减水剂对水泥浆体流变特性的影响

前言近年来,美国 M.Daimon 和 D.M.Roy 教授、日本服部健一博士等人在水泥浆体中加入超塑化剂研究方面做了不少工作,他们认为:水泥和水搅拌后,同液相界面产生接触电位差,不同电荷的离子凝聚形成双电层结构,这时,由于带电颗粒间相互作用,双电层重叠,产生静电斥力而使颗粒分散;由于颗粒间存在范德华力而形成吸附层,使表面电位逐渐降低,界面形成ξ电位。掺入减水剂后,有机阴离子被吸附在水泥颗粒的表     

复合型石膏在净浆和自流平砂浆中的性能研究

研究了固氟脱酸处理后的氟石膏与α型半水石膏复合对净浆和自流平砂浆流动性、胶凝性能和力学性能的影响规律。结果表明:改性氟石膏与α型半水石膏的质量比为45∶55时,净浆的流动性能与力学性能最佳。随着改性氟石膏掺量增加,改性氟石膏早期水化速率较慢,24 h抗压强度出现下降趋势;随着龄期的延长,改性氟石膏进一步水化,晶体结构逐渐致密,7 d绝干抗压强度在38～50 MPa。石英砂掺量20%制备的复合型石膏基自流平砂浆的24 h抗折和抗压强度分别为3.2、12.1 MPa,30 min流动度损失为2mm,符合JC/T 1023—2007《石膏基自流平砂浆》的要求。     

双电层对碱矿渣胶凝材料氯离子传输的影响

描述了碱矿渣胶凝材料固液界面的双电层特性，测试分析了不同氯离子浓度及表面活性剂掺量下的Zeta电位，阐明了双电层效应对氯离子扩散和吸附的影响机理.结果表明：碱矿渣胶凝材料的Zeta电位为负值，随着氯离子浓度的增大Zeta电位绝对值减小；阳离子表面活性剂可使碱矿渣胶凝材料的Zeta电位转为正值，并提高氯离子吸附能力，减小有效氯离子扩散系数，而阴离子表面活性剂效果相反；碱矿渣胶凝材料孔隙表面双电层效应的改变可使氯离子吸附能力改变50%以上.     

氨基磺酸系高效减水剂保塑性能与机理研究

较系统地研究了氨基磺酸系高效减水剂(ASP)对水泥体系的保塑性能、在水泥表面的吸附层厚度、ξ-电位及对Ca2 的络合能力,并与萘系减水剂(FDN)进行了对比.结果表明:ASP具有使水泥净浆流动度和坍落度损失小、延缓水泥凝结时间等性能.由于ASP在水泥颗粒表面的吸附层较厚、空间位阻较大、溶剂化层较厚及ξ-电位较稳定等原因,阻碍了水泥颗粒间的凝聚;同时由于ASP含有的—OH,—NH2等官能团与水化产生的Ca2 形成不稳定的络合物,抑制了水化产物C-S-H,Ca(OH)2和钙矾石等结晶体的形成,从而抑制了水泥的早期水化,故ASP具有良好的保塑性能.     

缓凝剂对建筑石膏水化过程和硬化体微结构的影响

测定柠檬酸、聚合磷酸钠、骨胶3类缓凝剂对石膏性能的影响，通过不同水化时间的水化率和水化温度测定。研究了缓凝剂对建筑石膏水化过程的影响。采用SEM形貌分析和压汞法孔结构分析研究缓凝剂对石膏硬化体微结构的影响。结果表明。这3种缓凝剂均延缓了石膏的水化进程，使凝结时间延长，强度降低。低掺量时柠檬酸缓凝作用最显著：缓凝剂改变了二水石膏晶体生长习性，使晶体由针状转变为短柱状，晶体尺寸明显增加；缓凝剂使硬化体孔径分布粗化，孔结构劣化。     

缓凝剂对脱硫石膏水化进程和硬化体性能的影响

测定柠檬酸、SG-10、P粉等缓凝剂对脱硫石膏性能的影响,通过对不同水化时间的水化率和水化温度测定,研究了缓凝剂对脱硫石膏水化进程的影响,采用SEM形貌分析研究了缓凝剂对脱硫石膏硬化体微结构的影响。研究表明：三种缓凝剂对脱硫石膏的绝干强度影响趋势大体相同,都随掺量增大先有较小幅度上升后呈降低趋势;缓凝剂延缓了脱硫石膏水化放热峰的出现,早期水化率降低,但终期水化率不受影响：缓凝剂的选择吸附改变了二水石膏的晶体形貌和尺寸。     

减水剂对建筑石膏的助磨作用和性能的影响

采用离心式颗粒粒度分析、SEM微结构分析、压汞法孔结构分析、紫外吸收光谱吸附量测定与电泳法ξ电位测定，结合宏观性能试验，研究了减水剂对石膏的助磨和分散作用．结果表明，减水剂磨前掺入不仅具有良好的助磨效应，而且分散能力有显著提高．减水剂磨前掺入可显著提高石膏的粉磨效率，提高石膏的比表面积，使颗粒粒度细化；可明显增加减水剂在石膏表面的吸附量与ξ电位，其分散能力大大优于减水剂同掺．这为减水刺作为功能组分制备石膏基材料提供了依据以及工艺路线．     

煅烧硬石膏溶解水化性能及煅烧活化机制研究

采用BaSO4重量法、原子吸收分光光度法、SEM扫描电镜和TG热重分析等测试方法,研究了天然硬石膏的相组成、水化进程、溶解过程和二水石膏析晶过饱和度,胶结材硬化体的微结构和强度,并对硬石膏的煅烧活化机制进行了分析.经150℃煅烧后,硬石膏的各方面性能产生了变化:硬石膏中的CaSO4.2H2O生成了β-半水石膏,而β-半水石膏能够快速水化生成CaSO4.2H2O,对硬石膏水化产生晶种诱导效应;硬石膏溶解水化活性显著提高,凝结时间缩短,水化进程加快;结构松弛,易磨性提高,液相过饱和度增大,水化速率和水化率增大.     

共晶磷对石膏应用性能的影响

共晶磷存在于半水石膏晶格中,水化时从晶格中溶出,阻碍半水石膏的水化,共晶磷可降低二水石膏析晶的过饱和度,使二水石膏晶体粗化,强度降低,一般的预处理不能消除共晶磷的影响,但在911℃煅烧制备无水石膏时,可使共晶磷从晶格中析出。其作为磷石膏中仅次于可溶磷的有害杂质,影响了磷石膏的应用性能。其明显降低了建筑石膏的水化率,使二水石膏析晶过饱和度降低,晶体粗化,结构疏松,硬化体强度降低。在二水石膏煅烧成半水石膏的过程中共晶磷并没有发生变化,仍存在于石膏晶格中;在建筑石膏水化过程中,共晶磷从晶格中溶出,变成可溶性磷HPO_(4)^(2-)溶解在浆体中,HPO_(4)^(2-)电离出H^(+)和PO_(4)^(2-),其中PO_(4)^(2-)又迅速与溶液中大量存在的Ca^(2+)结合,转变为难溶性Ca_(3)(PO_(4))_(2)覆盖在晶体表面,阻碍了石膏的进一步水化,从而导致硬化体强度降低,而富余的H^(+)则导致了浆体pH值的降低。     

钡盐对α-高强石膏凝结时间的影响及作用机理

针对石膏凝结硬化快不利于施工的特点,研究2种钡盐Ba CO3和Ba2Si O4作为缓凝剂在不同掺量时对α-高强石膏凝结时间、水化率、抗折、抗压强度和微观形貌等性能的影响。试验结果表明,钡盐对α-高强石膏有很好的缓凝作用,而且随掺量增加缓凝效果显著,此外相同掺量下的Ba2Si O4缓凝效果和强度损失都优于Ba CO3。研究提出了钡盐作为石膏缓凝剂的作用机理在于Ba2+与SO42-反应生成不溶于水的硫酸钡,其包裹在石膏颗粒表面,从而有效抑制了石膏水化反应进程。     

蒸压处理对磷石膏中石膏相脱水性能的影响及其过程的研究

一般认为,在蒸压处理过程中,磷石膏有3种晶相:二水硫酸钙、α型半水硫酸钙、无水硫酸钙。讨论了在不同温度和不同保温时间蒸压条件下,磷石膏的相转变过程及其产物的物理性能。结果表明,部分磷石膏首先直接脱水成β型半水硫酸钙,然后二水硫酸钙和β型半水硫酸钙转变成β型半水硫酸钙,最后全部转变为无水硫酸钙。同时还探讨了可溶性磷、氟对磷石膏脱水过程及其脱水相性能的影响,发现P/F杂质形成的难溶性磷酸钙和氟化钙影响硫酸钙的脱水形貌。     

α半水石膏水热法制备工艺参数对颗粒粒度特性影响探讨

粒度分布是高性能α半水石膏重要的颗粒特性,影响着半水石膏的标准稠度需水量和硬化浆体微结构。文章探讨了α半水石膏水热法制备过程中工艺参数对石膏粒度分布和转化时间的影响。结果表明:搅拌速率是影响α半水石膏粒度分布的最主要因素,随着搅拌速率提高,二次成核速率呈指数增加。转化温度升高有利于半水石膏细度的降低和转化时间的缩短,但随着转化温度升高半水石膏细度变化幅度降低。浆体固液比与半水石膏细度呈反比,不利于制备细小的半水石膏颗粒,但它对于提升产品的产率,降低单位质量产品能耗具有重要意义。     

改性盐石膏制备墙体砌块的研究

利用矿粉、硅酸盐水泥、促凝剂和碱性激发剂对盐石膏进行改性,配制的盐石膏基胶凝材料28d抗折强度6.0MPa,抗压强度33.4MPa,软化系数0.87。其主要水化产物为C-S-H凝胶和少量的钙矾石（AFt）、硬硅钙石[Ca6Si6O17(OH)2],盐石膏中的硬石膏经促凝剂的激发,其活性增强,水化生成二水石膏,与盐石膏中的二水石膏形成饱和溶液,并析出新的二水石膏晶体,形成结构骨架。外掺膨胀珍珠岩,制备了不同密度等级的墙体砌块,研究了不同掺量下砌块的各项性能,在降低密度的同时,获得了优良的热工性能和抗风化性能。     

磷石膏制备煅烧硬石膏及性能研究

通过中温煅烧制备煅烧硬石膏，分析了磷石膏在不同煅烧温度下得到的煅烧硬石膏标准稠度用水量、力学强度等物理性能，并采用物相分析、X射线衍射仪、扫描电镜以及激光粒度分析仪分析煅烧温度对煅烧硬石膏性能影响机理。结果表明：磷石膏在500℃下煅烧2 h得到的煅烧硬石膏性能最佳，标准稠度用水量为56%,28 d抗压强度为18.89 MPa，水化体二水石膏含量为75.3%。煅烧硬石膏物性受煅烧温度影响的原因为随着煅烧温度上升，Ⅱ型无水石膏相逐渐增加，β-半水石膏相逐渐减少，Ⅱ型无水石膏缺少β-半水石膏激发，造成水化率降低，强度降低，且Ⅱ型无水石膏随着煅烧温度升高，粒径增大，比表面积减小，造成稠度升高，强度提高。     

半液相法制备α-半水石膏及其力学性能的研究

利用电厂固体废弃物脱硫石膏和采用半液相法制备α-半水石膏,研究了料浆浓度、蒸压压力（温度）、时间及干燥温度、时间对其强度的影响.试验结果表明,浆料浓度80％,蒸压压力0.1 MPa,蒸压时间3h,烘干温度120℃,烘干时间3h,制得的α-半水石膏抗压强度达到45.1 MPa.通过微观结构分析可知,在高温高压条件下脱硫石膏将脱水形成长径比为3∶1的α-半水石膏晶体,其晶型完整,表面光滑均匀.     

用碱渣制取α型半水石膏的研究

本文以碱渣（含水２０％～４０％）与废硫酸液（浓度９％～１５％）掺入转化剂，制取α型半水石膏。产品抗压强度３０ＭＰａ，抗拉强度４ＭＰａ以上。文中介绍了工艺参数、技术性能及转化剂、烘干温度对α型半水石膏性能的影响。     

磨细矿渣抗氯离子侵蚀性能的机理研究

用双电层理论和F盐的形成机理分析了磨细矿渣具有优越抗氯离子侵蚀性能的机理。磨细矿渣的C3A含量高 ,硫酸根含量低 ,水化产物碱性低 ,因而其氯离子结合能力更强。磨细矿渣高性能混凝土孔结构细化 ,双电层能更有效地阻止氯离子扩散     

硼砂对脱硫建筑石膏水化的影响及其机理分析

针对脱硫建筑石膏凝结硬化快的特点,研究了硼砂对脱硫建筑石膏水化进程与二水石膏晶体形貌的影响,以及不同pH值时硼砂的缓凝效果,结合光电子能谱技术对其缓凝机理进行了分析.结果表明,硼砂可以抑制脱硫建筑石膏早期水化,使其水化放热减缓,凝结时间延长,但石膏硬化体强度有所降低;硼砂在碱性的水化条件下对脱硫石膏缓凝效果最佳,在pH值=10时凝结时间出现峰值;硼砂的掺入会改变二水石膏的晶体形貌,使二水石膏形貌由针状变成短柱状,晶体尺寸明显粗化,晶体之间搭接不良,引起强度损失;硼砂与脱硫石膏表面钙元素发生络合作用,在其表面形成化学吸附层,抑制晶核长大,延缓石膏水化进程.     

水泥基防渗堵漏材料凝结机制的研究

研究了硫酸铝对硫铝酸盐水泥基防渗堵漏材料凝结时间的影响，在硫铝酸盐熟料中加入适量的硫酸铝能改变硫铝酸盐水泥熟料的早期水化进程，从而缩短水泥浆体的凝结时间。运用双电层理论、水化络合理论等分析了凝结时间变化的原因，得出了通过改变熟料颗粒的双电层结构和设置改变液相浓度的结晶结构可以调控硫铝酸盐水泥基防渗堵漏材料凝结时间的结论。     

羧基丁苯乳液和硅酸盐水泥复掺对建筑石膏改性的研究

研究羧基丁苯乳液和硅酸盐水泥复掺对建筑石膏的改性效果。结果表明，具有水硬性的水泥水化产物和聚合物失水后形成的薄膜对二水石膏的填隙、包裹保护作用，使得羧基丁苯乳液和硅酸盐水泥复掺改性的建筑石膏孔隙率降低，饱水强度得到极大的提高，吸水率、溶蚀率显著减小，改善了建筑石膏的强度及耐水性。结合物理力学性能试验结果，采用了SEM、孔结构分析测试技术，研究改性建筑石膏的水化产物种类、形态及孔结构对宏观性能的影响。