添加不同温度煅烧煤矸石水泥的早期水化及浆体的显微结构

用X射线衍射仪,热重-差热仪,扫锚电镜。压汞法测定孔隙率和Ca(OH)2生成量分析等。研究分别掺加500～1100℃7个温度点煅烧煤矸石水泥的早期水化过程及其浆体的显微结构。结果表明：在7种试样中,掺700℃煅烧煤矸石水泥的早期水化最快。力学强度高,凝胶孔多,总孔隙率低,其早期水化产物为C-S-H凝胶、Ca(OH)2和钙矾石,在1～28d的水化试样中均存在钙矾石。研究表明：煅烧煤矸石能促进水泥熟料的水化。该促进作用随煤矸石的煅烧温度而异,以700℃煅烧煤矸石的促进作用为最好。     

基于水化产物分析的煤矸石的活性评价

借助于X射线衍射分析(XRD)、示差扫描量热分析(DSC)、分析化学的方法对热激发煤矸石—Ca(OH)2体系的水化产物、Ca(OH)2含量及热激发煤矸石—水泥体系的水化产物、化学结合水量进行测定,结合不同煤矸石体系的宏观力学性质,分析水化产物、力学性质与热激发煤矸石活性之间的关系,提出了基于水化产物分析的煤矸石活性评价指标。     

热活化煤矸石—水泥复合体系水化性能分析

采用比强度法对活化煤矸石的火山灰效应进行评定,通过Ca(OH)2剩余量和化学结合水量的测定,分析活化煤矸石-水泥体系的水化程度,并采用X射线衍射分析,差热分析对其水化过程进行研究。结果表明:煅烧温度为750℃,保温时间为4h的热活化煤矸石对水泥体系的火山灰贡献率较高;该体系Ca(OH)2剩余量较少,化学结合水量较多,其水化产物主要以C-S-H凝胶,Ca(OH)2和钙矾石为主。     

机械活化煅烧煤矸石水泥的早期水化过程

用差热-热重分析和X射线衍射、等温量热计、扫描电子显微镜研究了机械活化煅烧煤矸石比表面积的变化对其水泥早期水化过程的影响,同时,用甘油-乙醇法测定了整个水化过程中Ca(OH)2含量.结果表明:机械活化煅烧煤矸石的比表面积越大,其水泥水化加速期延续的时间越长,水化放热速率越低;在水化减速期早期阶段的水化放热速率越高,二次水化产物形成的时间越早,在整个水化期间内水化产物中的Ca(OH)2含量越低.煅烧煤矸石水泥开始水化后,共产生4个水化放热峰,依次为初始放热峰、生成水化硅酸钙和Ca(OH)2放热峰、熟料水化生成钙矾石的放热峰及煤矸石被大量激发所形成的放热峰.     

Na2SO4对煅烧煤矸石的激发效应

利用TG-DSC、XRD、等温量热计、SEM、Ca(OH)2含量测定等方法,比较研究了掺与不掺Na2SO4时煅烧煤矸石水泥早期水化过程中的Ca(OH)2含量、水化放热速率、水化产物及其形貌、浆体力学强度的差别,分析了Na2SO4对水泥早期水化过程中煅烧煤矸石的激发作用.结果表明,掺入Na2SO4后,水泥试样在水化减速期早期阶段的水化放热速率高,二次水化产物形成的时间早.这反映出Na2SO4对水泥中煅烧煤矸石有明显的激发效应.其外,水泥浆体试样中Ca(OH)2含量明显降低,水泥水化加速期延续的时间短,水化放热速率高;结果还表明,在水化早期,掺Na2SO4的煅烧煤矸石水泥有较多的CSH凝胶和AFt,较少的Ca(OH)2.     

熟料氧化镁含量对水泥浆水化与收缩的影响

探讨了熟料中MgO含量对水泥收缩和水化的影响。通过X射线衍射和热重分析分别对不同氧化镁含量的熟料A矿晶型、方镁石相对含量和水泥水化产物进行了表征,并测试了3种养护条件下水泥的收缩特性。结果表明:熟料中的方镁石含量随着MgO含量增加而增加,方镁石早期水化速率较快,提高养护温度可以加速方镁石早期水化,方镁石水化膨胀能够降低水泥在干燥环境中的收缩,增加水浴环境中的膨胀。Mg(OH)_2以无定型、六方片状等形态存在于水化后的水泥中,且富集于Ca(OH)_2附近,并与Ca(OH)_2共同碳化生成CaMg(CO_3)_2等晶体。     

高性能水泥-煤矸石体系水化反应程度的测定

采用化学结合水的方法测定了高性能水泥-煤矸石体系硬化浆体的水化程度，用盐酸选择性溶解的办法测定了体系中煤矸石的反应程度，同时用差示扫描量热法测定了煤矸石的活性反应对体系中Ca（OH）2含量的影响。试验结果表明，水泥水化程度和煤矸石的活性反应程度在水化早期增长较快，水化后期增长速率减缓。     

增钙煤矸石-水泥复合体系的水化性能研究

通过增钙热活化对宜兴煤矸石进行活性处理,并将其制成活化煤矸石-水泥体系.采用比强度法对活化煤矸石的火山灰效应进行评定,结果表明:生石灰掺量为20％,煅烧温度为1050℃时,活化煤矸石的火山灰效应较高.通过Ca(OH)2剩余量和化学结合水量的测定,分析活化煤矸石-水泥体系的水化程度,并采用X射线衍射分析,差热分析,红外光...     

活化煤矸石细粉-水泥复合胶凝材料水化性能研究

主要采用XRD、DTA/TG、SEM、MIP及等温微量量热仪研究了华新硅酸盐水泥以及掺有活化煤矸石细粉水泥胶凝体体系的水化性能和微观结构,试验证明煅烧后的煤矸石具有火山灰活性。掺有活化煤矸石细粉的水泥浆体结构较疏松,孔隙较多,但随着龄期的增长,浆体结构变得越来紧密,其主要的水化产物亦为水化硅酸钙凝胶、钙矾石和Ca(OH)2晶体。     

玻璃粉水泥浆的初期水化产物和浆体结构

采用SEM、XRD研究了玻璃粉水泥浆的初期水化产物、浆体结构.并用化学结合水量和有效结合水法来定性和定量分析玻璃粉对水化初期复合体系及水泥的促进或抑制作用以及作用程度.研究表明:在水化反应初期(1d内),因为玻璃粉的掺入既由此而产生的稀释作用使有效水灰比增加而产生的对水泥熟料水化的促进作用,因此,硅酸盐水泥熟料的水化程度较高,但从整体来看,大掺量(50%)的玻璃粉延缓了复合胶凝材料总水化程度;水化开始(6 h~1 d)时,水化反应开始加速进行,水化产物的数量迅速增加,主要为纤维状CSH凝胶、针棒状钙矾石晶体和Ca(OH)2,这些水化产物彼此间相互搭接、交错生长,部分未水化的水泥颗粒镶嵌其中,并将玻璃粉粘结成整体,构成体系骨架.     

粉煤灰水泥的水化动力学

研究了粉煤灰水泥中粉灰和水泥熟料的水化过程动力学；讨论了这两种反应的动力学常数对系统性质的影响。提出了为改善粉煤灰水泥的性质，必须同时促进粉煤灰的火山灰反庆和水泥熟料的水化反应。     

Pozzolanic activity of mechanochemically and thermally activated kaolins in cement

This paper reports on the mechanochemical activation by intensive grinding as an alternative way to produce pozzolanically reactive metakaolin. The physicochemical properties, pozzolanic reactivity and impact on cement hydration of mechanochemically and thermally activated kaolinitic clays were compared. Mechanochemical activation of kaolin led to an amorphous hydrous material with increased specific surface area and high water content. Unlike in thermally activated kaolins, the Al coordination environment was partially retained during mechanochemical treatment. At low clinker replacement levels of 10%, the use of mechanochemically activated kaolins accelerated the hydration of the blended cement. The pozzolanic reaction reduced portlandite contents strongly and from early on. The combined effect of enhanced cement hydration and pozzolanic reaction at early ages was reflected in a higher early age strength development (up to 7 days). The differences between mechanochemically and thermally activated kaolins largely disappeared at later ages.     

水冷熟料的微观特征及其早强特性的研究

利用扫描电子显微镜研究了水冷熟料的微观特征及水化物微晶的形态,指出了水泥熟料微水化形成的极少量水化产物微晶对水泥的质量和性能无不良影响;相反,这些片状、粒状、针状微晶可以加速水泥的水化,提高水泥的早强强度.     

碱对硅酸盐水泥水化硬化性能的影响

系统地研究了以碱含量不同、存在形式各异的熟料所制水泥的水化液相成分、水化程度、水化产物和硬化浆体微观结构,揭示了碱对硅酸盐水泥水化硬化性能影响的机理。水泥水化时,熟料中的碱迅速溶入水化液相,使液相中[OH-]升高、[Ca~(2+)]降低。由此促进水泥早期水化,并阻滞了后期水化的发展。所以,高碱水泥凝结快,1～3d硬化浆体的孔隙少、强度高;7～28d硬化浆体的孔隙多、强度低。     

硬石膏和脱硫石膏对低钙硫铝酸盐水泥熟料 性能的影响

研究了不同掺量硬石膏和脱硫石膏对高贝利特硫铝酸盐水泥熟料抗压强度、水化放热和水化产物的影响。结果显示：无论硬石膏或者脱硫石膏,当掺量为15%时,熟料的抗压强度达到最大值;当硬石膏掺量小于5%时,对熟料具有一定的缓凝作用,随着掺量的增加,硬石膏的加入会促进熟料的水化;当加入脱硫石膏时,同样促进了熟料的水化反应进程,与硬石膏相比,脱硫石膏在低掺量时并未有缓凝作用,且力学性能相差较小,由此可见利用脱硫石膏调控高贝利特硫铝酸盐水泥熟料性能是可行的。     

垃圾焚烧飞灰煅烧阿利尼特水泥熟料的形成过程及其水化性能研究

以城市垃圾焚烧飞灰(以下简称焚烧飞灰)为主要原料,在实验室电炉里成功研制了阿利尼特水泥熟料。本文主要研究水泥熟料煅烧形成过程及其水化性能,分析了阿利尼特水泥的适宜石膏掺量、水化放热特征、水化产物及其显微结构。研究结果表明:利用垃圾焚烧飞灰为主要原料可以成功烧制阿利尼特水泥熟料,煅烧过程中首先出现C2S、C12A7和C2S·CaCl2,随后与MgO和CaCl2反应生成阿利尼特;掺加5%二水石膏可以促进阿利尼特水泥水化,较普通硅酸盐水泥更快,阿利尼特水泥可以作为一种早强快硬型水泥使用;阿利尼特水泥主要水化产物除含有硅酸盐水泥中常见的CSH凝胶、棒状AFt和Ca(OH)2晶体外,还含有C3A·CaCl·210H2O晶体。     

C-S-H及C-S-H脱水相对水泥石结构改性的研究

以C-S-H及C-S-H脱水相作水泥水化物沉淀中心的品种。从理论上阐明了它们是具有较大介电常数、较小物理化学不均匀系数、高分散度的晶种物质,故具有优先吸附的界面效应及优先沉淀的结晶中心作用,可缓和原始矿物表面的高浓度的屏蔽效应及界面的近程析晶,使水化物分布均匀、结构致密,从而提高水泥石强度。C-S-H及C-S-H脱水相两者中,尤以后者作用更显著。     

助磨介质作用下旋窑熟料微细化过程及其效果评价

通过对助磨介质作用下不同粉磨细度的旋窑熟料所配制的硅酸盐水泥的物理性能检测,对助磨介质作用下旋窑熟料的微细化效果进行了评价。结果表明,对水泥熟料来说,早期的快速水化不一定能得到高强度的水泥,因此熟料微细化的评价要从水化性能和粉磨能耗上综合考虑,在实验中,旋窑熟料的最佳粉磨细度为5 000m2/g,而加入助磨剂可显著降低粉磨能耗,在达到同样效果时缩短25％的粉磨时间。