粉煤灰水泥的水化

本文研究了粉煤灰水泥在常温及蒸养下的水化及其强度发展,以及掺加石膏的影响。石膏的掺入能加速氫氧化钙与粉煤灰的反应,并提高粉煤灰水泥28天后的强度。     

公路粉煤灰水泥水化过程的研究

利用X－射线衍射、差热分析、微量热计及压汞测孔仪对公路粉煤灰水泥的水化产物、水化放热曲线,孔尺寸分布进行了研究。实验结果表明,公路粉煤灰水泥的主要水化产物是C－S－H凝胶、AFt及少量的Ca(OH)2。在该水泥的1天水化放热曲线上仅出现了AFt及AFm的形成放热峰,未出现C－S－H凝胶及Ca(OH)2的快速形成放热峰。尽管该水泥的空隙率较高,但水化7天以后大于1000A的连通大孔体积率较低,而小于500A的微孔及凝胶孔体积率较高,因此水泥石的结构致密,后期性能较好。     

低水胶比下粉煤灰对水泥早期水化的影响

提出可用等效结合水含量和水化影响因子来定性和定量分析粉煤灰对水泥早期水化作用的大小。若粉煤灰的水化影响因子 >1,则粉煤灰促进水泥水化 ,值越大 ,促进作用越显著 ;若粉煤灰的水化影响因子 <1,则粉煤灰延缓水泥水化 ,值越小 ,延缓作用越显著。同时研究和分析了低水胶比下粉煤灰不同品种和掺量对水泥早期水化的影响     

高温煅烧石膏硅酸盐水泥早期水化产物的研究

利用DTA、XRD、IR、化学结合水和Ca（OH）2生成量测定等方法,研究了煅烧石膏、二水石膏对硅酸盐水泥早期水化过程的影响。结果表明：在水化龄期相同时,掺煅烧石膏水泥浆体中水化产物同掺二水石膏相比,Ca（OH）2生成量大;在一天前无AFt生成;结合水量在一天前前者高于后者,而一天后则相反。指出了煅烧石膏提高水泥强度的机理在于：由于煅烧石膏的溶解速度较低,在水泥水化初期（1d前）,存在于水泥中的铝酸盐相不能形成AFt,从而减缓了AFt对水泥水化的延缓作用,加速了整个熟料矿物相的水化,提高了水泥的强度。     

水泥-粉煤灰复合胶凝体系的早期水化性能

为了研究粉煤灰掺量和温度对水泥水化的影响,测试了粉煤灰掺量0～60%的水泥-粉煤灰水化体系,在温度20、24和28 ℃下的凝结时间及2d内的电阻率发展及抗压强度,发现凝结时间与电阻率发展速率曲线的第一峰值点对应时间遵循线性关系. 在同一温度下,2d的抗压强度和电阻率值显示出良好的正相关线性关系——温度越高,斜率越小,表明电阻率比强度对温度变化更加敏感. 扫描电镜结果论证了粉煤灰在2d内尚未参与水化反应,主要起填充和稀释作用. 因此,可借助电测法估算和预测变温条件下水泥-粉煤灰水化体系的抗压强度及凝结时间.     

粉煤灰颗粒的水化作用

本文通过应用扫描电子显微镜观察粉煤灰颗粒水化28天及90天时形貌,对粉煤灰颗粒水化过程作了初步探讨,就粉煤灰颗粒水化时的活性程度及其对粉煤灰混凝土强度的影响进行了分析。     

水热碱性环境下粉煤灰水化进程研究

通过Ka法(ICP-AES)快速评价分析,结合SEM-EDS微观形貌观察,研究了粉煤灰在80±2℃水热碱性环境下的水化特征及水化历程.结果表明:粉煤灰化学活性反应实际上是一个累加变化过程,Ka值在3d龄期之后出现快速增长趋势,其14d龄期的Ka值达到77.41%.水热碱性环境下粉煤灰颗粒在反应初期与Ca(OH)2反应形成CSH单层膜或CH-CSH双层膜附着于颗粒表面,反应膜层的形成延缓了Ka值初期的增长速度.易反应区域会形成溶蚀活化点促进反应介质的继续反应,溶蚀活化点在反应后期进一步扩展,粉煤灰玻璃体中的大部分活性SiO2,Al2O3参与反应,剩下由惰性莫来石及/或新生矿物沸石形成的镂空状搭接结构.     

粉煤灰颗粒的水化作用

本文通过应用扫描电子显微镜观察粉煤灰颗粒水２８天及９０天时形貌，对粉煤灰颗粒水化过程作了初步探讨，就粉煤灰颗粒水化时的活性程度及其对粉灰混凝土强度的影响进行了分析。     

粉煤灰-脱硫石膏水泥基材料水化活性及微结构

采用DTA—TG、XRD、SEM以及宏观水化收缩和强度试验等手段研究了粉煤灰一脱硫石膏一水泥三元复合胶凝体系的水化过程、活性效应及微观结构等,根据试验结果总结了复合胶凝材料的水化动力学过程。结果表明,粉煤灰一脱硫石膏水泥石的钙矾石吸热峰强于基准样;在各组分相互活性激发和外掺激发剂作用下,粉煤灰一脱硫石膏水泥石中2次水化效应明显;SEM、XRD表明水泥石早期有明显的钙矾石生成,同时粉煤灰颗粒的表面侵蚀现象明显,进一步说明复合胶凝体系的早期活性得到有效激发,硬化后综合性能得到有效保证。且宏观收缩及强度试验也从侧面印证了微观试验结果。粉煤灰一脱硫石膏水泥基复合胶凝材料体系的研发可大量消耗燃煤电厂的工业废渣,具有显著的“绿色”效应。     

温度对大掺量粉煤灰水泥水化C-S-H聚合度的影响

采用固体29Si核磁共振、FTIR、XRD测试方法研究了养护温度、温度变化对大掺量粉煤灰水泥基材料水化C-S-H凝胶硅氧四面体聚合程度的影响规律。结果表明:粉煤灰掺量为50%时,C-S-H凝胶硅氧四面体的聚合程度和C-S-H凝胶中铝氧四面体的比例随着养护温度的升高而呈现先增加后稳定的趋势。在7d至28d龄期阶段,常温养护更加有利于C-S-H凝胶硅氧四面体聚合程度的增加,也更有利于Al原子取代Si原子。     

复合浆体中粉煤灰和水泥水化反应程度的测定

采用盐酸选择溶解法测定粉煤灰的水化程度,再结合水化热法计算复合浆体中水泥的水化程度。试样结果表明,在水化早期粉煤灰仅作为惰性材料填充于复合浆体的孔隙中。随着粉煤灰掺量的增大,水泥的水化程度越高,单位体积中水化产物的总体数量仍为减少。     

MgSO_4拌合对水泥粉煤灰浆体水化及微结构的影响

通过XRD、水化微量热仪、~(29)Si和~(27)Al NMR、化学结合水法等测试技术,研究了MgSO_4溶液拌合浓度对FA-C胶凝浆体水化动力学及其微结构的影响机理,结果表明:水化早期,胶凝浆体中形成的Mg(OH)2附着于水泥颗粒表面,降低其水化速率,随着水化龄期增加,Mg~(2+)进入C-S-H凝胶,形成C-M-S-H和M-S-H凝胶,水泥水化速率加快;拌合浓度为0.34%(海水)时,SO_4~(2-)主要促进Alite、Belite水化,对粉煤灰几乎无激发作用,拌合浓度为10%时,SO_4~(2-)对粉煤灰的激发作用最为明显。模拟海水拌合时,SO_4~(2-)促进Alite、Belite中的Al进入C-S-H凝胶,其Al[4]/Si、MCL均增加;5%MgSO4拌合时,SO_4~(2-)主要脱去C-(A)-S-H凝胶中的Al,转化为AFt;10%MgSO4拌合时,随着水化龄期的增加,SO_4~(2-)对C-(A)-S-H凝胶的脱Al作用增强,Al[4]/Si降低,MCL增加。     

由水化反应的活性中心探讨波特兰水泥的水化机理

本文采用程序升温脱附(TPD)技术研究C_3S、β-C_2S、C_3A和C_4AF表面上的水化反应。水在四种单矿物表面上有两种吸附态——分子态和离子态。也即,这些单矿物对水有两类活性中心。对C_3S,在分子态的活性中心上可能生成C—S—H,在离子态的活性中心上可能生成C—H。在C_3A、C_3S、C_4AF和β-C_2S上的相对活性中心数分别为:100,97.7,69.9和2.2。同时得到了脱附活化能。     

由水化反应的活性中心探讨波特兰水泥的水化机理

本文采用程序升湿脱附(TPD)技术研究C3S、β-C2S、C3A和C4AF表面上的水化反应。水在四种单矿物表面上有两种吸附态——分子卷和离子态．也即，这些单矿物对水有两类活性中心．对C3S，在分子态的活性中心上可能生成C-S-H．在离子态的活性中心上可能生成C-H．在C3A、C3S、C4AF和β-CS上的相对活性中心数分别为：100，97．7，69．9和2．2，同时得到了脱附活化能．     

未水化水泥颗粒后期水化对UHPC性能的影响

采用高温加速试验,并结合烧失量法、力学试验、测长法、电通量法、碳化等手段研究了不同养护温度和水胶比条件下未水化水泥颗粒后期水化对UHPC性能的影响。结果表明:60℃水养护能够有效加速UHPC中未水化水泥颗粒的后期水化,试块的结合水量在90d内趋于稳定。随养护龄期的增长,UHPC试块先收缩后膨胀,90d的抗折强度、抗氯离子渗透性和抗碳化性能均下降,抗压强度尚无明显损失。水胶比越低,UHPC试块90d的结合水量增长率越大,膨胀值越大,抗折强度损失率也越高。     

两种表征粉煤灰-水泥复合浆体整体水化程度方法对比研究

采用了化学结合水法(Chemical Combined Water Content Method,CC)和水化热法(Hydration Heat Method,HH)共同研究了不同粉煤灰掺量、不同养护温度和不同水胶比下粉煤灰-水泥复合浆体(Fly Ash-Cement,FA-C)的整体水化程度。通过水化产物解耦分析得到了粉煤灰-水泥复合浆体理论完全水化时的化学结合水含量;通过提高养护温度加速复合浆体水化反应,结合Knudsen方程线性拟合得到了更为理想的粉煤灰-水泥复合浆体完全水化放热量(Qmax)。粉煤灰-水泥复合浆体整体水化程度随粉煤灰掺量的提高、养护温度的升高和水胶比的增大而增大。     

氯氧镁水泥水化机理与水化动力学研究

本文时按５·１·８和３·１·８摩尔比配制的Ｍｇ（ＯＨ）２［及ＭｇＯ］与ＭｇＣＩｌ２水溶液反应的水化动力学作了较为详细的讨论。通过测定系统中固相结合氯离子的含量作为水化动力学的指标─—水化程度，同时测定水化后试件强度，结果表明，固相结合氯离子的含量与强度发展有较好的相关性。水化程度实质上反映了氯氧镁水泥的结构形成过程．通过Ｘ－ｒａｙ快速分析水化反应，追踪５·１·８相（特征峰值０．７５６ｎｍ）、Ｍｇ（ＯＨ）２晶相（特征峰值０．４７７ｎｍ）和ＭｇＯ晶相（特征峰值０．２１１ｎｍ）的变化，阐明了氯氧镁水泥水化反应初期，在结构形成过程中存在着一个凝胶阶段，随后水化相在凝胶表面析晶，并联接凝胶形成结晶结构网，凝胶的主要组成是Ｍｇ２＋、Ｃｌ－、ＯＨ－并以５·１·８相形成存在。