CaO-Al2O3-P2O5-MgO富玻璃相水泥合成及水化活性的研究

研究了CaO-Al2O3-P2O5-MgO系统富玻璃相水泥相组成，结构基团及水化性能。研究表明，在CaO-Al2O3-P2O5三元系统中引入碱土金属氧化物MgO，可在1450℃合成主矿相为玻璃相的富玻璃相水泥，其水化产物相结构稳定，浆体具有早强、高强且长期强度持续增长的特点。     

磷铝酸盐水泥浆体的抗冻性研究

抗冻性是砼耐久性的重要方面,尤其影响北方地区砼工程的使用寿命。引气能提高砼的抗冻性,但同时又存在气泡的稳定性问题和砼其他性能的受损问题。若能提高砼中水泥浆体的抗冻性,则对提高砼耐久性更有意义。作者从宏观和微观两方面研究了磷铝酸盐水泥浆体的抗冻性,同时与硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥浆体进行了比较;采用压汞测孔方法测试了三种水泥浆体冻融前后的孔结构,并用分形理论分析了各自特征。结果证实:磷铝酸盐水泥具有优越的抗冻融性能,其自身优良的水化特性以及体系的低碱度是良好抗冻性的内在原因。     

磷酸盐生物水泥劈裂强度和硬度改善的研究

本文主要以活性HAP(羟基磷灰石 :Ca5(PO4) 3OH)、磷酸盐生物水泥PBC为基础 ,研究了碳纤维、原蚕丝纤维和养护条件对水化试样的劈裂强度和表面硬度的改善。实验结果表明 ,生物纤维和适宜的养护条件使水化试体的劈裂强度有一定的提高 ,维氏硬度有较大的提高 ;用SEM和IR初步研究了纤维与水化产物之间的界面结构 ,发现纤维与生物水泥水化产物界面可能有不同程度的化学结合。     

磷铝酸盐水泥耐水性研究

通过测定力学性能、离子溶出浓度等耐水性指标,研究了磷铝酸盐水泥的耐水性,并将其耐水性与普通硅酸盐水泥的耐水性进行对比。结果表明:磷铝酸盐水泥具有较普通硅酸盐水泥更为优良的耐水性。同时借助于XRD、SEM、压汞测孔法及ζ-电位等测试技术分析了磷铝酸盐水泥的耐水性机理。     

磷酸盐生物水泥劈裂强度和硬度改善的初步研究

以活性羟基磷灰石（HAP,Ca5（PO4）3OH）和磷酸盐生物水泥（PBC）为基础,研究了碳纤维和原蚕丝纤维以及养护条件对水化试样的劈裂强度和表面硬度的改善,实验结果表明,生物纤维和适宜的适宜的养护条件使水化试体的劈裂有一定的提高,Vickers硬度有较大的提高,用扫描电子显微镜（SEM）和红外光谱（IR）和红外光谱（IR）初步研究了纤维与水化产物之间的界面结构,发现纤维与生物水泥水化产物界面可能有不同的程度的化学结合。     

磷铝酸盐水泥浆体抗碳化性能的研究

应用定量X射线衍射(QXRD)和电子探针微区分析技术,从微观角度考察了磷铝酸盐水泥(phosphoaluminate cement,PALC)浆体的碳化程度.通过对浆体的Ca2+溶出浓度、离子电导、在设定条件下浸出溶液的pH值和孔结构分析,探索了浆体的抗碳化机理.将上述研究与相应的硅酸盐水泥(PC)和硫铝酸盐水泥(SALC)浆体试样进行了比较,结果表明:在CO2(质量分数)>90%、相对湿度为(50±2)%的情况下,经碳化后的PALC浆体强度相对稳定:碳化45d时其抗压强度损失率为4.5%,而SALC和PC浆体抗压强度损失率分别达到了13.4%和29.1%.PALC浆体的碳化系数α为0.030,PC和SALC浆体的α分别为0.092和0.118,后两者分别是前者的3.08及3.94倍.     

外加剂对磷铝酸盐水泥中钙、铝析出的影响

用分光光度计等测试技术研究了磷铝酸盐水泥水化时Ca^2 ,Al^3 离子浓度随外加剂掺量不同的变化,并探讨了磷铝酸盐水泥的水化动力学。结果表明：一定掺量的外加剂可调节Ca^2 ,Al^3 离子的析出,改变磷铝酸盐水泥水化加速期的长短,起到了调凝的效果,在磷铝酸盐水泥水化加速期,其水化动力学遵循方程：[1-(1-α)^1/3]^N=Kt。Ca^2 离子的溶出主要受自动催化反应控制,N为1．51—1．67;Al^3 离子的溶出则主要受扩散反应控制,N为5．37。     

改性硅酸盐水泥浆体的耐水性

研究了磷铝酸盐水泥（phosphoaluminate cement,PALc）改性的硅酸盐水泥（portland cement,PC）浆体的耐水性及其耐水机理。以胶砂力学强度、净浆耐水性指数、Ca^2＋及[AlO4]^5-的溶出浓度3项指标评价了浆体的耐水性。结果表明：质量分数为3％～5％PALC改性的PC样品经水浸蚀1,90d后的耐水性指数较PC的分别提高了66．7％和60．8％。改性PC样品水浸蚀1,90d的抗压强度较PC的分别提高了90．1％和64．5％。改性PC样品浸水1,90d Ca^2＋溶出浓度分别为PC的67．9％和66．4％,[AlO4]^5-溶出浓度分别为PC的49．10％和50．2％。与PC样品比较,PALC改性PC样品的耐水性提高主要是由于形成了更为稳定的水化产物。而且水化产物凝胶相增多,Ca（OH）2量减低;浆体溶液的ζ电位低以及小于30nm孔的体积增大。     

硅酸盐与磷铝酸盐复合水泥水化动力学的研究

研究了石膏掺量为3.5%(以SO3计,质量分数,下同)、磷铝酸盐水泥熟料掺量为10%的硅酸盐与磷铝酸盐复合水泥的力学性能和水化动力学,测定了该复合水泥在不同水化时间下的Ca2 和[SiO4]4-溶出浓度、相应的电导率及pH值.研究结果表明,磷铝酸盐水泥的掺入不仅可以提高硅酸盐水泥的水化硬化速率,而且能使硅酸盐水泥的早期以及后期强度有不同程度的提高.该复合水泥水化硬化浆体的Ca2 和[SiO4]4-的相对溶出浓度、电导率及pH值均较同龄期的硅酸盐水泥低,说明该复合水泥的水化产物较为稳定,不易溶解,而且碱性较低.硅酸盐与磷铝酸盐复合水泥的水化历程与硅酸盐水泥相同,经历5个阶段,即初始期或预诱导期、诱导期、加速反应期、减速反应期和稳定期.加速反应期的水化主要由成核反应控制,而稳定期的水化主要由扩散过程控制.     

XPS对环氧树脂混凝土界面的表征

本文用X光电子能谱研究了环氧树脂混凝土(EPC)的界面状况和结合机理。结果表明,在所研究的EPC中,树脂对骨料的粘合是一种物理化学作用。由于Si、P等原子的相互扩散、渗透,在两个相界面上发生了Lowis弱酸碱反应。其中骨料呈酸性,为电子受体与钛酸酯偶联剂中()基团结合。