水灰比和碳酸锂对硫铝酸盐水泥水化历程的影响

研究了水灰比和碳酸锂对硫铝酸盐水泥水化历程的影响。水化放热历程测试结果表明:随着水灰比的增大,硫铝酸盐水泥的水化放热速率增大,水化放热量提高;碳酸锂的掺入使得水化诱导期消失,水泥在加入水后直接进入水化加速期,与水灰比的影响相比,碳酸锂的掺入对水化加速期放热速率的影响更为显著;同时,碳酸锂的掺入使得硫铝酸盐水泥的早期水化速率和水化放热量增加,后期水化放热量减小。X射线衍射测试结果表明:碳酸锂的作用仅是提高了硫铝酸盐水泥的水化进程和水化速率,对生成水化产物的种类无影响。     

低碱硫铝酸盐水泥水化硬化历程调控及其微结构分析

采用缓凝组分硼砂对低碱硫铝酸盐水泥颗粒实施有效包裹,解决了水化凝结速度过快的难题,引入水分子和较小的离子缓慢渗透通过硼酸钙包裹层模型,并结合降低硼酸钙包裹层外液相浓度机制,建立了先缓凝后早强模型。研究了硼砂、锂化合物对低碱硫铝酸盐水泥凝结时间、水化历程、力学性能及微观结构的影响。试验结果表明,可通过控制硼砂和锂化合物的掺量实现低碱硫铝酸盐水泥水化硬化历程的调控;硼砂仅降低了水化产物的生成速率,锂化合物仅提高了水化产物的生成速率,两者对水化产物种类无影响;硼砂和锂化合物的复合使用能降低总孔隙率和平均孔径,能明显优化硬化浆体微结构。     

混凝土外加剂对硫铝酸盐水泥水化历程的影响

采用x射线半定量分析方法研究了在快硬混凝土中掺加缓凝剂和促硬荆对硫铝酸盐水泥凝结时间、水化历程、水化产物种类的影响.结果表明:快硬硫铝酸盐水泥的水化产物主要有Aft、Afm、C4H13及Al(OH)3,而C2S的水化非常缓慢;快硬硫铝酸盐水泥快凝早强的主要原因是Aft的生成,而后期强度发展停滞甚至倒缩的原因主要是Aft...     

重金属铅对硫铝酸盐水泥水化及其浸出毒性的影响

研究了硫铝酸盐水泥体系下重金属铅对水泥水化进程的影响,以及硫铝酸盐水泥对重金属铅的固化/稳定效果分析.研究表明,重金属铅掺量达到一定阀值(本试验条件下为2.0%)时,才会对硫铝酸盐水泥水化产生明显影响.用硫铝酸盐水泥对重金属铅进行固化效果良好,重金属铅通过物理固封、替代或吸附等形式可固化入水化产物结构中,且2.0%硝酸铅掺量浸出毒性试验结果控制在国家标准要求之内.     

矿粉与粉煤灰对高贝利特硫铝酸盐水泥水化和强度的影响

掺加矿物掺合料是降低高贝利特硫铝酸盐水泥（HB-SAC）混凝土的生产成本并改善其凝结硬化性能的有效措施。研究了水灰比为0.5时,矿粉（MP）、粉煤灰（FA）对高贝利特硫铝酸盐水泥抗压强度、砂浆流动度、标准稠度用水量、凝结时间的影响;并通过XRD、SEM对掺加不同矿物掺合料的高贝利特硫铝酸盐水泥净浆进行分析。结果表明：掺加矿物掺合料延长了高贝利特硫铝酸盐水泥的凝结时间;水泥浆体标准稠度用水量随矿物掺合料掺量的增加呈先减小后增大趋势,掺量为10%时达到最小值;掺加矿物掺合料后水泥砂浆流动度变大,粉煤灰对砂浆流动度的影响显著;当掺量从0增加至30%时,掺加矿粉抗压强度降低15.4%,掺加粉煤灰抗压强度降低27.6%;掺矿粉、粉煤灰后,水泥浆体中C-S-H凝胶数量增加,其他水化产物无明显变化。     

羟丙基甲基纤维素对硫铝酸盐水泥水化的影响

采用X射线衍射分析、热分析、等温量热法和电感耦合等离子光谱法研究了羟丙基甲基纤维素（HPMC）对硫铝酸盐水泥水化的影响，并从孔溶液的性质和组成方面分析了其对水泥水化的影响机理.结果表明：HPMC改变硫铝酸盐水泥的水化放热速率，增加钙矾石（AFt）、单硫型水化硫铝酸钙（AFm）和铝胶（AH₃）的含量，促进AH₃与CaSO₄和Ca（OH）₂反应，并促进AFt向AFm转变；HPMC降低硫铝酸盐水泥孔溶液的表面张力，增大孔溶液的pH值，降低孔溶液中SO42-的浓度，增加Ca²⁺和［Al（OH）₄］^-的浓度，进而增大AFt和AFm的离子浓度积，有利于水化产物的析出，从而促进水泥水化.     

低碱硫铝酸盐水泥水化硬化过程的温度敏感性及其对策

通过低碱硫铝酸盐水泥在5、20、35℃条件下标准稠度需水量、凝结时间及小时强度的发展规律,研究了低碱硫铝酸盐水泥水化硬化过程的温度敏感性,并提出了在低温或高温条件下的应用技术措施.试验结果表明:低碱硫铝酸盐水泥水化硬化过程对温度非常敏感,温度越高水化硬化速率越快,温度越低强度发展越慢;在高温条件下硼砂能有效延缓低碱硫铝...     

纳米锂铝类水滑石对硫铝酸盐水泥水化硬化影响研究

为揭示纳米锂铝类水滑石(LiAl-layered double hydroxides,LiAl-LDHs)对硫铝酸盐水泥(CSA)水化硬化的影响,制备了不同LiAl-LDHs掺量的硫铝酸盐水泥试块并分别在10℃、20℃、30℃条件下下养护。测试了3个温度下试块的抗压强度、凝结时间和XRD,并测试了20℃下试块的流动性和水化热。结果表明,随LiAl-LDHs掺量的增加,水泥放热峰提前,凝结时间缩短。温度较低时,LiAl-LDHs可显著提高水泥试块早期抗压强度。当LiAl-LDHs掺量较高时,后期抗压强度会出现倒缩现象。     

硫铝酸盐水泥水化反应的表观活化能计算

基于Arrhenius公式,通过测定不同养护温度(20,30,40,50℃)下硫铝酸盐水泥浆体的水化热,利用指数法和线性双曲法分别计算其水化反应的表观活化能,同时研究了硅灰和高钙粉煤灰对硫铝酸盐水泥水化反应表观活化能的影响.结果表明:采用指数法和线性双曲法计算得出的硫铝酸盐水泥水化反应的表观活化能分别为45.54,55.44kJ·mol-1;在所测试的所有试样中,采用指数法计算所得的表观活化能均低于采用线性双曲法计算所得之值;采用2.5%,5.0%硅灰或40.0%高钙粉煤灰等质量替代水泥后,硫铝酸盐水泥复合体系的表观活化能增大,但以20.0%高钙粉煤灰等质量替代水泥后,该体系的表观活化能降低.     

亚硝酸钠对硫铝酸盐水泥石孔结构及强度影响的研究

本文主要研究了亚硝酸钠对硫铝酸盐水泥石孔结构及强度的影响。结果表明：１亚硝酸钠具有明显改善硫铝酸盐水泥石孔结构的作用。２亚硝酸钠不仅提高硫铝酸盐水泥正温强度，而且大幅度提高其负温下强度。     

硅灰对硫铝酸盐水泥水化行为的影响机理

通过抗压强度、凝结时间、电阻率测定以及X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和孔溶液分析,研究了掺硅灰硫铝酸盐水泥浆体的水化行为.结果表明:5%掺量(质量分数,下同)的硅灰可以很好地改善水泥浆体的抗压强度,10%硅灰掺量的试样抗压强度只在1,28d时稍高于空白试样;掺入硅灰明显缩短了硫铝酸盐水泥的凝结时间;硫铝酸盐水泥的主要晶体水化产物是钙矾石,28d时的钙矾石量稍高于3d时,掺硅灰试样的钙矾石量要高于空白试样;掺硅灰试样的电阻率变化曲线高于空白试样,表明硅灰的掺入能够加快水泥的水化速率;硬化水泥浆体的孔溶液碱度随着硅灰掺量的增加而降低,掺硅灰试样的Ca2+浓度高于空白试样,表明硅灰促进了熟料的溶解,5%硅灰掺量试样的Al 3+浓度最低,表明其促进水化的效果更明显.     

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.     

HEMC对硫铝酸盐水泥砂浆性能的影响

研究了固定流动度下高、低2种取代度的羟乙基甲基纤维素(HEMC)对硫铝酸盐水泥砂浆性能的影响.结果表明:随着HEMC掺量的增加,硫铝酸盐水泥砂浆的需水量和凝结时间大幅增加,湿密度和强度大幅降低;HEMC掺量对硫铝酸盐水泥砂浆抗折强度的影响显著小于其抗压强度;相对于低取代度HEMC,高取代度HEMC改性硫铝酸盐水泥砂浆具...     

CaF2对硫铝酸锶钙水泥矿物形成及水化过程的影响

测试了掺CaF2硫铝酸锶钙水泥的抗压强度.通过热分析、X射线衍射分析和扫描电子显微镜观察,研究了CaF2对硫铝酸锶钙水泥熟料矿物形成和水化过程的影响.结果表明,当CaF2掺量为0.2%(质量分数)时,硫铝酸锶钙水泥抗压强度最高,3,28d抗压强度分别达到65.0,86.2MPa.在水泥煅烧过程中,CaF2能加速CaCO3的分解及C1.50Sr2.50A3珔S矿物的形成.此外,CaF2可以加快硫铝酸锶钙水泥的水化速率并促使水化产物CAH10转化为C3AH6.     

超细CaCO3增强硫铝酸盐水泥强度的研究

在硫铝酸盐水泥硬化体中,钙矾石主要以柱状、棒状而存在,这对水泥的性能产生了不利影响。探讨了超细CaCO3对硫铝酸盐水泥进行改性的研究。试验结果表明,超细CaCO3掺量为3%时,明显改善了硫铝酸盐水泥的强度,其28 d净浆与砂浆抗压强度分别达到100.6 MPa和94.1 MPa,且水泥的28 d砂浆抗折强度高达12.5 MPa。SEM显示掺超细CaCO3硫铝酸盐水泥硬化体中难以发现大颗粒状的水化硫铝酸钙晶体,结构较致密、均匀。     

有机膦酸对水泥早期水化特征的影响

采用离子螯合反应、水化热测试及电阻率测试等,研究了2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)、羟基亚乙基叉二膦酸(HEDP)和二乙烯三胺五亚甲基叉膦酸(DTPMPA)这3种有机膦酸对水泥浆水化硬化特征的影响,并探讨了其影响机理.结果表明:有机膦酸对Ca2+具有很强的螯合作用,其中的单分子膦酸基团数量越多,对金属离子的螯合值越大,由强到弱依次为DTPMPA、HEDP、PBTCA;相同掺量条件下,有机膦酸的缓凝效力远大于葡萄糖酸钠,其对水泥浆的水化抑制能力随着膦羧基团数量的增大而增大;有机膦酸优先与Ca^2+、Mg^2+等形成稳定的螯合物,限制了Ca^2+、Mg^2+等参与水化产物的形成,延长了水化溶解期与诱导期;与空白样不同,有机膦酸的掺入使得水泥水化加速期的电阻率微分曲线上未出现1对波峰波谷,另外,电阻率微分曲线拐点与水泥浆凝结时间密切相关;适当掺量的有机膦酸对水泥28d抗压强度和抗折强度具有增强作用,但过量有机膦酸会导致水泥强度显著下降.     

贝利特型砂质油井水泥的水化及其强度性能

在150°～300℃和39.2MP8高温水热条件下,试验研究了贝利特型砂质油井水泥的强度性能,并采用差热分析、X射线分析、电镜观察以及高压水银测孔等检测方法,对其在上述高温水热条件下的水化硬化过程及其水泥石结构进行了研讨。     

垃圾焚烧飞灰研制硫铝酸盐水泥及其水化特性

以城市垃圾焚烧飞灰(以下简称焚烧飞灰)为主要原料,在实验室电炉里成功烧成了硫铝酸盐水泥熟料.研究了硫铝酸盐水泥熟料的烧成过程、组成及其形貌特征,并分析掺加适量石膏的硫铝酸盐水泥水化及重金属浸出特性.结果表明:将焚烧飞灰作为主要原料可以煅烧出以C4A3(-S)和C2S为主要矿物的硫铝酸盐水泥熟料,焚烧飞灰在生料中的掺量不...