过硫磷石膏矿渣水泥混凝土抗氯离子渗透性能的研究

以磷石膏为主要原料,与矿渣、钢渣等工业废渣和少量硅酸盐水泥熟料复合作为胶凝材料,配制成过硫磷石膏矿渣水泥混凝土(EPSCC),对比研究了该混凝土与矿渣水泥、普通硅酸盐水泥配制的混凝土的抗氯离子渗透性能,结合MIP、SEM、XRD对其抗氯离子渗透性机理进行了分析。结果表明,EPSCC的氯离子扩散系数明显低于普通硅酸盐水泥混凝土(OPCC)和普通矿渣水泥混凝土(PSCC),且该体系硬化浆体的微观结构密实,良好的孔结构和水化产物对于氯离子的吸附和固化作用,赋予过硫磷石膏矿渣水泥混凝土优异的抗氯离子渗透性能。     

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.     

海水环境下铝酸盐水泥基材料的抗蚀性能研究

研究了海水环境下铝酸盐水泥与单掺硅灰、矿渣组成的复合水泥浆体的抗压强度和水化产物变化规律。结果表明,海水对铝酸盐水泥具有侵蚀作用;掺入矿物掺合料能够促进铝酸盐水泥的水化,改善水泥浆体孔隙结构,生成水化钙铝黄长石等水化产物,有利于浆体结构密实和强度发展,进而提高铝酸盐水泥强度及抗蚀性能,且随着矿物掺合料掺量的增多,抗蚀性能逐渐提升。与矿渣相比,硅灰对提高铝酸盐水泥抗蚀性能具有更好的效果,海水环境下掺入10%硅灰,28 d抗压强度最高,超过淡水环境下空白组。     

普硅水泥和低碱度硫铝酸盐水泥复合体系性能的研究

研究了在不同普通硅酸盐水泥掺量下,硫铝酸盐水泥基复合胶凝材料的流动度,凝结时间和水泥砂浆强度性能的影响。研究结果表明:普通硅酸盐水泥掺量小于50%时,普硅水泥-低碱度硫铝酸盐水泥混合体系的凝结时间和流动度随着普硅水泥掺量的增加而减小。随普通硅酸盐水泥掺量的增加,复合水泥砂浆的强度先减小后增大,当掺量为40%时水泥砂浆的强度达到了最大值。利用XRD和SEM微观测试手段对硫铝酸盐水泥基复合胶凝材料的水化产物和水化机理进行了分析和讨论。     

硬石膏对硅酸盐水泥-铝酸盐水泥体系性能的影响

研究了硬石膏掺量（0%,1%,2%,3%）对硅酸盐水泥-铝酸盐水泥复合体系抗压强度和干缩性能的影响。结果表明：随着硬石膏掺量的增加,在水化早期,硅酸盐水泥-铝酸盐水泥二元体系的抗压、抗折强度变化不大,水化后期,硬化砂浆的抗压抗折强度在2%硬石膏掺量时达到最大;随着硬石膏掺量的增加,硅酸盐水泥-铝酸盐水泥复合体系的收缩率逐渐降低,且与预养护龄期无关。     

纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥凝结硬化的影响

研究了纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥凝结时间、早期水化历程及抗压强度的影响,采用XRD、TG、pH计和SEM等分析测试手段对早龄期水化产物和液相碱度等进行表征,探讨了纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥的增强机理。结果表明:掺加纳米C—S—H/PCE能有效缩短硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥浆体初凝及终凝时间,当C—S—H掺量≥1.0%时,硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥的初、终凝时间差明显缩短。纳米C—S—H/PCE加快了硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥水化放热速率,提高了总的水化放热量,早期水化产物生成数量多,但对水泥水化产物类型没有影响,硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥体系8、12、16h的抗压强度显著提高。     

多粉煤灰复合水泥的水化性能研究

采用X－射线衍射、扫描电镜、水化热和孔结构测定方法,研究了粉煤灰、矿渣、钢渣三掺复合水泥绵水化反应和激发剂对这种复合水泥水化性能的影响,并与硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的水化作了比较。结果表明：粉煤灰、矿渣、钢渣复掺改善了复合水泥的孔结构,激发剂增大了粉煤灰、矿渣、钢渣的水化活性,加快了复合水泥的水化速度,从而提高了水泥的物理力学性能,但对复合水泥水化产物种类影响不大。     

过硫磷石膏矿渣水泥混凝土耗酸量控制方法研究

过硫磷石膏矿渣水泥混凝土中硅酸盐水泥的掺量对其性能影响极大,掺量过高后期强度将大幅度下降,掺量过低早期强度将会很低。该文通过试验发现:控制过硫磷石膏矿渣水泥混凝土中PSC浆的耗酸量,可以有效控制过硫磷石膏矿渣水泥混凝土中硅酸盐水泥的适宜配比,显著提高过硫磷石膏矿渣水泥混凝土的性能。过硫磷石膏矿渣水泥混凝土中的PSC浆滤液耗酸量应控制0.10~0.25mmol/g之间。     

大掺量矿渣-水泥复合胶凝材料体系的性能研究

研究了不同细度矿渣对水泥基复合胶凝材料性能的影响,分析了复合胶凝材料体系的力学性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)、压汞法(MIP)、热分析(TG-DTG)测试了矿渣-水泥复合胶凝材料体系的微观结构及水化产物,结果显示:矿渣的掺量对复合胶凝材料体系性能具有较大影响,具体表现为50%～70%矿渣掺量范围内,随掺量的增大,硬化浆体孔渗流程度增大,力学性能降低,且该趋势与细度无关;矿渣细度降低,可细化硬化浆体孔结构,降低孔的渗流程度,水化产物显著增多,微观结构更加密实,从而对力学性能起到正效应。     

水化硫铝酸盐水泥粉体对硫铝酸盐水泥自身水化进程的影响

制备并表征了水化硫铝酸盐水泥粉体材料(HCSAP),并结合水化热、化学收缩、XRD、TG、SEM等测试研究了HCSAP对硫铝酸盐水泥自身水化进程的影响.结果表明:在大水灰比条件下,硫铝酸盐水泥完全水化后主要生成钙矾石、水铝黄长石、单硫型水化硫铝酸钙及少量氢氧化铝.在硫铝酸盐水泥中混掺10％HCSAP,该改性浆体后期水化...     

丁苯类聚合物乳液对水泥水化硬化的影响

在研究聚合物水泥混凝土路用性能的同时,通过超声波、红外光谱等物理化学方法对聚合物水泥基材料的水化硬化机理进行了分析。主要阐述丁苯类聚合物乳液对水泥水化硬化过程的影响,同时分析聚合物水泥体系中的化学结合水量及红外光谱图。结果表明：超声波在聚合物乳液水泥净浆中的传播速度随龄期的增长逐渐增加,传播速度－龄期曲线反映了随龄期的增长,水泥硬化形成强度和刚度的过程。     

水泥细度对水泥水化及混凝土早期开裂影响

利用微量热仪法研究了细度对水泥水化热及水化放热速率的影响规律,利用非接触式激光位移传感器和集中约束平板法测试了不同细度水泥混凝土的早期收缩变形与开裂.结果显示：随着细度的增加,水泥水化热与水化放热速率增加,水化放热峰值时间明显提前;水泥比表面积提高,混凝土早期收缩增大,早期单位裂缝面积增加,但混凝土水分蒸发速率与最大裂缝宽度减小.建议混凝土工程中应限制水泥过细.     

水泥水化过程的电化学研究（Ⅱ）：硬化水泥浆体在直流极化下的交 …

应用在直流极化下的交流阻抗谱方法测定了水泥水化过程的复平面图,在此基础上上计算了各电路参数和水化过程的动力学常数,通过电路参数随水化时间的变化对水化机理进行了探讨。     

重金属铅对硫铝酸盐水泥水化及其浸出毒性的影响

研究了硫铝酸盐水泥体系下重金属铅对水泥水化进程的影响,以及硫铝酸盐水泥对重金属铅的固化/稳定效果分析.研究表明,重金属铅掺量达到一定阀值(本试验条件下为2.0%)时,才会对硫铝酸盐水泥水化产生明显影响.用硫铝酸盐水泥对重金属铅进行固化效果良好,重金属铅通过物理固封、替代或吸附等形式可固化入水化产物结构中,且2.0%硝酸铅掺量浸出毒性试验结果控制在国家标准要求之内.     

含超细矿渣水泥的水化研究

用ＴＧ－ＤＴＡ，ＸＲＤ，ＳＥＭ研究了超细矿渣水泥的水化反应，并与硅酸盐水泥、含普通细度矿渣水泥的水化作了比较。结果表明：超细矿渣的水化程度较快、活性较高、可大量消耗水泥浆体中的Ｃａ（ＯＨ）２，生成更多的凝胶产物，因而改善了水泥石的微观结构，提高了水泥的物理力学性能。     

脱硫石膏作为水泥缓凝剂的试验研究

通过试验研究了脱硫石膏对水泥物理力学性能与水化过程的影响。结果表明,脱硫石膏代替二水石膏掺到水泥中,可使水泥的各种性能得到改善与增强,有效地提高水泥的抗压强度,可以代替天然石膏用于水泥生产。     

矿物外加剂与水泥石的膨胀行为

通过实验测定了水泥的安定性和水泥石的膨胀率、膨胀应力,分析探讨了粉煤灰、矿渣、硅灰等矿物外加剂与游离氧化钙之间的相互作用机制及其对水泥石膨胀行为的影响机理．结果表明,粉煤灰等低活性矿物外加剂并不能从根本上有效地改善水泥的安定性,它们对水泥安定性的作用只是外加剂的一种稀释效应而已．只要水泥石内部的膨胀应力大于粘结应力,水泥石就会产生表观体积膨胀．高钙粉煤灰用作矿物外加剂时,必须严格控制其掺加量,以防止水泥安定性不良或混凝土产生膨胀破坏．     

有机膦酸对水泥早期水化特征的影响

采用离子螯合反应、水化热测试及电阻率测试等,研究了2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)、羟基亚乙基叉二膦酸(HEDP)和二乙烯三胺五亚甲基叉膦酸(DTPMPA)这3种有机膦酸对水泥浆水化硬化特征的影响,并探讨了其影响机理.结果表明:有机膦酸对Ca2+具有很强的螯合作用,其中的单分子膦酸基团数量越多,对金属离子的螯合值越大,由强到弱依次为DTPMPA、HEDP、PBTCA;相同掺量条件下,有机膦酸的缓凝效力远大于葡萄糖酸钠,其对水泥浆的水化抑制能力随着膦羧基团数量的增大而增大;有机膦酸优先与Ca^2+、Mg^2+等形成稳定的螯合物,限制了Ca^2+、Mg^2+等参与水化产物的形成,延长了水化溶解期与诱导期;与空白样不同,有机膦酸的掺入使得水泥水化加速期的电阻率微分曲线上未出现1对波峰波谷,另外,电阻率微分曲线拐点与水泥浆凝结时间密切相关;适当掺量的有机膦酸对水泥28d抗压强度和抗折强度具有增强作用,但过量有机膦酸会导致水泥强度显著下降.     

混合材对MSWI制CSA水泥性能的影响

以城市垃圾焚烧飞灰(MSWI)为主要原料,在实验室成功烧制了硫铝酸钙(CSA)水泥熟料。研究了单掺或复掺不同种类、不同掺量的混合材后,CSA水泥的力学性能和水化性能。结果表明:石灰石粉(LI)/矿渣粉(SL)在CSA水泥中较为适用,而粉煤灰(FA)/MSWI的活性较差;单掺4种混合材均对CSA水泥早期强度产生不利影响;单掺LI/SL对后期强度发展有益;复掺混合材较单掺效果好,尤其是试样10%LI+10%SL、10%LI+10%MSWI和5%LI+15%SL。