CaO熟料的早期水化放热过程及水化程度

研究了用于膨胀剂的CaO熟料早期水化放热过程及其在水泥浆体中的水化程度.结果表明,在CaO熟料-水体系中,CaO熟料水化放热过程与水泥熟料类似,分为表面水化加速期、诱导期、内部水化加速期和衰退期四个阶段.量化了该过程的时间节点.在水固比为0.35的CaO熟料-硅酸盐水泥浆体体系中,CaO熟料掺量4％ ～8％时,CaO熟料在水泥浆体中水化24 h时的反应度约85.5％.这是氧化钙膨胀剂在混凝土中水化2 d后膨胀效能增加缓慢的主要原因.     

减水剂对水泥水化产物微观形貌的影响

研究木素磺酸钙、改性木素磺酸钙、萘磺酸甲醛缩合物、氨基磺酸甲醛缩合物和三聚氰胺脲醛树脂5种减水剂对水泥水化产物微观形貌的影响.结果表明,掺木素磺酸钙的水泥石中生成较多短柱状钙矾石(AFt);掺改性木素磺酸钙的水泥石中短柱状和长柱状AFt交错生长;掺萘磺酸甲醛缩合物、氨基磺酸甲醛缩合物和三聚氰胺脲醛树脂可分别使水泥石中AFt呈长杆柱、波浪状和规则六方柱状生长.当水化龄期达到60 d时,0.8%木素磺酸钙、改性木素磺酸钙的水泥石中出现连通孔洞;掺0.8%萘磺酸甲醛缩合物和氨基磺酸甲醛缩合物造成水泥石中出现微裂缝;掺加0.4%三聚氰胺脲醛树脂和改性木素磺酸钙的水泥石结构致密.减水剂的分散性、引气性和缓凝性是其对水化产物微观形貌影响的主要原因.     

用预水化法提高水泥早期强度的探讨

用普通水泥以一定方式预水化制成晶核，掺入该水泥中，其对水泥早期强度的影响。结果表明：该方法可使水泥胶砂３ｄ、７ｄ抗压强度分别提高１８．３％和１１．２％。     

碳酸化钢渣复合胶凝材料早期水化活性

通过调节初始加水量控制钢渣的碳酸化效果（碳酸化质量增加率）,利用胶砂强度试验法测定碳酸化钢渣的活性指数,以及分析硬化浆体矿物相和微观形貌,研究碳酸化钢渣水泥水化活性。结果表明：随着初始加水量的增加,碳酸化质量增加率先增加后降低;钢渣中的游离氧化钙（f-CaO）含量经碳酸化后,由3．92％降至1．11％;加水量为19％的钢渣经碳酸化后,生成15．95％的CaCO3;碳酸化质量增加率相同时,加水量为11.8％的碳酸化钢渣3、28d活性指数较21％加水量的分别高49％和5％。在初始加水量为19％时,碳酸化钢渣3、28d活性指数为最大值,较未碳酸化钢渣水化活性可提高97％和16％：碳酸化生成的CaC03与水泥中的C3A反应生成水合碳铝酸钙。     

硅酸盐水泥的细度对其水化过程和力学性能的影响

细度高低会影响硅酸盐水泥的水化特性和力学性能，从而影响混凝土的力学性能、工作性和耐久性。本文研究了组成相同、细度不同的水泥的水化特性和力学性能发展，期望对于新的水泥标准确定合适的细度范围提供依据。研究发现，以现在一般商业化生产的水泥的细度为基准，比表面积小于此范围的较粗的水泥早期水化程度低，强度低；但水化反应持续时间较长，后期强度增长率大。比表面积大于此范围的较细的水泥早期水化程度高，强度高；但水化反应持续时间较短，后期强度增长率小。水化90 d以后，不同细度的水泥的水化程度和强度基本相当。兼顾水泥的早期和后期性能，现行标准规定的水泥细度范围(比表面积在350～380 m²/kg之间)是适宜的。     

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。     

G级油井水泥的水化及硬化

研究了G级油井水泥在不同温度条件下的水化硬化特点及强度性能，分析了不同条件下硬化浆体水化产物的组成、形态及显微结构的变化特点，揭示了不同温度及外加剂条件下水泥石强度发展及变化规律，阐明了温度对水泥石强度性能产生影响的内在本质，确立了强度衰退的临界温度及抑制强度衰退的合理加砂量。     

差热分析在水泥水化研究中的应用

简述了差热分析与热重分析的测定原理，介绍了差热与热重分析在研究水泥水化速度及进程上的应用，和水化产物转变温度及其热效应的确定方法。结论是热分析方法可以确定水泥的水化产物种类、水化产物在加热过程中转变的温度范围、热效应以及水泥水化的进程和速度等。     

铁铝酸钙的早期水化

研究了掺有少量异组份的C_6AF_2、C_4AF和C_6A_2F的水化活性,早期水化热及c(?)H_2和(或)CH存在条件下的早期水化特性,讨论了石膏的缓凝机理。结果表明,掺有异组份的C_6A_2F具有高的水化活性及快凝快硬性能;石膏延缓水化的作用主要取决于铁相矿物的水化活性及AFt包裹层的状况。     

原子力显微镜在水泥熟料单矿物早期水化产物研究中的应用

用原子力显微镜的轻敲模式对溶胶一凝胶法制备的C3S和C3A的早期水化进行了研究,结果表明：用溶胶一凝胶法制备的水泥熟料单矿物CsS颗粒表面球状突起为30～50nm;C3A颗粒表面球状突起为50～100nm。C3S初期水化产物形态有凝胶状、层状、颗粒状及纤维状;水化24h,在某些区域可观察到凝胶状、层状以及颗粒状水化产物。C3A初期水化产物形态为凝胶状和颗粒状;水化32h,某些区域可观察到结晶度较好的板状物,取向生长并具有层状结构,层状结构由成对生长的直径约100nm的纤维状物质组成。     

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.     

钢渣-赤泥-水泥基复合砂浆的水化硬化特性

为探明二元固废间的协同胶凝作用，本文研究了不同配合比条件下钢渣-赤泥-水泥基复合砂浆的力学性能，并采用水化热、XRD、TG-DTG、SEM等手段来表征复合砂浆的水化特征及微观形貌。研究结果表明：与纯水泥组相比，单掺30%(以下均为质量分数)钢渣会抑制浆体的水化反应，从而降低砂浆的力学性能，而在单掺30%钢渣的基础上复掺适量的赤泥可以有效降低钢渣对砂浆力学性能的负面影响。其中，当钢渣掺量为15%、赤泥掺量为15%时，复合砂浆的28 d抗折强度和28 d抗压强度均最高，分别为6.8和39.8 MPa,与单掺30%钢渣组相比，复合砂浆的28 d抗折强度和28 d抗压强度分别提高了11.5%和20.6%,这主要是因为掺入的赤泥不仅起到物理填充作用，而且为钢渣的水化反应提供了良好的碱性环境，促进钢渣参与水化反应，生成更多的钙矾石和水化硅酸钙凝胶，改善砂浆的微观结构。     

木质素磺酸钙对水泥水化的影响

研究了掺加木质素磺酸钙(calcium lignosulfonate,CLS)后水泥净浆体系的水化速度、水化产物生成量,以及硬化水泥石的微观结构及孔隙结构的变化。CLS大幅度延缓了水泥水化放热,降低了水化速度,使3～10h内水泥的水化程度减少,但对1d后的水化程度影响不大且能促进水泥的后期水化。X射线衍射分析表明高掺量CLS促进硬化水泥中生成钙矾石,抑制水化硅酸钙(CSH)的早期生成,但对CSH的后期生成无影响。扫描电镜观察发现：CLS的掺加抑制了水化产物晶体的生长,使CSH凝胶难以形成空间网架,钙矾石晶体变得纤细。随CLS掺量的增加,硬化水泥中总孔隙容积增加,30nm以上的孔隙显著减少,10nm以下的微孔数量大幅度增加,平均孔径减小。掺加CLS的水泥浆体水化产物晶体发育不完全,硬化水泥的孔隙容积明显增加,是硬化水泥28d龄期内抗压强度显著下降的主要原因。     

活化煤矸石对水泥早期水化特性影响的研究

煤矸石经过不同的活化过程,得到活性不同的活化煤矸石,用于水泥中对水泥的水化产生不同的影响。本文研究复合活化方式和热活化方式活化的煤矸石分别对硅酸盐水泥水化的影响。     

水泥基材料的水化动力学模型

介绍了水泥基材料的水化动力学模型.根据实验测定的水化放热数据,采用模型给出的积分和微分方程,对水泥基材料的水化反应中的3个基本过程即结晶成核与晶体生长(NG)、相边界反应(I)和扩散(D)进行了表征,得到反应速率常数K、反应级数n和表观活化能Ea等动力学参数以及各反应阶段的反应速率与反应度的关系.计算得到的各阶段的反应速率曲线能较好地分段模拟由量热实验得到的胶凝材料实际水化速率dα/dt曲线.观察3个阶段的相互关系,可对水泥基材料复杂的水化机理进行解释.水泥基材料的水化反应存在两种不同的历程:NG-I-D或NG-D.在水化初期NG是控制因素,随着水化程度提高,逐渐转由I或D控制反应.     

激光共聚焦原位观察水泥早期水化(英文)

采用激光共聚焦显微镜对水泥早期水化过程进行原位观察,样品尺寸为35mm×25mm×5mm的水泥压实体,通过滴加水使压实体中的水泥水化。结果表明:压实体的水化对于正常水泥浆体的水化有着很好的参考作用;压实体样品与水接触8h,表面生成大量的水化产物,水化16h,大部分孔洞被水化产物填充,水化1d,水泥水化到达稳定期,微结构逐渐变密实。     

粉煤灰-水泥水化的核磁共振定量分析

利用高分辨固体核磁共振仪结合去卷积技术,定量分析了粉煤灰水泥浆体中水泥和粉煤灰的水化程度以及C-S-H凝胶中硅氧-铝氧链平均长度,同时研究了粉煤灰火山灰反应对C-S-H结构的影响。结果表明:水化3 d时,系统中约47%的水泥和14%的粉煤灰参与了水化反应,C-S-H平均链长为3.2;水化120d时,水泥和粉煤灰的水化程度分别为89%和33%,C-S-H平均链长约为3.8,远大于纯水泥浆体中C-S-H的平均链长(为2.7)。水化3 d时粉煤灰玻璃相结构中的Si—O—Si,Si—O—和Al—Al共价键断裂,形成了单体硅酸根和单体铝酸根,这些单体结构桥连体系中的二聚体单元进而提高了C-S-H平均链长。粉煤灰掺入并不会因为C-S-H聚合度提高以及ACL增加就能促进粉煤灰水泥浆体强度。     

水泥水化动力学机理及模型建立的研究

本文以水泥水化过程中所体现的基本动力学方式和原理为基础,以建立能够与水泥水化养护时间和水化程度曲线直接对应的动力学模型为目标,开展了水泥水化动力学机理及模型建立的研究。     

无固化剂环氧树脂乳液对油井水泥早期水化的影响EI北大核心CSCD

将不同聚合度环氧树脂乳液以不同掺量掺加到固井水泥浆中,制备环氧树脂乳液改性水泥浆。在无固化剂、不同温度条件下,通过水化热测量,扫描电子显微镜,X射线衍射等方法研究了环氧树脂乳液对油井水泥早期水化特性的影响。结果表明:相对于纯油井水泥浆体,环氧树脂水泥浆的水化进程被延缓,但是水化产物没有明显变化,环氧树脂在硬化水泥浆体中主要以聚合物膜的形式存在,可填充水泥石内部的毛细孔隙,使环氧树脂水泥石的抗压强度随着环氧树脂掺量的提高而略有增加。     

掺煅烧石膏水泥早期水化过程的研究

利用DTA，XRD，IR测定水泥水化浆体的化学结合水和Ca(OH)2的生成量，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1d前无钙钒石（AFt)生成，结合水量在1d前，前者高于后者，而1d后则相反。指出了煅烧石膏加快水泥水化产物形成的机理在于：由于它的溶解度较低，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。