基于Rietveld法硅酸盐水泥熟料定量结果的准确性分析

通过固相反应所制备的熟料单矿物用于人工配制不同硅酸盐水泥熟料体系,利用Topas软件对其X射线衍射图谱进行拟合分析,研究Rietveld定量结果的准确性。结果表明,所制备的4种单矿物精修后的相关系数fc均为1±0.07,说明不存在显著的无定型相等样品误差以及Rietveld精修的计算误差。Rietveld法定量分析所配制的不同熟料体系,各相绝对误差加和(SAE)约为5%。同一熟料体系中相对含量高的矿物(25%),其定量结果的相对误差约为5%;相对含量低的矿物(20%),其定量结果的相对误差介于8.3%~16.8%之间。比较不同扫描方式的Rietveld定量结果,虽然从相对误差分析显示步进扫描(5s/step)的准确度高于连续扫描(2°/min),尤其是C3S和C2S两种矿物的相对误差和(SRE)较2°/min的连续扫描低约4%,但两种扫描方式的SAE并无明显差异,各样品的SAE的差值均在1%左右。     

基于Rietveld精修法的水泥熟料物相定量分析

基于Rietveld精修法,通过Topas软件对水泥熟料的实验室X射线衍射(XRD)图谱进行拟合,分别研究晶体结构模型组合、精修区间和XRD扫描设定对熟料定量精修结果的影响.结果表明:多晶型晶体结构模型组合参与Rietveld定量精修可获得更为准确的矿物组成结果.对于实验室XRD图谱,选取2θ=(25°,70°)的精修区间即可满足定量精修的准确度.对于XRD扫描设定的研究表明,图谱的信噪比(有效counts值)较分辨率对Rietveld定量精修结果的影响更大;随着连续扫描速度的提高,Rietveld定量精修结果的误差逐渐增大,为保证定量精修结果的准确性和精确性,连续扫描的临界速度取2(°)/min.     

羟基磷灰石和贝壳对水泥水化和抗侵蚀性能的影响

沿海水泥混凝土工程长期受到腐蚀,很难达到预期服役寿命.本文分析其中的原因,希望采用水泥混凝土表面生长海洋生物的方法来抵抗腐蚀.研究羟基磷灰石、贝壳和碳酸钙对硅酸盐42.5R水泥和硫铝酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀性能的影响.结果表明:硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥中掺人适萤的羟基磷灰石、贝壳和碳酸钙时,其抗侵蚀系数有一定程度增加.当硫铝酸盐水泥中碳酸钙掺量为10%时,其抗侵蚀系数为1.16,硅酸盐水泥中碳酸钙掺量为15%时,其抗侵蚀系数达到1.34,抗硫酸盐侵蚀能力最强.硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥中掺入羟基磷灰石时,其水化放热量比掺碳酸钙和掺贝壳的水化放热量低,且在硅酸盐水泥中掺入混合材料后,水泥的水化放热量低于硅酸盐的水化放热量,这有利于提高水泥混凝土工程的耐久性.     

高硅石灰石对贝利特硫铝酸钡钙水泥的影响机理

通过热分析、显微镜观察、X射线衍射分析和扫描电子显微镜-能谱仪测试,研究了高硅石灰石对贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料矿物结构和性能的影响.结果表明:高硅石灰石的分解温度低,少量掺入可以促进C3S晶体发育,提高水泥熟料质量;高硅石灰石带入的α-石英阻碍了C3S矿物的形成和发育,但高硅石灰石带入的菱镁矿和白云石能够改善水泥熟料液相性质,促进C3S矿物在低温下形成.当高硅石灰石与普通石灰石质量比为1.0︰5.0时,所制备的贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3,7,28d抗压强度分别为37.9,60.3,87.9MPa,展现出了良好的力学性能.     

基于Rietveld/XRD(内标法)水泥浆体物相演变定量表征与非晶定量公式修正

基于Rietveld/XRD精修方法,借助GSAS-EXPGUI软件,研究既定水化龄期普通硅酸盐水泥浆体物相组成的定量表征,并结合Ca(OH)2的热分析定量结果以及熟料矿物与自由水的量化匹配关系研究Rietveld定量结果的可靠性。研究结果表明,干燥水化样品中Ca(OH)2的Rietveld定量结果与热分析定量结果具有较好的一致性,当水化1 d、3 d、7 d和28 d龄期时,其绝对误差分别为1. 2%、0. 7%、0. 3%和0. 8%,且随着水化龄期的延长,样品的相对误差显著降低。结合水泥浆体物相演变的Rietveld定量表征发现,熟料矿物的消耗程度与自由水的消耗程度存在较好的线性相关性(相关系数R2=0. 996),反映了其Rietveld定量表征具有较高的可靠性。在此过程中,提出了基于内标法改进型的非晶相定量公式,并建立了水泥浆体自由水与相应干燥样品化学结合水的数学关系。     

纳米TiO2光催化水泥基材料的研究进展

光催化技术是解决当前大气污染问题的一项重要手段,纳米TiO_2由于具备光催化效率高、稳定性好、经济环保等优点,是当前研究最多和应用最广的光催化材料。本文归纳了纳米TiO_2的光催化机理和催化性能,包括内在因素(晶体结构、组成和颗粒尺寸)和外在因素(光强、温度和pH值)对其光催化性能的影响。同时,分别从纳米TiO_2在水中的分散,纳米TiO_2对水泥基材料物理性能的影响,纳米TiO_2水泥基材料的光催化性能三个方面对纳米TiO_2光催化水泥基材料进行了系统的归纳和总结,分析并指出了纳米TiO_2光催化水泥基材料存在的问题并作出展望,以期为制备新型的纳米TiO_2光催化水泥基材料提供参考。     

土壤物证鉴定中的微观测试与表征技术

在司法物证检验鉴定中,为了鉴别2种未知土壤物证的来源性问题,采用X射线荧光光谱、X射线衍射和激光粒度分析,对样品进行测试和对比。结果表明,2种样品在化学组成、矿物组成和粒径特征方面均存在较大差异,二者虽然当时取自同一案发现场,但是它们之前的来源是不同的。     

应用挤塑板颗粒制备轻骨料混凝土

在生产挤塑聚苯乙烯板(XPS)的过程中会产生大量的颗粒废料，为避免产生环境问题，可将XPS颗粒废料用于制备轻骨料混凝土。采用外掺法研究聚苯颗粒掺量、 XPS废料颗粒和可再分散性乳胶粉对轻骨料混凝土性能的影响。结果表明：聚苯颗粒体积掺量小于1 200 mL时，与混凝土的抗压强度、抗折强度、密度呈线性关系，当聚苯颗粒体积掺量为1 500 mL时在混凝土中趋向于饱和；可再分散性乳胶粉能改善聚苯颗粒与混凝土之间的界面问题，当质量掺量为6 g时，抗压强度提高了28%、抗折强度提高了48%。使用XPS颗粒等体积取代聚苯颗粒，XPS颗粒较大的空隙率导致导热系数升高；计算中去除颗粒之间空隙后，XPS颗粒等体积取代聚苯颗粒，当取代2/3的聚苯颗粒时导热系数降至0.0 896 W/(m·K)。     

氟硅树脂基超疏水涂层的组成设计及性能评价

超疏水涂层具有优异的防水性、自清洁性、防腐蚀性能等优点，一直是国内外的研究热点，但如何简单高效地制备高稳定性的超疏水涂层仍是一个挑战。本工作以乙酸乙酯为溶剂介质，按既定工艺将氟硅(F-Si)树脂、气相二氧化硅(Hy-SiO₂)、KH-550均匀分散以提高其相互匹配效果。通过正交试验，以涂层表面水接触角(WCA)、滚动角(RA)以及接触角摩擦损失率(FL)为参数确定了涂层的最佳配比，并在此基础上对超疏水涂层在不同基底上的作用效果及其耐沾污性、热稳定性、耐湿性进行了研究。结果表明，当F-Si树脂、Hy-SiO₂、乙酸乙酯的质量比为1∶0.2∶15时，涂层的WCA高达154.3°,RA为1.7°,FL为8.8%,具有优异的超疏水性能和稳定性。不同基材类型对涂层的超疏水性有很大的影响，但在水泥基底上性能最优，并通过SEM分析发现，水泥基底表面具有微米级粗糙度，与超疏水涂层中的纳米粒子共同构筑形成了超疏水表面的两个必要条件之一的微-纳米粗糙结构。涂层在300℃下加热1 h后在相对湿度40%下放置6 d仍具有超疏水效果和较优的耐沾污、耐热性能。