几种外加剂对硫铝酸盐水泥性能的影响

通过大量实验,作者研究了不同种类、不同掺量的外加剂对硫铝酸盐水泥的凝结时间、强度和膨胀率的影响。实验结果表明:木钙能有效地延缓水泥的凝结时间,烧石膏和明矾石在合适的掺量下能提高水泥的膨胀率和后期强度,抑制了水泥石后期强度的倒缩。采用XRD、DTA和SEM测试方法,分析了烧石膏和明矾石对水泥水化产物和水化机理的影响。     

外加剂对含镁铝尖晶石新型铝酸盐水泥结合强度的影响

以轻烧白云石粉和工业氧化铝粉为原料,采用烧结法制备了含镁铝尖晶石的新型铝酸盐水泥.利用X射线衍射(XRD)检测了新型铝酸盐水泥及其水化产物的物相组成,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察和分析了其水化产物的形貌.研究了不同外加剂(CaCl2,Na2SO4,Li2CO3)对新型铝酸盐水泥结合高铝矾土浇注料早期强度的影响.结果表明:新型水泥的物相组成为一铝酸钙(CA)、二铝酸钙(CA2)和镁铝尖晶石(MA);水化产物主要以C2AH8为主,提供了水泥的早期强度;所选外加剂早强效果由强到弱为:Li2CO3>CaCl2>Na2SO4.当新型铝酸盐水泥中添加0.01%的Li2CO3时,水泥结合的浇注料早期强度可提高40%左右.而其与萘系减水剂共同作用的效果更为明显.     

外加剂对硫铝酸盐水泥性能影响的研究

实验研究了外加剂对硫铝酸盐水泥凝结时间、强度、抗渗性、抗化学侵蚀性及抗干缩性的影响.结果表明:木钙等有机外加剂可以明显延长硫铝酸盐水泥的凝结时间;烧石膏取代二水石膏后不仅可以提高水泥各龄期的强度,而且可以抑制其后期强度的倒缩;这种水泥的抗渗性、抗化学侵蚀性及抗干缩性能都比较好.     

有机外加剂对硫铝酸盐水泥性能的影响*

本文就硅酸盐水泥常用有机外加剂对不同厂家所产硫铝酸盐水泥的性能影响进行了试验研究。结果表明,有机外加剂能够降低硫铝酸盐水泥的需水性,对硫铝酸盐水泥具有缓凝作用,但无益于硫铝酸盐水泥的强度发展。     

外加剂对硫铝酸盐水泥的影响

针对硫铝酸盐水泥混凝土塌落度损失大、凝结时间不易控制以及浆体不均匀等问题,通过净浆、砂浆试验研究了缓凝剂、减水剂和复合掺合料对硫铝酸盐水泥浆体的凝结时间、浆体流动度及早期、后期强度的影响.结果表明:适当掺量缓凝剂可以有效的控制混凝土塌落度损失、改善施工性能,并可适当提高硬化浆体强度;恰当掺量的减水剂可以在不影响浆体硬化强度的基础上大大提高其流动性;合适比例的粉煤灰和矿渣复掺有利于后期强度的增长并改善其微观结构.     

化学外加剂对铝酸盐水泥流动性和强度的影响

本文研究了萘系高效减水剂、聚羧酸高效减水剂及碳酸锂三种化学外加剂对铝酸盐水泥净浆流动度、凝结时间和胶砂强度影响.结果表明:两种高效减水剂均可有效地提高铝酸盐水泥的净浆流动度、降低流动度经时损失,并延长水泥的凝结时间,当在减水剂中复掺碳酸锂后水泥净浆的初始流动度扩大、经时损失加大、凝结时间缩短.两种高效减水剂和碳酸锂复合使用均会明显提高铝酸盐水泥的早期强度,但对后期强度的影响规律不同.经吸附量和X-衍射分析测试表明,碳酸锂对高效减水剂有辅助减水效应,而高效减水剂和碳酸锂只是改变了铝酸盐水泥的水化进程,而对水化产物的种类没有影响.     

磷铝酸盐水泥耐水性研究

通过测定力学性能、离子溶出浓度等耐水性指标,研究了磷铝酸盐水泥的耐水性,并将其耐水性与普通硅酸盐水泥的耐水性进行对比。结果表明:磷铝酸盐水泥具有较普通硅酸盐水泥更为优良的耐水性。同时借助于XRD、SEM、压汞测孔法及ζ-电位等测试技术分析了磷铝酸盐水泥的耐水性机理。     

减水剂对硫铝酸盐水泥早期水化影响

研究了聚羧酸系高效减水剂(PCE)和萘系减水剂(FDN)对硫铝酸盐水泥净浆工作性能及力学性能影响,通过XRD和SEM检测手段对水化产物进行表征.结果表明:两种减水剂对硫铝酸盐水泥净浆流动度的影响存在饱和点;相比于FDN型减水剂,PCE型减水剂对硫铝酸盐水泥净浆具有更好的减水效率及分散能力.PCE型减水剂阻碍硫铝酸盐水泥净浆早期水化,并降低硫铝酸盐水泥净浆1 d抗压强度;FDN型减水剂能够加速硫铝酸盐水泥净浆早期水化,缩短初凝和终凝时间,提高硫铝酸盐水泥净浆1d抗压强度.两种减水剂对硫铝酸盐水泥净浆3d后抗压强度及水化产物种类均没有影响.     

石膏对磷铝酸盐水泥耐水性的影响

以净浆耐水性指数、力学强度及离子溶出浓度为耐水性评价指标，研究了石膏对磷铝酸盐水泥（phosphoaluminate cement，PALC）的影响，并通过ξ电位、XRD和孔结构等技术分析了其耐水性机理。结果表明：在浸水过程中，掺石膏和未掺石膏的磷铝酸盐水泥硬化浆体的耐水性指数、力学性能均在不断提高，Ca^2＋[A1O4]^5-的溶出浓度不断减小。相比较而言，掺石膏的磷铝酸盐水泥样品在浸水早期的耐水性指数、力学性能和离子溶出浓度较未掺的变化不大，但在长期浸水的过程中，前者的耐水性指数和力学性能明显高于后者，而Ca^2＋[A1O4]^5-溶出浓度却显著下降，这表明在磷铝酸盐水泥中掺入石膏，对其早期耐水性影响不大,但对长期耐水性的提高是十分有利的。     

磷铝酸盐水泥研究进展

综述了磷铝酸盐水泥的初步理论研究、耐久性、复合水泥及纤维增强磷铝酸盐水泥等的研究现状,并对其今后的研究方向及发展应用前景进行了展望。     

Hydration of polyphase Ca3SiO5-Ca3Al2O6 in the presence of gypsum and Na2SO4

Alite (Ca₃SiO₅: C₃S^*) and calcium aluminate (Ca₃Al₂O₆: C₃A) are the major phases in Portland cement, which have an essential role in the development of early age properties. The effects of gypsum content, fineness, and Na₂SO₄ addition on the early-stage hydration kinetics are investigated for polyphase (co-sintered) Ca₃SiO₅-Ca₃Al₂O₆ model systems using calorimetry, X- ray diffraction, thermal analysis, and solid-state ²⁷Al and ²⁹Si nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. The results demonstrate that the hydration of C₃A significantly affects the hydration of C₃S. The C₃S and C₃A hydration is hindered considerably in severely over-sulfated systems (where C₃A hydration is suppressed due to a very high gypsum content) and systems with additional Na₂SO₄. Although there is a considerable amount of Al incorporation in the C-S-H phase, no clear trends with respect to gypsum content, hydration age or Na₂SO₄ addition are observed for the Al_IV/Si ratios of the C-S-H phase determined from ²⁹Si NMR. With the addition of Na₂SO₄, recrystallization of ettringite from the AFm phases is postponed from 1 day to 7 days. *Cement chemistry notation: C-CaO, S-SiO₂, A-Al₂O₃, -SO₃, N-Na₂O.     

复合磷铝酸盐-硅酸盐水泥的早期水化行为

主要研究了复合磷铝酸盐-硅酸盐熟水泥新拌和硬化浆体早期水化行为以及外加剂(NB)掺量对相应参数的影响,并与52.5级硅酸盐水泥浆体的相应行为进行了比较.测定了外加剂(NB)掺量对净浆和砂浆1d和3d强度,分析了新拌和硬化磨细浆体悬浮溶液的pH值、ζ电位和离子电导(K);并运用分光光度法和比尔定律研究了浆体中[Ca2+]和[AlO4]5-溶出浓度的规律同时用XRD半定量分析了浆体早期的水化程度.硬化浆体粉末悬浮液的ζ电位、离子电导(K),[Ca2+]和[AlO4]5-离子的溶出浓度的研究结果综合表明:外加剂掺量为水泥的0.15%～0.21%范围内时各早期水化行为呈现出最佳值:复合水泥浆体1d,3d和7d中Alite的水化程度较硅酸盐水泥浆体相应龄期分别提高了35%,33%和49%;净浆和砂浆1d抗压强度较同龄期硅酸盐水泥浆体分别增长了3%～15%和10%～17%;3天净浆强度增长了9%～19%;与此同时,浆体溶液的pH值维持在11.6～11.75;与此同时,复合浆体的凝结时间随外加剂掺量有所增长,但仍在国标范围内,而且终凝时间较PC短.复合水泥新拌浆体悬浮液的[Ca2+]的比浓度和溶液离子电导分析表明:复合水泥诱导期出现的时间较PC的缩短了1倍,并且加速期较PC约提早2h出现;而且诱导期和加速期之间,溶液中[Ca2+]浓度差明显小于PC的.这意味复合水泥加速期到来所需要的活化能比PC低;同时比PC较低的离子电导表明更多的大尺寸基团[AlO4]5-和[PO4]3-的存在,减缓了Ca2+的过度快速迁移,使其有充足的时间与OH-,[AlO4]5-和[PO4]3-结合生成水化产物.     

矿渣对水泥水化影响的研究进展

矿渣(slag)作为水泥的一种重要混合材,具有易磨性差、自身水硬性、污染环境等缺点而限制了其应用,所以矿渣对水泥水化影响的研究成为水泥科学研究领域的热点问题之一.本文从矿渣不同品种和用量方面介绍了矿渣对水泥水化的影响,综述了近年来国内外矿渣对水泥水化影响的研究进展,介绍了近十年矿渣在水泥中的应用,展望了未来矿渣在水泥方面的发展趋势.     

矿渣-水泥胶凝体系的水化动力学模型

矿渣是由高炉炼铁熔融的矿渣骤冷时形成的细粒状玻璃态物质,它是一种活性掺和料.将矿渣粉作为掺合料掺入水泥基材料中,其活性可以得到充分的发挥,使得水化反应充分,进而改善水泥基材料的力学性能.本文分析了矿渣和水泥的水化动力学影响因素,建立了矿渣-水泥胶凝体系的水化动力学方程,主要从水胶比、温度以及比表面积这三个因素来分析矿渣掺量对矿渣-水泥胶凝体系水化过程的影响.结果表明,增大水胶比、升高温度及增大水泥颗粒的比表面积均能够不同程度的加速矿渣-水泥胶凝体系的水化进程.     

糖类及其衍生物对硅酸盐水泥水化历程的影响

实验研究了糖类中葡萄糖、蔗糖及其衍生物葡萄糖酸钠、糖钙对硅酸盐水泥水化热性能以及初始结构电性能的影响,结合XRD图谱分析和SEM研究糖类及其衍生物极性作用基团的改变对水泥水化历程的影响规律与作用机理.结果表明:糖类能够有效延缓水化放热和初始结构的形成,但超剂量将导致长时间不放热和结构长期不发展;适当掺量的葡萄糖酸钠能够有效抑制了C3S的初期水化,而不影响其最终水化;同掺量条件下,对水泥浆体结构发展的延缓程度大小为:蔗糖＞葡萄糖＞葡萄糖酸钠＞糖钙.     

钙盐调凝剂对硅酸盐水泥水化性能的影响

本文研究了硫酸钙和氯化钙两种钙盐在不同的掺量下对硅酸盐水泥水化性能的影响,试验发现随着两种钙盐掺量的增大,水泥标准稠度值呈现先减小后增大的趋势,且氯化钙的流动度保持效果没有硫酸钙好,但是氯化钙对水泥强度的发展贡献更大,而掺硫酸钙随着掺量达到2‰后,28 d强度出现倒缩.     

纳米CaCO3对硅酸盐水泥水化特性的影响

为研究纳米CaCO3对硅酸盐水泥水化特性的影响,利用微量热仪法测试了不同掺量纳米CaCO3对硅酸盐水泥水化放热影响,利用差示扫描热分析-热重(DSC-TG)法分析了其水化产物中Ca(OH)2含量与结合水量,并研究不同掺量纳米CaCO3对水泥基材料力学性能的影响.结果表明,在本试验条件下,纳米CaCO3的掺入促进了水泥的水化放热速率,水化放热亦随之增加;随着纳米CaCO3掺量增大,硅酸盐水泥水化生成的Ca(OH)2含量与化学结合水量皆增加;掺入纳米CaCO3水泥基材料的抗折和抗压强度提高,掺量为1.5％(质量分数)时对水泥基材料的力学性能提高最为显著.研究结果显示纳米CaCO3加速了硅酸盐水泥的水化.     

CaO-Al2O3-P2O5-MgO富玻璃相水泥合成及水化活性的研究

研究了CaO-Al2O3-P2O5-MgO系统富玻璃相水泥相组成、结构基团及水化性能.研究表明,在CaO-Al2O3-P2O5三元系统中引入碱土金属氧化物MgO,可在1450℃合成主矿相为玻璃相的富玻璃相水泥,其水化产物相结构稳定,浆体具有早强、高强且长期强度持续增长的特点.     

不同细度水泥的水化特性及其对水泥砂浆自愈合性能的影响

研究了不同细度水泥的水化热、水化产物和力学性能,以及水泥细度和养护条件对预制裂缝的水泥砂浆强度恢复率和裂缝愈合的影响.结果表明:随着水泥比表面积增大,水泥水化放热量峰值越高,相同龄期下的水化程度越高;预制裂缝试块在自然养护、标准养护和水中养护90 d后的强度恢复率呈现出来相似的规律,均随着细度增加而逐渐减小;比表面积为254 m2/kg和407 m2/kg的水泥制成的砂浆试块,预制裂缝的初始最大宽度都为0.070 mm,前者水中养护90 d后裂缝基本愈合;而后者的裂缝愈合率只有57.1%.