly employed, during tunnel excavation, to allow flash concrete setting. In this way, the cementitious sprayed material can firmly bond to the tunnel walls, controlling the convergence (the tendency of the section to squeeze). Their efficiency may be related to many parameters like: cement type, setting regulator, concrete composition, working temperature. Nevertheless, the influence of such factors on the accelerator performance has not been clarified yet. The accelerator efficacy is evaluated by real spraying test in job site or, when only laboratory equipment are available, by measuring the final setting times of cement systems admixed with the accelerator. Several alkali-free flash setting admixtures are available on the market. They can be divided into two main categories both containing aluminium sulphate complexes stabilized either by inorganic acids or by organic acids. In this paper, the influence of different setting regulators on the performances of an inorganic acid based alkali-free accelerator was analysed. Portland cement samples were obtained by mixing clinker with gypsum, α-hemihydrate, β-hemihydrate or anhydrite. The setting regulator instantaneous dissolution rates were evaluated through conductivity measurements. The setting time of cement pastes with and without the accelerator was measured. It was found that the shorter the final setting time (therefore the more efficient is the accelerator) the lower the setting regulator instantaneous dissolution rate. In order to understand this phenomenon, a comparison was performed between accelerated cement paste samples containing the setting regulator with the highest (β-hemihydrate) and the lowest instantaneous dissolution rate (anhydrite). The analytical work included morphological (Environmental Scanning Electron Microscopy-Field Emission Gun — ESEM-FEG), crystal-chemical (X-Ray Powder Diffraction — XRD), physical-chemical (hydration temperature profile) and chemical (Induced Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy — ICP/AES) evaluations. The results revealed significant morphological differences among the investigated samples.     

利用正交试验方法研究普通硅酸盐水泥与高效减水剂的相容性

本文选定水泥细度、三氧化硫含量、碳酸钾掺量、混合材掺量及半水石膏和二水石膏比例五种参数,对若干普通硅酸盐水泥样品进行五因素四水平正交试验,通过水泥净浆流动度的测定,对比研究了不同参数、不同水平时水泥和高效减水剂的相容性,从而得到最优组合和影响因素的主次关系,验证了正交试验方法研究水泥和高效减水剂相容性的可行性。