混合水泥的水化

<正> 近年来,关于混合水泥的配方及其水化形成,科学家们做了大量工作。这种高效能的混凝土具有优良的和易性和较强的耐用性,精选的混合成分按恰当的混凝土配合比就可制成。近来,我们将一袋房屋粉末作为混合料成份加入普通水泥,发现了一些有趣的现象。在这种混合中,我们将以不同比例与GBFS混合的硅酸盐水泥混合的水化形成与非硅酸盐水泥熟料(即在有石膏的条件下以不同比例与GBFS混合的BHD)的水化形成进行了比较。     

掺磷铝酸盐水泥的矿渣硅酸盐水泥水化行为

主要研究了掺放磷铝酸盐特种水泥（PALC）后矿渣硅酸盐水泥（SC）的水化行为;通过混凝土实验,探讨了在磷铝酸盐水泥作用下混凝土的力学性能变化,掺磷铝酸盐水泥后的矿渣硅酸盐水泥28d胶砂抗压强度可提高8～14MPa,利用DSC,XRD,SEM,IR等分析手段,对该复合水泥水化浆体的结构、形貌进行研究,IR分析表明,复合水泥浆体水化产物相晶体结构的对称性较SC的高,由此可推测其稳定性增强,浆体耐久性好,SEM表明,水化浆体中的C-S-H凝胶交织成网络状,结构致密。     

超缓凝剂对硅酸盐水泥水化的影响

研究了一种新型液体混凝土超缓凝剂（命名为WHⅡ型），并探讨了其对普通硅酸盐水泥的水化、水化热、凝结时间、强度等的影响。运用XRD，DTA以及SEM等方法对水泥水化过程进行研究的结果表明，适量适用WHⅡ型超缓凝剂，可以得到明显的缓凝效果且不会影响混凝土的其它性能。     

高强度复合硅酸盐水泥

本文研究了一种高标号复合硅酸盐水泥,用２８天抗压强度为５７ＭＰａ的立窑水泥,配入两种混合材矿渣粉和硅质渣,制备出２８天抗压强度高于７０ＭＰａ的复合硅酸盐水泥,讨了实验结果,借助ＸＲＤ,ＤＴＡ,ＳＥＭ分析了水泥机理。     

白色复合硅酸盐水泥的研究

本文提出了在白水泥生产过程中大量掺入复合混合材，生产白色复合硅酸盐水泥的新概念。研究了四种不同的白水泥熟料对复合混合材的适用性，并探讨了白色复合硅酸盐水泥的水化产物。     

PRC低水胶比体系硅酸盐水泥水化特性与力学性能研究

本文研究了PRC（Pore Reduced Cement)材料的成型压力和养护龄期对水泥强度发展的影响和成型工艺与材料力学性能之间的联系，探讨了在PRC低水胶比体系中水泥的水化程度随龄期变化的规律和水泥水化产物微观形貌特点以及优化成型工艺来提高材料性能。     

纳米SiO2对硅酸盐水泥水化特性的影响

通过测试Ca(OH)2含量、化学结合水量和水化放热量,探讨了纳米SiO2对硅酸盐水泥水化特性的影响.结果表明:纳米SiO2的掺入降低了水泥水化生成物Ca(OH)2含量,增加了水泥水化的化学结合水量及水化放热量.     

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.     

偏高岭土对低热硅酸盐水泥水化性能的影响

采用不同掺量偏高岭土取代水泥配制低热硅酸盐水泥净浆和砂浆,测试了不同净浆的凝结时间,采用微量热仪测试了净浆的水化放热速率和放热量,测试了砂浆抗压强度和抗折强度发展,采用XRD分析了净浆物相组成。结果表明,偏高岭土缩短了低热硅酸盐水泥初凝和终凝时间,缩短了胶凝材料体系的水化诱导期,并使加速期和减速期提前,但并未提高7 d水化放热量,其对早期水化的促进作用随掺量提高而更显著。掺量在10%以内时,偏高岭土促进砂浆强度发展,14 d时促进作用最为显著,但掺量不宜超过15%。偏高岭土未改变低热硅酸盐水泥水化物相种类,但可明显降低产物中氢氧化钙的含量,其火山灰反应在28 d后仍在进行。     

水化普通硅酸盐水泥颗粒吸附水中磷酸盐研究

以水化普通硅酸盐水泥颗粒为吸附剂,研究了时间、温度和粒径等因素对其吸附PO3-4效果的影响.结果表明:在20℃,粒径0.5~1.0mm,初始PO3-4质量浓度100mg/L条件下,水化普通硅酸盐水泥颗粒吸附平衡时间为192h,平衡吸附量高达16.06mg/g;经0.25mol/L盐酸活化后,水化水泥颗粒对PO3-4的平衡吸附量增至18.54mg/g;粒径2.0~3.0mm的颗粒对PO3-4的吸附效果优于0.5~1.0mm和5.0~60mm的颗粒.吸附过程遵循假二级动力学模型,符合Freundlich等温方程.热力学解析的结果表明:酸活化水化水泥颗粒吸附PO3-4时焓变ΔH=7.56kJ/mol,熵变ΔS=0.0416kJ/（mol·K）;4,20℃的吉布斯自由能ΔG分别为-3.98,-4.65kJ/mol;酸活化水化水泥颗粒对PO3-4的吸附是一个以吸热、化学吸附为主,熵推动且自发的过程.     

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.     

自应力硅酸盐水泥水化速率对膨胀性能的影响及制管控制对策的试验研究（下）

（三）组分调配的膨胀效应试验为全面掌握自应力硅酸盐水泥不同配比组分对其膨胀性能的影响动态，我们进行了九组高、中、低不同硫、铝成分组合水泥的膨胀性能正交试验，并跟踪测定了净浆水化体的f－SO3。各组试样均采用未经再磨的原料水泥与过120目筛孔的石膏粉配制，其比表面积在3200cm2／g左右，较之生产用水泥控制的3800cm2／g，存在较大差距，影响着各组试件稳定期的延长及其它膨胀性能。尽管如此，试验结果还是能看出各组试件由于配料组分改变而出现的膨胀物理性能动态。它可为生产用水泥选择合适的配方提供参考。正交试验结果列于表…     

WH-Ⅱ型超缓凝剂对硅酸盐水泥水化热及其它性能的影响

本文着重研究了WH-Ⅱ型超缓凝剂对硅酸盐水泥水化、水化热、水化放热速率、凝结时间、强度等的影响,运用XRD、SEM对硅酸盐水泥的水化过程进行跟踪测试,结果表明适量使用WH-Ⅱ型缓凝剂可以得到合适的缓凝效果和增强作用。     

三聚磷酸钠对硅酸盐水泥初始水化历程的影响

采用水化热、电阻率和X射线衍射法等测试方法,研究了三聚磷酸钠(Na5P3O10)对硅酸盐水泥初始水化历程的影响。试验结果表明：Na5P3O10对硅酸盐水泥水化的缓凝机理,主要是生成络合物的缘故,而不是传统观点所认为的形成了“不溶性”的磷酸钙;改变Na5P3O10的掺量,可有效调控硅酸盐水泥的水化热历程以及结构形成过程;在水泥初始水化阶段,延缓了C3S和C3A的水化。     

低热硅酸盐水泥早期水化热动力学研究

为了解低热硅酸盐水泥早期水化特性,采用等温量热仪测试水化热,分析低热和中热硅酸盐水泥的水化过程,基于动力学和热力学模型模拟水化进程和水化产物演变。结果表明:由于C2S含量较多,低热硅酸盐水泥前期的水化速率较慢,水化程度总体上低于中热水泥;水灰比越大,最终放热量越高。低热和中热硅酸盐水泥1、3 d的水化产物分别占总体积的32.20%、47.66%和38.20%、53.92%;低热硅酸盐水泥早期生成的C-S-H凝胶与中热硅酸盐水泥相当。考虑到水泥水化的影响因素包括水灰比、温度和比表面积,基于动力学模型和吉布斯自由能最小化进行水化动力学和热力学模型计算。     

负温条件下硅酸盐-铝酸盐-磷酸盐水泥体系水化机理研究

为了研究在-10℃环境下硅酸盐-铝酸盐-磷酸盐水泥体系(SAP体系)的水化反应情况,通过凝结时间、XRD、TG、SEM等测试分析了SAP体系的水化产物和反应机理。结果表明：掺入铝酸盐水泥(CAC)和焦磷酸钠均有利于硅酸盐水泥(OPC)的早期凝结,但不利于其后期强度发展;SAP体系早期的主要水化产物为C-S-H凝胶和NO₂-AFm晶体,CAC掺量越多,7 d水化产物生成量越多,试件的抗压强度越高;7～28 d时,CAC掺量为10%的S₉A₁P体系中Ca(OH)₂晶体持续生成,试件28 d抗压强度达到32.4 MPa。     

粉煤灰对低热水泥与普硅水泥早期水化影响对比研究

为探究粉煤灰掺量对低热水泥与普硅水泥早期水化差异的影响,采用电阻率测试仪、电感耦合等离子体发射光谱仪及Zeta电位分析仪分别对粉煤灰掺量下的低热水泥和普硅水泥水化的电阻率、孔溶液离子浓度及Zeta电位进行测试。结果表明：在溶解期70 min内,LHP与OPCF20试样的水化速率相当,但在125 min内,LHPF40试样的水化速率接近停滞状态;在诱导期100～720 min内,两种水泥基材料中均存在大量AFt、CSH等生成,但与OPCF20试样相比,LHP试样中大量AFt、CSH等产物生成的时间延迟约51 min;在加速期,当粉煤灰掺量大于或等于30%时,低热水泥试样中AFt向AFm的相转化过程消失,但普硅水泥试样却与之相反。