石膏存在下含钡硫铝酸钙矿物水化过程的研究

本实验采用不同量的BaSO4取代C4A3￣S中的CaSO4,合成了一系列新型含钡硫铝酸盐矿物.利用XRD、IR、SEM等测试手段,研究了在外掺一定量石膏前提下的水化过程,确定了系统的水化产物主要为AFt、BaSO4和AH3凝胶,得出了含钡硫铝酸盐水泥早强快硬的本质原因.     

利用熟料岩相分析提高熟料强度

水泥强度的影响因素主要来自水泥熟料的矿物组成和形态,以及水泥的颗粒组成、颗粒形貌和细度等方面.就熟料矿物而言,硅酸盐相是影响水泥强度的主要因素,硅酸盐矿物的含量是决定水泥强度的主要因素.一般来说,熟料抗压强度越高,抗折强度也越高,在矿物组成对强度的影响方面,往往较多地研究其对抗压强度的影响,本文通过实例对熟料岩相分析提高熟料强度做了简单的分析.     

含钡硫铝酸盐水泥基高水材料的制备

利用含钡废渣烧制出性能优异的含钡硫铝酸盐水泥,其成本更低、强度更高。以该水泥为基础配制出凝结硬化速度更快、成本更低的新型高水充填材料,利用ＸＲＤ、ＤＳＣ－ＴＧ、ＳＥＭ等测试手段对其特性及水化硬化机理进行了初步研究。     

磷酸镁水泥性能的研究进展

磷酸镁水泥由过烧氧化镁和可溶性磷酸盐组成,是一种新型的水硬性胶凝材料.它早期强度高、收缩小、抗硫酸盐侵蚀能力强,能够与硅酸盐水泥基材料形成较强的粘结力,但其耐水性较差,原材料成本较高.因此,各类矿物掺合料如矿渣、粉煤灰、偏高岭土等被尝试用来取代部分原材料.在适当的掺量与取代方式下,矿物掺合料能够延缓凝结时间,提高抗压强度,并且能够改善耐水性.此外,氧化镁与磷酸盐的物质的量比、水胶比等也决定着磷酸镁水泥的性能.本文对磷酸镁水泥的水化机理、抗压强度、粘结强度、耐久性、体积稳定性进行了总结,指出了现有研究中的不足,并给出了建议与展望.     

硫铁铝酸钡钙矿物水化过程的研究

用DSC，XRD，SEM等方法研究了硫铁铝酸钡钙矿物的水化过程。结果表明，该矿物的主要水化产物为BaSO4，含铁C3AHIO，CAHIO，C2AH8，铁胶和铝胶。主要的水化反应在8h之内发生，初始水解期出现较早，在1h之内。由于该水泥矿物在水化初期集中放热，形成了稳定的C3AH6矿物，从而使水泥具有凝结快、早期强度高，后期强度不倒缩的特点。     

热活化煤矸石的火山灰效应及其对水泥性能的影响

江苏宜兴煤矸石的矿物组成以高岭石和石英为主,将其于550～950℃温度范围内煅烧4h后制成热活化煤矸石样,应用比强度指标分析各活化样的火山灰效应,结果显示750℃煅烧煤矸石对水泥体系的火山灰贡献率较高.将其替代水泥后,随着替代量的增加,体系标准稠度用水量增加,凝结时间延长,胶砂流动度和胶砂强度均不断降低,但当掺量为20％时,热活化煤矸石水泥的强度可以达到42.5级水泥强度标准;当掺量增至40％时,仍可满足32.5级水泥强度标准.热活化煤矸石水泥水化过程的红外光谱分析(IR分析)图谱显示,随着水化龄期的延长,活性矿物偏高岭石和水泥水化产物Ca(OH)2的特征峰均不断减弱.     

不同温度煅烧凹凸棒土的水化活性

研究了煅烧温度(200～800℃)对凹凸棒土外观、矿物组成和活性SiO2含量的影响,煅烧前后凹凸棒土对水泥浆体化学结合水量、反应程度和水泥胶砂抗折、抗压及劈裂强度等力学性能的影响.结果表明:煅烧温度改变了凹凸棒土的矿物组成,从而影响了水泥基材料的水化活性,经500℃煅烧的凹凸棒土对水泥基材料水化活性的提高效果最佳.     

含钡硫铝酸盐水泥的水化动力学与热力学研究

采用XRD和等温微量热法测试计算含钡硫铝酸盐水泥的水化动力学和热力学过程。结果表明,含钡硫铝酸盐水泥的水化过程主要受扩散过程控制,水化速率变化模式与铝酸钙、硅酸盐水泥类似。水化过程分为加速期、减速期和衰减期:在加速期,水化反应受成核反应控制,属自催化反应;从减速期开始,水化物在颗粒表面形成水化物薄膜,水化反应阻力加大,速率减缓;进入衰减期,水化反应完全受扩散过程控制。     

海南口岸首次出口天然开采重晶石

10月底,一批3．8万吨、价值202．1万美元的重晶石（天然开采）从海南洋浦港顺利输往美国。该矿产品原产于海南省儋州市,为海南口岸首次出口。重晶石为含钡硫酸盐矿物,是制造钡和钡化合物最重要的工业矿物原料。由于重晶石比重大、硬度大、化学性质稳定、不溶于水和酸、无磁性和毒性,     

不同岩性石粉-水泥复合胶凝材料性能研究

为探明石灰岩、花岗岩、石英岩和凝灰岩石粉用作混凝土矿物掺合料的可行性,采用X射线衍射仪、Zeta电位仪和总有机碳分析仪分别测定了不同岩性石粉的矿物组成、Zeta电位和减水剂吸附率,研究了石粉-水泥二元复合胶凝材料和石粉-粉煤灰/矿渣粉-水泥三元复合胶凝材料净浆和胶砂的工作性能和力学性能.结果表明:石粉的矿物组成对Zeta电位和减水剂吸附率影响较大,沸石矿物疏松结构使凝灰岩石粉的Zeta电位和减水剂吸附作用随时间变化明显,云母矿物的插层吸附使花岗岩石粉对减水剂的吸附作用明显.不同岩性石粉对复合胶凝材料浆体工作性能的影响与石粉对减水剂的吸附性能密切相关.不同岩性石粉-水泥复合胶凝材料胶砂的抗压强度比和抗折强度比均高于60％,且石粉增加了水泥胶砂的折压比,提高了胶砂试件的韧性.     

铅锌尾矿用于中热水泥的制备

本文采用铅锌尾矿为原料烧制中热硅酸盐水泥,并与用粘土配料烧制的中热水泥进行对比。用差热分析测定熟料的易烧性;用X射线衍射分析研究了熟料的矿物组成;依据国标GB2022-80测量了中热水泥的水化热;通过砂浆和净浆实验测定了中热水泥水化后的强度;并用X射线衍射和扫描电镜对水化产物进行了分析。实验结果表明,使用铅锌尾矿来配料,可以提高熟料的易烧性,矿物形成良好。熟料掺入4%的石膏制得水泥,其性能符合GB200-2003规定的强度等级42.5中热硅酸盐水泥的各项标准,并且其后期强度高于用粘土配料的试样。     

三乙醇胺对锰渣-水泥复合体系早期水化过程的影响

将锰渣与基准水泥等比例混合后在三乙醇胺的激发下制成复合体系,在分析复合体系力学强度的基础上测定复合体系早期水化过程中的Ca(OH)2剩余量,并采用红外光谱分析法、X射线衍射分析法对该体系早期水化过程进行追踪测定.结果表明,三乙醇胺对体系的激发效果明显,三乙醇胺参与了复合体系的水化过程,促进了水化反应程度,加快了锰渣中活性矿物与Ca(OH)2的二次水化,体系中的水化产物增多,有利于提高体系的早期强度.     

掺杂对高胶凝性水泥熟料矿物形成影响的研究进展

高胶凝性水泥熟料矿物体系是制备高性能水泥的关键技术之一.C3S是水泥熟料中最主要的胶凝相,而非硅酸盐类矿物C4A3(-S)也具有较强的胶凝性.因此提高水泥熟料胶凝性的关键在于熟料中C3S含量及其活性的提高,或在传统硅酸盐水泥熟料矿物体系中引入非硅酸盐类矿物(C4A3(-S)).通过探讨化学掺杂对水泥熟料中C3S和C4A3(-S)矿物的形成及共存的影响,综述了掺杂对高胶凝性水泥熟料矿物形成的影响的研究.     

改性磷石膏的强度与孔结构的研究

本工作研究了矿物掺合料(矿渣、粉煤灰)和激发剂(熟石灰和水泥)对磷石膏强度的影响,并且探索了水泥对磷石膏耐水系数的影响。此外对磷石膏改性处理后的微观形貌和孔结构进行了分析。研究结果表明:矿渣和粉煤灰均能提高磷石膏的强度,且矿渣对磷石膏强度的增强作用更明显;但两者对磷石膏耐水性的增强作用并不明显,矿渣掺量过多时会由于延迟钙矾石的形成而导致石膏开裂。水泥和熟石灰作为激发剂时可以增强磷石膏的强度,熟石灰的增强作用更明显。水泥对磷石膏的耐水性能有一定的增强作用。磷石膏的水胶比、养护龄期和矿物掺合料可以改变其孔隙率,但不会改变其孔径分布;粉煤灰可以提高石膏的孔隙率,并且改变其孔径分布;水泥会降低石膏的孔隙率并改变其孔结构。     

高岭土对混凝土强度的影响因素研究

通过胶砂试验的方法研究了高岭土矿物掺合料对水泥胶砂的影响。由试验结果得知,28天龄期时,随高岭土量的增加,水泥胶砂抗压强度和抗折强度均下降．然而高岭土的细度和煅烧与否胶砂的强度没有影响。     

硫铝酸盐水泥和丁苯乳液对水泥基修补材料性能的影响

将硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复合,并引入丁苯乳液作为聚合物改性剂制备高性能修补材料,研究硫铝酸盐水泥和丁苯乳液对修补材料的强度、凝结时间和黏度的影响和作用机制。结果表明:硫铝酸盐水泥明显提高复合水泥的早期强度,缩短初凝和终凝时间,增大黏度;适量丁苯乳液能在复合水泥浆体中形成网状结构,提高力学强度;丁苯乳液中的羧基能够减小熟料矿物铝酸钙、硅酸三钙和硅酸二钙的水化速率,复合水泥净浆的初凝和终凝时间均明显延长,黏度减小。     

钢渣在水泥和混凝土中资源化利用的研究进展

简要介绍了钢渣的化学成分、矿物组成和胶凝性能,并对钢渣活性激发方式作了分析.综述了国内外钢渣在水泥和混凝土领域的研究现状,认为钢渣作为矿物掺合料是实现钢渣资源化利用的最重要途径,同时提出了钢渣在水泥和混凝土领域今后的研究发展方向.     

F、S、P元素及其叠加矿化效应研究

本文系统地研究了F、S、P元素对水泥熟料矿物形成过程和组成的影响及其叠加矿化效应,并通过化学分析和XRD分析探讨了其作用机理.研究结果表明:F、S、P元素在水泥烧成中均可降低液相出现和C3S形成温度,改善易烧性,但F、S叠加矿化效果最好,而且可以改善熟料的矿物组成及性能,避免了单掺F造成的熟料活性降低等问题.     

磷酸钙骨水泥的研究进展

磷酸钙骨水泥是目前研究最多并被认为是最有发展前途的一种生物活性骨水泥.综述了磷酸钙骨水泥生物材料的开发与研究.首先简要介绍了磷酸钙骨水泥,然后分析了影响磷酸钙骨水泥强度的因素并重点综述目前提高强度的措施,最后展望了磷酸钙骨水泥的研究方向和应用前景.     

硫硅酸钙的合成及水化性能的研究

以分析纯物料制备硫硅酸钙(C_5S_2$)矿物,通过XRD、f-CaO分析不同煅烧温度对C_5S_2$矿物合成的影响,Rietveld精修计算C_5S_2$矿物的合成率,SEM观测其形貌。将合成的C_5S_2$矿物按不同比例掺入硫铝酸盐水泥中,通过测定抗压强度及水化试样结合水含量来研究C_5S_2$矿物对硫铝酸盐水泥力学性能及水化速率的影响。研究表明:C_5S_2$矿物的最佳煅烧温度为1 150℃,合成率可达到94.9%,C_5S_2$晶体形貌为圆棒状。当C_5S_2$掺量在7.5%～10%时,水泥强度明显提高;当C_5S_2$掺量为10%时,水泥28 d强度可达到73.3 MPa。掺入适量C_5S_2$可以提高硫铝酸盐水泥的水化速率,当C_5S_2$掺量为10%时,水泥28 d结合水量达到27.48%,水化速率最高。