重晶石粉对高铝水泥强度的影响

研究了重晶石粉作为混合材对高铝水泥强度的影响,并通过化学结合水含量测试及XRD分析探讨其水化作用机理。试验结果表明,适量的重晶石粉提高了高铝水泥的早期强度,抑制了高铝水泥后期强度的倒缩。重晶石粉促进了高铝水泥水化,并抑制水化产物CAH10和C2AH8向C3AH6转变。     

高铝水泥磷酸盐CBC材料的初步研究

研究了六偏磷酸钠以及养护条件对高铝水泥ＣＢＣ材料劈裂抗拉强度和显微结构的影响。结果表明在室温养护的条件下,六偏磷酸钠具有抑制高铝水泥后期强度倒缩,提高其后期强度的作用。１００℃蒸汽养护可使高铝水泥ＣＢＣ材料的强度大幅度增加。加入六偏磷酸钠后,室温养护试样中形成较多胶体和梭状晶体,而不形成ＣＡＨ１０等水化铝酸钙,蒸汽养护试样中的部分铝和磷以凝胶形式存在,从而使强度较低的Ｃ３ＡＨ６晶体较少。     

钢渣水化产物的特性(英文)

用X射线衍射分析、水化热的测量、化学结合水量的测定、孔结构的测定、扫描电镜观察及强度测试研究了钢渣的水化产物的特性。结果表明:钢渣硬化浆体中主要含有水化硅酸钙(C–S–H)凝胶、Ca(OH)2、惰性组分[RO相、铁酸二钙(C2F)和Fe3O4]和未水化的胶凝相[硅酸三钙(C3S)和硅酸二钙(C2S)];总体而言,钢渣的水化过程与水泥的水化过程相似;钢渣早期的水化速率远低于水泥,但钢渣后期,尤其是90d之后的水化速率高于水泥的。钢渣水化产生的C–S–H凝胶不具有良好的胶凝性能,凝胶之间的相互黏结也不牢固,因此钢渣砂浆的强度很低。     

长期高温水热条件下活性粉末混凝土的水化规律EI北大核心CSCD

以0.21的水灰比成型活性粉末混凝土(RPC)基体,研究低水灰比RPC基体水化相在高温蒸压养护条件下的长期水化规律。采用酸不溶物含量表征基体的水化程度,采用显微维氏硬度表征RPC基体在养护过程中的结构性能,并通过X射线粉末衍射与扫描电子显微镜/能量色散谱分析RPC基体的物相与形貌变化。结果表明:高温蒸压养护过程中,RPC基体水化程度在0~96 h的养护期内快速提升,硬度随养护时间增加提升明显;长期养护时(168~312 h),基体的水化速率缓慢,基体内水泥熟料的水化趋于停滞。长期高温蒸压养护过程中,低水灰比RPC基体中晶态水化产物极少,由于缺乏晶态转化的空间,基体中的絮状水化硅酸钙凝胶无明显晶化现象,在长期高温水热条件下具有良好的稳定性,在核废料存储材料领域具有应用前景。     

掺花岗岩石粉的管桩高强混凝土微结构和力学性能研究

本文采用蒸压养护方式制备管桩高强混凝土,以相同配合比的标准养护混凝土为对比组,分别研究磨细砂和石粉双掺时石粉取代率(花岗岩石粉/(花岗岩石粉+磨细砂),质量比)和石粉单掺时石粉掺量(花岗岩石粉/(花岗岩石粉+水泥),质量比)对管桩高强混凝土强度的影响,并通过XRD、ESEM等方法研究掺花岗岩石粉的管桩高强混凝土水化产物的种类及形貌特征。结果表明:蒸压养护下,混凝土强度随石粉取代率和石粉掺量的增加均先增大后减小, 石粉取代率为25%和石粉掺量为20%时混凝土强度分别达到最大值。由于花岗岩石粉中的SiO₂在蒸压条件下会与水泥水化产物Ca(OH)₂发生火山灰反应并生成托勃莫来石,使混凝土更为密实,因此相同配合比条件下蒸压养护3 d的混凝土强度高于标准养护28 d的混凝土强度。     

不同矿物掺合料在复合胶凝材料中水化特性的对比研究

通过强度、X射线衍射(XRD)、差热-热重(DTA-TG)及扫描电镜(SEM)测试,对比研究了玻璃粉、石灰石粉和钢渣粉在水泥基材料中的水化特性.结果表明:养护早期,钢渣粉、石灰石及玻璃粉在胶凝体系中主要作为惰性材料起到填充作用,单掺15％的石灰石粉和钢渣粉能促进胶凝体系早期强度增长.养护至90 d时,由于掺合料的二次水化作用,复合胶凝体系的强度增长率高于纯水泥样;石灰石粉能与熟料中的铝相发生水化反应生成单碳水化碳铝酸钙;钢渣粉胶凝体系内,除了水泥水化继续生成的氢氧化钙之外,钢渣粉中的活性物质如C2S和C3S后期水化也能生成氢氧化钙,使得体系内氢氧化钙含量随龄期增加而增加;玻璃粉在养护后期能与氢氧化钙发生火山灰反应,且玻璃粉火山灰反应消耗的氢氧化钙量大于水泥水化的氢氧化钙量,导致玻璃粉体系内氢氧化钙含量随龄期增加而降低.     

长期高温水热条件下活性粉末混凝土的水化规律

以0.21的水灰比成型活性粉末混凝土(RPC)基体,研究低水灰比RPC基体水化相在高温蒸压养护条件下的长期水化规律。采用酸不溶物含量表征基体的水化程度,采用显微维氏硬度表征RPC基体在养护过程中的结构性能,并通过X射线粉末衍射与扫描电子显微镜/能量色散谱分析RPC基体的物相与形貌变化。结果表明:高温蒸压养护过程中,RPC基体水化程度在0～96 h的养护期内快速提升,硬度随养护时间增加提升明显;长期养护时(168～312 h),基体的水化速率缓慢,基体内水泥熟料的水化趋于停滞。长期高温蒸压养护过程中,低水灰比RPC基体中晶态水化产物极少,由于缺乏晶态转化的空间,基体中的絮状水化硅酸钙凝胶无明显晶化现象,在长期高温水热条件下具有良好的稳定性,在核废料存储材料领域具有应用前景。     

垃圾焚烧飞灰制备硫铝酸盐水泥的安全性研究

采用垃圾焚烧飞灰辅以其他校正原料,控制碱度、铝硫比和铝硅比分别为1.05、2.5和3,煅烧制得硫铝酸盐水泥熟料,研究了石膏对硫铝酸盐水泥性能及水化过程的影响,并采用不同浸出试验方法分析硬化水泥浆体中重金属的浸出特性。结果表明:以垃圾焚烧飞灰可成功煅烧制得以C4A3S和C2S为主的硫铝酸盐水泥熟料,石膏影响熟料中C4A3S的水化程度和钙矾石生成量,有助于硫铝酸盐水泥早期强度发展;而熟料中C2S持续水化有助于水泥后期强度的稳定增长;采用醋酸作浸出液相对去离子水,使得重金属浸出浓度有所增加;破碎和完整的试样在去离子水、醋酸溶液中重金属浸出浓度均远低于相关标准关于毒性浸出浓度的最高限值。     

碱对硅酸盐水泥水化硬化性能的影响

系统地研究了以碱含量不同、存在形式各异的熟料所制水泥的水化液相成分、水化程度、水化产物和硬化浆体微观结构,揭示了碱对硅酸盐水泥水化硬化性能影响的机理。水泥水化时,熟料中的碱迅速溶入水化液相,使液相中[OH-]升高、[Ca~(2+)]降低。由此促进水泥早期水化,并阻滞了后期水化的发展。所以,高碱水泥凝结快,1～3d硬化浆体的孔隙少、强度高;7～28d硬化浆体的孔隙多、强度低。     

新型Q相高铝水泥的烧成条件

将高铝水泥中的惰性成分硅铝酸二钙(C2AS)转化为水化活性良好的Q相,组成Q相-铝酸-钙(CA)-七铝酸十二钙(C12A7)高铝水泥系统,对此系统的烧成条件进行研究。研究表明：在Q相-CA-C12A7高铝水泥系统中,Q相在1260℃开始生成,随着温度的升高,Q相的生成量逐渐增大。在1300℃时,随着保温时间的延长,Q相的生成量逐渐增大;超过1300℃,试样开始融化;Q相-CA-C12A7高铝水泥具有早期强度高,中后期强度仍在发展且不倒缩等特点。     

掺铝校正料制备高硅尾矿基地聚合物

将某低活性高硅尾矿经活化预处理后,分别掺入铝酸钠(SA)、偏高岭土(MK)、粉煤灰(FA)和铝酸盐水泥(AC)作为铝校正料,在碱激发剂作用下制备地聚合物;以试样的7d抗压强度为考察指标,通过正交实验对各种铝校正料对应的反应体系的原料配比进行优化;为进一步提升试样的强度性能,将在优选配比下所制备的试样进行蒸压养护;通过SEM和27Al MAS-NMR对试样的微观形貌和所含Al的空间配位状态进行表征.结果表明:未做蒸压养护时,掺MK作铝校正料所制备的优选试样的7d抗压强度最高(即为27.5 MPa),掺不同铝校正料所得优选试样对应的最佳因素水平组合各不相同,各因素对G-SA、G-MK、G-FA和G-AC体系中试样抗压强度指标的影响规律多数不一致;试样经蒸压养护后,其强度性能和微结构均有改善,且掺SA对应的优选试样的强度增长率最高;掺不同铝校正料形成的试样在微观形貌上存在差异,但都形成了稳定的具有地聚合物基本特征的三维空间网络结构.     

不同材料对高铝粉煤灰蒸压制品强度的的影响

利用石英砂、矿渣、偏高岭土、粉煤灰以及废玻璃等材料研究高铝粉煤灰蒸压条件下的强度.实验结果表明,不同材料对该粉煤灰蒸压制品强度的影响存在明显差异.石英砂、矿渣、偏高岭土以及普通粉煤灰和高铝粉煤灰复合使用,并不能有效提高其蒸压制品强度.虽然矿渣、偏高岭土等材料主要为无定形相,但活性Al2O3的含量较高,大量水榴石的形成不利于该粉煤灰蒸压制品强度的提高.废玻璃粉的掺入提高了参与反应活性SiO2的量,使该粉煤灰蒸压制品中水化硅酸钙的量增加,可以大幅提高蒸压制品的强度.     

醇胺类助磨剂对硅酸盐水泥水化及胶砂强度影响的研究

研究了C和D两种醇胺类助磨剂对硅酸盐水泥水化过程及胶砂强度的影响。化学结合水、水化热分析、综合热分析及XRD结果表明,C加快了水泥3d水化放热和28d水化速度及水化放热,促进了铁铝酸盐矿物的水化;D加快了水泥3d水化速度和水化放热：C、D复合加快了水泥3d和28d的水化,且复合作用优于两者的叠加效应。胶砂强度结果表明,C对水泥28d胶砂抗压强度提高幅度显著;D的加入有利于提高水泥3d胶砂抗压强度;C和D复合对28d抗压强度的增幅远高于两者的叠加效应。     

养护条件对钢渣粉水化性能的影响

以磨细钢渣粉(SS)作辅助胶凝材料,研究不同养护条件下掺钢渣粉水泥的强度,并将之与砂粉(SP)对比.测试其在碱溶液作用下活性硅的溶出量、与饱和氢氧化钙溶液反应程度以及显微结构,探讨不同养护条件对钢渣粉水化性能的影响.结果表明:在常温水养条件,在同等掺量条件下,掺钢渣粉水泥3d、7d、28 d强度均较砂粉水泥强度高,钢渣粉早期水化活性较砂粉高.80℃水热养护至相同龄期,在同等掺量条件下,掺钢渣粉水泥强度均较掺砂粉水泥要高.与常温条件相比,80℃水热条件下钢渣粉消耗的Ca(OH)2量明显增加,生成的水化产物也较多,水化反应程度较砂粉高.水热条件有利于激发钢渣粉活性,提高其水化反应程度,增加试样强度.     

回转窑烧结矾土水泥的水化

研究了三种CaO/Al_2O_3不同的矾土水泥的水化,常温下的主要水化产物都是CAH_(10)(而不是C_2AH_3)和氧化铝胶滞体,与熔融法制矾土水泥是一致的。CaO/Al_2O_3小的水泥具有较好的稳定性,表现在生成或转化为高碱性水化铝酸钙(C_2AH_3或C_3AH_6)和三水矾土(AH_3)的温度较高;在同一养护温度下,水化物转化需要的时间亦较长,三种水泥在不同养护条件下的强度变化规律可从其水化产物的稳定性得到说明,即CaO/Al_2O_3比大的水泥生成的水化物热稳定性最差,高温下强度降低更甚。     

油井水泥的粒度区间与其组成及性能的关系

从定量角度研究G级油井水泥不同粒度区间对其组成及性能的影响规律.对油井水泥进行精确分级后,测定不同粒度区间油井水泥的矿物、化学组成、微观结构和强度性能.油井水泥在分级过程中出现分相现象,细颗粒中C3S含量较高,粗颗粒中C2S含量较高.不同粒度油井水泥微观结构和强度性能差别大,细颗粒水化速度快,水泥石早期强度高,但后期发展不足;中颗粒水化速度适中,早期和后期强度均很高,G3水泥石比G级水泥3d抗压强度和抗折强度分别提高39.4％和25.7％;粗颗粒的水化程度低,强度发展慢.5～30 μm粒度区间对油井水泥的水化及强度的贡献较大,为指导G级油井水泥的生产和高性能复合固井水泥浆的制备提供理论依据.     

氧化镁对高镁熟料膨胀性能的影响

借助XRD,SEM,TGA等检测方法探讨了内含MgO的高镁熟料在20℃,50℃和80℃水浴养护条件下的膨胀性能及其水化过程.结果显示:高镁熟料的体积膨胀约为低镁熟料的3倍;养护至60 d,80℃和50℃条件下养护的水泥试块的体积膨胀约为20℃的6.3倍和4.8倍.80℃水浴养护120 d的高镁水泥中形成CaMg(CO3)2.高镁熟料在80℃条件下养护至7 d,距离未水化的方镁石5μm左右的区域存在水化硅酸钙镁(C(M)-S-H).Mg2+生成的M-A-H相Mg:Al摩尔比约为2.     

快凝快硬高贝利特硫铝酸盐水泥熟料水化机理研究

研究了一种新型快凝快硬高贝利特硫铝酸盐水泥的水化性能,并利用微量热仪、XRD、TGA、SEM等方法进行了水泥水化过程,水化产物和微观形貌结构的表征.实验结果表明:新型高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的早期水化放热迅速并集中,早期强度发展迅速;该水泥的早期水化产物主要为AFt和铝胶相,未发现CH相;在水化后期,生成的AFt会发生转化生成AFm相,同样没有发现CH相.随着水化的进行,水化产物不断增多,针棒状的AFt穿插,交错在凝胶之间,形成了较为致密的结构,从而提高了水泥的强度.     

关于负温下水泥强度发展的研究

水泥在常温下可以正常水化,但在负温下水化及强度的发展都受到了一定的抑制。实验研究了水泥在负温环境下的强度发展规律,结果表明:在恒负温环境下养护时间的延长对水泥后期强度的增加有一定影响但意义不大;自然变负温环境下养护时间对水泥后期强度发展的影响具有重要意义,后期强度基本可以达到标准水平。     

高P钢渣微粉缓凝机理研究

试验分析了莱钢钢渣微粉和山东某钢厂高P钢渣微粉的特性,莱钢钢渣中C3S、C2S等活性矿物含量多于高P钢渣,且P含量少于高P钢渣。在此基础上,进行了高P钢渣和莱钢钢渣对钢渣微粉—水泥胶凝材料凝结时间和1d强度的影响试验;重点分析了高P钢渣影响水泥凝结时间和1d强度的原因和机理,即高P钢渣中的可溶性P在硅酸盐水泥早期水化过程中,会随着钢渣中玻璃体的解聚溶出,与钙离子结合生成羟基磷灰石,附着于活性矿物表面,阻碍硅酸盐水泥中C3A、C3S、C2S等活性矿物的正常水化进程。