偏高岭土对低热硅酸盐水泥水化性能的影响

采用不同掺量偏高岭土取代水泥配制低热硅酸盐水泥净浆和砂浆,测试了不同净浆的凝结时间,采用微量热仪测试了净浆的水化放热速率和放热量,测试了砂浆抗压强度和抗折强度发展,采用XRD分析了净浆物相组成。结果表明,偏高岭土缩短了低热硅酸盐水泥初凝和终凝时间,缩短了胶凝材料体系的水化诱导期,并使加速期和减速期提前,但并未提高7 d水化放热量,其对早期水化的促进作用随掺量提高而更显著。掺量在10%以内时,偏高岭土促进砂浆强度发展,14 d时促进作用最为显著,但掺量不宜超过15%。偏高岭土未改变低热硅酸盐水泥水化物相种类,但可明显降低产物中氢氧化钙的含量,其火山灰反应在28 d后仍在进行。     

柠檬酸对氯氧镁水泥水化过程及性能的影响

研究了不同掺量(0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%)的柠檬酸对氯氧镁水泥(MOC)凝结时间、抗压强度、电阻率、体积稳定性和耐水性的影响,并通过XRD和SEM分析了其作用机理。结果表明：掺入柠檬酸会延长MOC的凝结时间和水化诱导期,延缓水化进程,降低抗压强度,但能有效改善MOC的体积稳定性和耐水性;掺入柠檬酸会使MOC水化产物5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O(相5)的含量增加,晶体形态改变;空白组浸水28 d后,其内部生成了大量片状Mg(OH)₂;掺柠檬酸的试件浸水28 d后,其内部疏松多孔的Mg(OH)₂较少,大量絮状相5相互搭接,使MOC的内部结构更加致密,耐水性得到提升。     

矿渣-脱硫石膏-水泥复合胶凝材料的性能研究

制备了矿渣-脱硫石膏-水泥复合胶凝材料,通过抗压强度试验确定了其最佳配合比,并进行了微观机理分析。抗压强度结果表明：相同水泥掺量(10%)下,随着脱硫石膏掺量的增加,试件的28 d抗压强度先增大后减小;相同m_矿渣∶m_脱硫石膏(8.0∶1.0)下,随着水泥掺量的增加,试件的28 d抗压强度先增大后减小;最佳m_矿渣∶m_脱硫石膏∶m_水泥为75.5∶9.5∶15.0。28 d微观结果表明：随着脱硫石膏掺量的增加,水化产物生成量增多,AFt由针状变为粗棒状,但同时CaSO₄·2H₂O量也较多;随着水泥掺量的增加,CaSO₄·2H₂O和矿渣颗粒减少,无胶结性的SiO₂增多,AFt由针状先变为粗棒状再变为针状和粗棒状共同存在。     

纳米C-S-H早强剂对水泥水化的影响研究

通过凝结时间、水化温度、XRD、SEM、抗压强度试验等研究了纳米C-S-H早强剂对水泥水化及混凝土强度的影响,并分析了作用机理。结果表明：纳米C-S-H早强剂明显缩短了水泥的凝结时间;随着纳米C-S-H早强剂掺量的增加,水化温度峰出现时间缩短,且峰值提高;掺入适量的纳米C-S-H早强剂不改变水泥的水化产物种类,但加速了水泥水化进程,提高了混凝土的早期抗压强度,且后期（28 d、56 d）抗压强度无倒缩。     

聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能的研究

研究了聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能影响。测试了不同掺量的聚羧酸减水剂对于标准稠度用水量及凝结时间、胶砂强度、水泥胶砂干缩率、水化放热的影响,并利用XRD(X射线衍射仪)和SEM(扫描电子显微镜)进行微观结构的观察和分析。随着聚羧酸减水剂掺量的增加准稠度用水量逐渐减降低,凝结时间先减小后增大;胶砂强度胶砂的1、3、28 d抗折、抗压强度均先增大再减小;水泥胶砂干缩率随着聚羧酸减水剂的掺入,很大幅度的减小了水泥胶砂试件的干缩率;聚羧酸减水剂的掺入使普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的水化放热峰出现时间延后,且使初期的水化放热峰值提高。掺入减水剂会使水化产物增多,钙矾石结晶变粗壮,结构更加密实。     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

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。     

铝酸盐水泥对硫氧镁水泥强度和耐水性的影响EI北大核心CSCD

为改善硫氧镁水泥(MOS)耐水性差的问题,引入了铝凝胶相(AH_(3)),研究了铝酸盐水泥(CAC)掺量对MOS凝结时间、抗压强度以及水化产物相组成的影响.结果表明:CAC可明显缩短MOS的凝结时间,并提升其抗压强度和耐水性;掺加CAC后,MOS水化产物中出现了新的水化相CAH10、镁钙矾石相(3CaO·Al_(2)O_(3)·3Mg(OH)_(2)·(30~32)H_(2)O)、AH_(3)和C_(3)AH_(6);掺加5%~15%CAC时,MOS中水化产物5·1·7相的含量增加,MgO、Mg(OH)_(2)含量减少;掺加10%CAC时,空气养护28 d后MOS的抗压强度提升了25.11%,5·1·7相的含量提升了36.85%;浸水养护28 d后,5·1·7相的含量提升了51.86%,耐水性最好,强度保留系数达到0.99;掺加CAC使体系中生成了3CaO·Al_(2)O·33Mg(OH)·(230~32)H_(2)O和AH_(3),促进了MgO的后期水化并消耗了体系中的Mg(OH)2,但是CAC掺量超过20%时会出现水榴石反应,大量CAH10转化为C_(3)AH_(6),导致强度严重倒缩.     

低碱液态速凝剂的性能及其促凝机理

采用有机无机复合的方法合成了一种低碱液态水泥速凝剂(简称LSA速凝剂).性能测试结果表明,LSA速凝剂掺量为7%时可使PⅡ52.5硅酸盐水泥的初凝时间缩短至1.3 min,终凝3.1 min,1 d抗压强度达到19.8 MPa,比空白试样提高37.5%,28 d抗压强度保留率为95.2%.同样掺量时可使JC 477-2005基准水泥的初凝时间缩短至1.8 min,终凝3.8 min,1 d抗压强度达到16.3 MPa,比空白试样提高136%,28 d抗压强度保留率为107.5%.XRD、SEM、TG-DSC等测试手段对水泥硬化体微观结构和水化产物的深入分析表明,LSA速凝剂是通过促进早期水泥水化体系钙矾石晶体生成而达到促凝效果的.     

非晶态C_(12)A_7/CaSO_4·2H_2O体系对OPC早期性能的影响及作用机理

研究了5%掺量下,不同质量比的非晶态C_(12)A_7/CaSO_4·2H_2O体系对OPC净浆凝结时间、流动性和早期抗压强度的影响,通过XRD和SEM对水化产物的物相和形貌进行了表征。结果表明:非晶态C_(12)A_7/CaSO_4·2H_2O体系能够促进C_3S和C_2S的水化,生成C-S-H凝胶相互交织搭接形成网络结构而促进凝结;同时也促使OPC水化早期产生针状晶体钙矾石,钙矾石与前期生成的C-S-H凝胶相互填充,使水化产物结构密实,提高早期强度;当非晶态C_(12)A_7/CaSO_4·2H_2O体系掺量为5%,非晶态C_(12)A_7与CaSO_4·2H_2O的质量比为1.0∶1.0时,水泥早期强度最高,7 d抗压强度达到100 MPa,说明此体系反应比较完全。     

多元复合超早强水泥基材料的性能研究

研究了不同掺量石灰石粉和普通硅酸盐水泥对硫铝酸盐水泥凝结时间和力学性能的影响,采用水化热测试对水化进程进行了分析,同时,采用DTG对水化产物进行了综合热分析。结果表明：石灰石粉的掺入,缩短了终凝时间,降低了抗压强度;普通硅酸盐水泥的掺入,提高了硫铝酸盐水泥的水化速率,促进了C-S-H凝胶和AFt的生成;随着普通硅酸盐水泥掺量的增加,胶砂的早期强度逐渐降低,后期强度逐渐提高,当普通硅酸盐水泥掺量为40%时,5 h抗压强度最高,为35.9 MPa,当普通硅酸盐水泥掺量为80%时,28 d抗压强度最高,为94.5 MPa。     

氨基三亚甲基膦酸对水泥水化的影响

测试了掺氨基三亚甲基膦酸(ATMP)水泥净浆的凝结时间及抗压强度.利用水化热测试、X射线衍射分析、热重分析、扫描电镜分析、Zeta电位测试等手段研究了ATMP对水泥水化的影响,探讨了ATMP对水泥净浆的缓凝机理.结果表明:随着ATMP掺量(以占水泥质量分数计)的增加,水泥净浆凝结时间逐渐延长;掺ATMP水泥净浆3d抗压强度仅在ATMP掺量大于等于0.08%时低于空白样,而28d抗压强度在ATMP掺量0.10%范围内均高于空白样;在水化初期,ATMP促进了水泥中C_3A矿物的水化.ATMP与水泥净浆中的Ca~(2+)结合形成微溶性的Ca3.5(C_3H_7O_(10)NP_3)螯合物并包裹在未水化的水泥颗粒表面,抑制了C_3S矿物的水化和Ca(OH)_2的形成,导致水泥水化放热量和水化放热速率随ATMP的掺入而明显降低.     

干冰对水泥流动度、凝结时间和强度的影响

为探究二氧化碳对水泥物理性能的影响,将二氧化碳以干冰形式直接加入水泥,测试不同掺量下普通硅酸盐水泥的流动度、凝结时间、强度等物理性能,利用XRD分析水化后矿物组成,SEM观察微观形貌。研究结果表明干冰掺量小于0.8%时,流动度随干冰掺量增加而增大。干冰掺入后,凝结时间略微延长。干冰的掺入对水泥基材料的3d强度有不利影响,7d、28d强度随干冰掺量的增加,先增大后减小。干冰掺量为1.0%时7d抗压强度最高;干冰掺量为0.6%时28d强度最高。微观分析表明干冰的掺入,影响了水泥的水化进程,同时又与水泥水化产物氢氧化钙及水化硅酸钙等反应生成碳酸钙。因此干冰使水泥早期水化进程延长或水化速度减慢,对后期水化进程起到一定改善作用。     

偏高岭土对水化硅酸镁水泥结构与性能的影响

将偏高岭土引入水化硅酸镁水泥中并测定其抗压强度、pH值,同时研究其物相组成和微观结构.结果表明:偏高岭土掺量小于10％时,可以提高水化硅酸镁水泥的28 d抗压强度,其中偏高岭土掺量为8％时,水化硅酸镁水泥的28 d抗压强度提高了60.9％;偏高岭土中的Al2O3参与了反应,导致体系的水化程度增大,偏高岭土掺量为8％时体...     

城市生活垃圾焚烧飞灰对水泥水化过程的影响研究

研究了经过化学螯合稳定化处理后的城市生活垃圾焚烧飞灰(CFA)对水泥浆体凝结时间、抗压强度、电阻率和水化产物的影响规律。结果表明,掺入CFA后,水泥浆体的凝结时间缩短,在3 d和28 d龄期时生成了水化产物Friedel盐,且水泥浆体的液相离子浓度增大,电阻率减小;当CFA掺量为5%时,硬化水泥浆体7 d龄期内的抗压强度提高,但28 d抗压强度降低;当CFA掺量从10%增大到60%时,硬化水泥浆体的抗压强度均小于空白组,并逐渐降低。     

磷酸钠水玻璃对碱矿渣水泥水化行为的影响

为了研究磷酸钠-水玻璃碱矿渣水泥的水化行为,测试了该碱矿渣水泥的凝结时间、坍落扩展度和抗压强度.采用微量热仪测试了碱矿渣水泥的水化放热行为,并分析了其水化动力学规律.采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了碱矿渣水泥早期水化产物及微观结构,探讨了磷酸钠-水玻璃对碱矿渣水泥水化行为的影响机理.结果表明:当磷酸钠掺量低于20%(质量分数)时,碱矿渣水泥表现为缓凝,其早期水化过程受致密扩散控制,反应速率随水化反应的进行而加快;当磷酸钠掺量高于80%时,碱矿渣水泥表现为促凝.磷酸钠-水玻璃碱矿渣水泥早期水化产物中无Ca_3(PO_4)_2晶体生成,Ca_3(PO_4)_2不是导致碱矿渣水泥缓凝的因素.     

多外加剂对硬化水泥浆体强度及水化特征的影响

从微观孔结构角度探究以偏铝酸钠(SA)速凝剂、聚羧酸减水剂(Sp)、高吸水性树脂(SAP)保水剂为组分的外加剂体系对硬化水泥浆体强度及水化特征的影响机理,揭示其宏观性能与微观结构间的本质关联.结果表明:SA的溶解-沉淀、Sp的分散效应以及SAP的"水库"作用分别提高了水泥的早期水化速率、后期水化面积与水化程度;水泥水化加速期内最大放热峰峰值显著提高;28d龄期时改性水泥浆体抗压强度较7d时增长78%,多外加剂的协调效应改善了因单掺速凝剂所导致的水泥基注浆材料后期力学性能发展缓慢的缺陷;复合掺用SA,Sp及适量SAP可显著降低水泥浆体孔径尺寸,使其孔径分布趋于细化;SAP存在阈值掺量,其释水后大尺寸空孔的堆积导致水泥浆体孔结构及力学性能劣化;28d龄期时各体系平均孔径差异与强度试验结果一致,孔径分布规律可有效反映硬化水泥浆体力学性能的变化特征.     

沸石细度及掺量对水泥性能影响研究

研究了混合材掺量40%下明矾石（石膏）-沸石不同比例对抗折强度、抗压强度及流动性的影响,阐明了明矾石（石膏）-沸石体系作为混合材对水泥水化的影响机制。研究表明,明矾石与石膏的最佳比例为2:1,在此比例下明矾石作为混合材的力学性能最优。沸石比例越小,相同龄期下硬化体强度越低。28d龄期,沸石掺量25%时抗压强度为47.03MPa,相对于空白样降低12.97%;沸石掺量35%时仍然能达到46.61MPa,与空白样相比下降了11.90%。流动性与沸石掺量呈线性关系,沸石掺量越高,流动性越差。综合力学性能及流动性,确定混合材掺量40%下明矾石（石膏）：沸石最佳配比为10(5):25。沸石越多,体系反应活性越高,相同龄期下水化产物越多,反应越快,强度越高。     

白云岩石粉-水泥胶凝体系水化特性研究(Ⅰ)——水化产物的XRD分析

采用X射线衍射测试方法,对7d、28d、90d三个水化龄期的白云岩石粉-水泥胶凝体系水化产物的晶体相进行了研究分析,并研究了粉煤灰对白云岩石粉-水泥胶凝体系水化的影响。结果表明:随着龄期的发展,白云岩石粉-水泥胶凝体系水化产物中CaMg(CO3)2晶体相的衍射峰强度有变化,且在90d龄期Ca(OH)2晶体相的衍射峰强度减弱,说明白云岩石粉在水化后期一定程度上参与了反应;但与粉煤灰相比,其活性较低。     

锌盐对水泥水化历程的影响

通过研究ZnCl2，ZnSO4对水泥凝结时间、水化热、电阻率及抗压强度的影响，探讨了锌盐对水泥水化历程的影响及其缓凝机理．结果表明：随着ZnCl2掺量的增加，水泥水化放热速率降低，水泥水化与硬化延缓，电阻率发展变慢，水泥早期强度明显降低，但对28d抗压强度影响较小；当ZnSO4掺量为0．10％时，水泥终凝时间约提前50min，当掺量大于0．10％时，水泥水化放热速率降低，电阻率发展变慢，水泥水化历程延缓，但不影响抗压强度的发展；同掺量下，ZnCl2延缓水化的作用大于ZnSO4；锌盐对水泥水化历程的影响规律不仅与其掺量有关，还与其所含阴离子有关。