适用于玻璃纤维增强水泥制品的低碱玻璃水泥

ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３系玻璃水泥是一种低碱水泥。纯ＣＡＳ玻璃相的水化产物主要为水化钙铝内长石晶体和ＣＳＨ凝胶，而掺与适量石膏的ＣＡＳ玻璃相的水化产物则为钙矾石晶体和ＣＳＨ凝胶，均具有较好的力学性能，石膏和氢氧化钙共同掺入则使ＣＡＳ玻璃相的胶凝性能恶化。ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系玻璃水泥硬化浆体的ＰＨ值不超过１１。体积稳定性好，弹性模量低，容量小，特别适用于制作轻质薄壁的玻璃纤维增强水泥制品。     

硬硅钙石活性料浆反应机理研究

研究了硬硅钙石型硅酸钙保温材料活性料浆的反应过程与反应机理。实验表明，硬硅钙石活性料浆的形成要经过Ｃ－Ｓ－Ｈ凝胶及水化硅酸二钙形成阶段、托贝莫来石形成阶段和硬硅钙石形成阶段。实验还表明，加入超细活性的硅质原料，使用含少量ＳｉＯ２的生石灰，以及适当降低Ｃ／Ｓ值均能促进反应速度。其机理在于以上措施均能使料浆在反应前期迅速消耗掉游离的Ｃａ（ＯＨ）２，从而使石英颗粒表面形成松散的水化硅酸钙包裹层。     

磁化水对混凝土的微观作用机理初探

本文通过差热，Ｘ－射线衍射，压汞测孔及扫描电镜分析，对用磁化水拌制混凝土的增强作用机理，从微观和细观层次上作了初步探讨，试验表明：和普通水相比，磁化水能促进尼的水化，增加Ｃ－Ｓ－Ｈ凝胶和Ｃａ（ＯＨ）的含量并细化了Ｃａ（ＯＨ）２晶粒，改善了孔晶结构及强化了浆－焦界面结构，使水泥石整体结构均匀密实。     

微矿粉高性能混凝土的轴拉应力-应变关系

微矿粉是一种高火山灰活性的微粉 ,由水淬高炉矿渣经磨细而得 ,其在混凝土中的作用原理与硅粉及其他火山灰相似 ,主要是微矿粉的填充效应、对硅酸盐水泥的加速水化作用及与Ｃａ（ＯＨ）２ 的火山灰反应 ,即活性ＳｉＯ２ 和Ａｌ２Ｏ３ 与Ｃａ（ＯＨ）２ 水化生成ＣＳＨ凝胶和水化铝酸钙（Ｃ４ＡＨ１３ ·Ｃ３ＡＨ６）、水化硫铝酸钙（Ｃ２ＡＳ Ｈ８）［１、２］。大量研究结果表明 ,微矿粉能显著改善混凝土的和易性 ,提高混凝土的保水性［３］,提高混凝土的强度 ,尤其是长期强度 ,并通过绝热温升试验证明能大大降低混凝土的水化热 ,减小温差…     

各种矿物质超细粉对硫酸盐腐蚀的影响

各种矿物质超细粉对硫酸盐腐蚀的影响冯乃谦１概述混凝土与外界硫酸盐离子相接触时，很容易受到腐蚀。这是由于水化作用产物，如Ｃ３ＡＨ，Ｃａ（ＯＨ）２和Ｃ－Ｓ－Ｈ凝胶，与硫酸盐反应，生成膨胀性盐，引起膨胀，使表层开裂或软化。裂缝又助长了含有硫酸盐和其他离子的...     

含氟硅酸三钙的光谱研究

用ＸＰＳ、ＩＲ和Ｒａｍａｎ研究了Ｆ－的固溶对Ｃ３Ｓ（硅酸三钙）晶体结构的影响．结果表明,纯Ｃ３Ｓ结构中的〔ＳｉＯ４〕和〔ＣａＯ６〕的Ｏ２－分布都不规划;随着Ｆ－固溶量增加,〔ＳｉＯ４〕和〔ＣａＯ６〕中Ｏ２－分布的对称性逐渐提高,Ｓｉ－Ｏ键加强,Ｃ３Ｓ晶体结构畸变程度减小;ＣａＦ２在Ｃ３Ｓ中的固溶,可能是２个Ｆ－取代一个Ｏ２－,一个Ｆ－占据原先Ｏ２－的晶格位置,另一个Ｆ－则进入Ｃ３Ｓ的结构空腔中．     

抗海水水泥对高浓SO4^2,Mg^2＋,Cl^—的耐腐蚀性能及其机理

用多种试验方法研究抗海水水泥的耐腐蚀性能，表明该水泥可以抵抗ＳＯ４＾２－为４００００ｍｇ／ｌ、Ｍｇ＾２＋为１００００ｍｇ／ｌ、Ｃｌ为９００００ｍｇ／ｌ三种侵蚀溶液的期蚀，抵抗同浓度三种离子共存环境水及海水、囟水的腐蚀，抵抗盐类析晶的破坏，利用Ｘ＊Ｒ＊Ｄ、ＳＥＭ及压汞测孔研究了水泥水化及耐腐蚀机理，认为水泥厂结构致密、孔隙率低起决定性作用，环境水中ＳＯ４＾２－与水泥石Ｃａ＾２＋形成ＣＳＨ２先期有破坏     

Na2O—B2O3—SiO2—KH560系统凝胶及其涂层性能研究

用溶胶凝胶法研究了Ｎａ２ＯＢ２Ｏ３ＳｉＯ２ＫＨ５６０无机有机复合涂层胶凝过程，测定了溶胶的粘度，用ＤＳＣ，ＴＧ，ＸＲＤ，ＩＲ，ＳＥＭ分析了凝胶的物相和结构，目测并在ＳＥＭ下观察了这种胶凝材料涂覆在水泥砂浆表面后的表观性能，分析了影响这些性能的因素．在无机Ｎａ２ＯＢ２Ｏ３ＳｉＯ２三组分系统中掺加有机改性剂ＫＨ５６０，无机相和有机相之间以化学键形式结合，形成无机有机互穿的杂化结构．经１３０°Ｃ低温处理即能制备出致密、不开裂，且具有良好物化特性的无机有机涂层材料．影响涂层性能的因素主要有ＫＨ５６０掺量、涂层液粘度、热处理制度（包括加热制度和冷却制度）等     

高岭土应用技术

高岭土应用技术吴自强（武汉工业大学材料科学系４３００７０）高岭土，又称瓷土，是以高岭石为主要成分的一种粘土矿，其晶体化学式为Ａｌ２Ｏ３·２ＳｉＯ２·２Ｈ２Ｏ或Ａｌ２Ｏ２（ＯＨ）４。矿物中ＳｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３的含量分别为４５．５％～４６．１％和３８．１...     

TiO_2－SiO_2选择透过膜及其在Fe_2O_3—Cr_2O_3－MnO_2

报道了用浸渍法制备的ＴｉＯ２－ＳｉＯ２选择透过膜和这种薄膜与Ｆｅ２Ｏ３－Ｃｒ２Ｏ３－ＭｎＯ２选择吸收涂层的复合徐层．讨论了ＴｉＯ２－ＳｉＯ２选择透过膜的光学性质、力学性质、耐热性能以及化学稳定性等及其影响因素．研究了复合涂层的光学性质及耐老化性能等．     

基于红外与核磁共振技术揭示C-S-H聚合机理

采用傅里叶红外和高分辨29Si固体核磁共振技术,研究了2种硅酸盐水泥水化浆体中C-S-H凝胶的微结构,探讨了C-S-H的聚合机理.结果表明:硅酸盐水泥水化生成的C-S-H凝胶与矿物1.4nm tobermorite和jennite存在的显著结构差异主要表现在结晶性和硅氧四面体聚合度这2个方面.水泥水化持续生成的水化硅酸根单体(Q0H)与质子化后的二聚C-S-H发生聚合,形成少量C-S-H长链,这是随龄期增加C-S-H聚合度升高的主要原因;同时,C-S-H中四配位铝(Al[4])出现在桥四面体位置,其作用类似水化硅酸根单体,桥连二聚C-S-H形成更高聚合态的铝硅链.     

矿物组成对低热硅酸盐水泥抗海水侵蚀性能的影响

为研究不同矿物组成对低热硅酸盐水泥抗海水侵蚀能力的影响,阐明低热硅酸盐水泥抗海水侵蚀的机理,利用分析纯化学试剂和水泥原材料分别制备硅酸二钙单矿和水泥熟料,并将具有不同矿物组成的低热硅酸盐水泥净浆试件在人工模拟海水中浸泡28d。通过强度发展规律、物相分析和综合热分析,发现硅酸二钙和铁铝酸四钙可以稳定低热硅酸盐水泥在海水中的强度发展,并阐明了海水中复杂盐离子与水泥水化产物反应的机理,建议适当提高铝酸三钙含量以增强低热硅酸盐水泥的抗海水侵蚀能力。     

几种化学物质对粉煤灰水泥活性激发效果

借助于水泥砂浆试样的抗压强度跟踪测试,考察了几种无机化学物质对粉煤灰水泥的活性激发效果,同时借助于对水泥硬化体样品的XRD测试和SEM观察,深入通探讨了添加激发剂的粉煤灰水泥硬化体的水化产物和微观结构特征。试验结果表明:激发剂显著促进了粉煤灰水泥的活性激发,尤其是早期活性,水泥强度显著提高;XRD测试和SEM观察也表明,与空白样品相比,掺加激发剂的粉煤灰水泥硬化体明显表现出致密化的结构特征,粉煤灰颗粒表面趋向于粗糙化;Ca(OH)2衍射峰和石英衍射峰明显减弱,表明在激发剂作用下粉煤灰中的活性成分与水泥水化放出的Ca(OH)2之间化学反应得到了加剧。     

An X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopic (FT-IR) investigation of the long-term effect on the solidification/stabilization (S/S) of arsenic(V) in Portland cement type-V

The long-term effects on solidification/stabilization (S/S) of As5+-bearing oxyanions (AsO4(3)-) in Portland cement type-V (OPC) have been investigated by X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopic (FT-IR) techniques. The results of this study confirm our previous results that the early hydration of cement is inhibited by the presence of AsO4(3)-, and that the inhibition is mainly caused by the formation of highly insoluble Ca3(AsO4)2 on the surface of hydrating cement particles. Arsenate analog of ettringite [Ca6(Al2O6)(SO4)3 x 32H2O] was identified in the early stages of hydration of pure Portland cement and As(V)-treated Portland cement [OPC-As(V)], but not in 10-year-old similar samples. The XRD and FT-IR results indicated interactions of oxyanions and cement particles to produce minor quantities of As5+-bearing compounds in fresh as well as in 10-year-old samples. New As5+-bearing phases, NaCaAsO4 x 7.5H2O and Ca5(AsO4)3OH were identified in the 10-year-old OPC-As(V) samples by XRD analyses. Based on these results it is concluded that Portland cement may be considered as a potential matrix to immobilize As5+-bearing wastes.     

无碱速凝剂对硅酸盐水泥早期水化的影响

从早期硬化强度发展、水化离子溶出规律、水化放热行为以及水化物相和微观形貌层次阐述了液体无碱速凝剂对硅酸盐水泥早期水化的影响.结果表明:液体无碱速凝剂通过速凝阶段针棒状钙矾石的迅速形成而使得硅酸盐水泥初始水化放热显著提高;氟离子的引进促进了速凝阶段C3S的快速溶解水化并形成C-S-H凝胶,明显改善了无碱速凝剂的速凝作用效果及其与减水剂的适应性,但显著降低了水化24h的硬化体强度,原因是氟离子在水化加速阶段消耗钙离子而形成了片状CaF2产物,在吸附插层作用下对C-S-H凝胶产生包裹抑制作用,从而明显延缓了水泥水化过程.     

硅酸盐与磷铝酸盐复合水泥水化动力学的研究

研究了石膏掺量为3.5%(以SO3计,质量分数,下同)、磷铝酸盐水泥熟料掺量为10%的硅酸盐与磷铝酸盐复合水泥的力学性能和水化动力学,测定了该复合水泥在不同水化时间下的Ca2 和[SiO4]4-溶出浓度、相应的电导率及pH值.研究结果表明,磷铝酸盐水泥的掺入不仅可以提高硅酸盐水泥的水化硬化速率,而且能使硅酸盐水泥的早期以及后期强度有不同程度的提高.该复合水泥水化硬化浆体的Ca2 和[SiO4]4-的相对溶出浓度、电导率及pH值均较同龄期的硅酸盐水泥低,说明该复合水泥的水化产物较为稳定,不易溶解,而且碱性较低.硅酸盐与磷铝酸盐复合水泥的水化历程与硅酸盐水泥相同,经历5个阶段,即初始期或预诱导期、诱导期、加速反应期、减速反应期和稳定期.加速反应期的水化主要由成核反应控制,而稳定期的水化主要由扩散过程控制.     

流化床气相沉积法纳米修饰粉煤灰及其早期水化特征

分别采用NaOH和Na2SO4饱和溶液为改性材料,利用流化床气相沉积(FBR-VD)方法对粉煤灰(FA)颗粒进行表面修饰.通过水泥净浆和砂浆试验,测试分析FBR-VD方法对FA火山灰活性、水泥净浆需水比和砂浆流动度的影响;通过水化热试验考察不同改性方法对水泥净浆、砂浆早期水化程度的影响;通过扫描电镜及能谱分析(SEM-EDS)研究不同改性材料对粉煤灰颗粒的修饰效果及其火山灰反应机理.结果表明:FBR-VD方法能够将改性材料的纳米微粒修饰于FA表面,相比直接掺加改性材料,经FBR-VD方法修饰的FA掺入水泥后,其净浆、砂浆早期活性指数提高5%~10%;水化热测试结果印证了水泥净浆强度的变化规律,NaOH主要通过促进水泥的水化产物聚集在FA颗粒表面来提高其与水泥石结构的结合力,Na2SO4则通过锚固于FA表面的晶体,增加其与周围水泥石结构的摩擦力,同时促进水泥的水化并吸附较多的水化产物,即通过物理与化学的双重作用来提高其火山灰活性.     

石灰石硅酸盐水泥力学性能研究

研究了影响石灰石硅酸盐水泥力学性能的各种因素，指出该品种水泥可具有同普通水泥相同的力学性能．提出强度量化概念，优化组合．利用ＳＥＭ，ＸＲＤ等测试方法说明石灰石硅酸盐水泥的水化特点，早强增强机理及水泥石结构特征．     

蔗糖对水泥水化过程影响机理研究

研究了不同掺量蔗糖对水泥凝结时间、水泥砂浆强度发展、化学结合水量、液相离子浓度、AFt含量以及浆体矿物组成的影响.结果表明,蔗糖能促进AFt的生成,当蔗糖掺量较小(0.045%,质量分数,下同)时,对Ca(OH)2和C-S-H的抑制作用较弱,液相中Ca2 ,OH-浓度的降低不明显,AFt的溶度积大,AFt以细小的凝胶状存在,在水泥颗粒的表面形成不易被打破的保护膜,延缓了水泥凝结,但当保护膜被打破,水泥的水化进程会得以恢复,强度继续发展;当蔗糖掺量较大(0.48%)时,液相中Ca2 ,OH-浓度降低,AFt的溶度积小,AFt以结晶完好的针棒状出现,并在水化产物间穿插和搭接,起到了明显的促凝作用,使得C2S,C3S难以正常水化并提供C-S-H,因而阻碍了水泥砂浆的强度发展.提出了2个阈值的假说,蔗糖掺量在0.01%时即可促进AFt的生成,蔗糖掺量在0.20%时明显抑制硅酸钙的水化.     

Effects of portland composite and composite cements on durability of mortar and permeability of concrete

In this study, the effects of Portland composite and composite cement on the properties of cement paste, durability of mortar and permeability of concrete were investigated. The results were compared with reference mixture of cement paste, mortar and concrete made with Portland cement. The ratio of water to cementitious materials (W/C_m) in cement paste, mortar and concrete mixtures were determined in a way that all the similar mixtures had the same workability. Flexural tensile and compressive strength of mortar samples containing Portland Composite and Composite cement were determined at various ages. In cement paste samples, the shortest and longest setting time was obtained in samples made with Portland and composite cement, respectively. Also, maximum amount of volume expansion was found in the sample made with Portland composite cement. Mortar samples made with Portland composite and composite cement had lower strength values than the reference mortar mixture at early ages but at 28 days and later ages they had higher strength values than the reference mixture. In durability tests, there was no loss of weight and cracks in mortar mixture samples made with Portland composite and composite cement when they were held in microthiol, Na₂SO₄ and MgSO₄ solutions. Also, no water leakage was observed through the concrete samples made with Portland composite and composite cement when they were held under five-bar pressurized water.