低Ca/Si比的C-S-H凝胶产物在抑制AAR中的作用

碱是混凝土发生碱-集料(AAR)反应的重要因素之一。许多资料报道低Ca/Si比的C-S-H凝胶对碱有强烈的吸附作用。从C-S-H凝胶的组成出发,指出低Ca/Si比的C-S-H凝胶在抑制AAR中的作用,解释了低Ca/Si的C-S-H凝胶对碱的吸附能力强的原因及其影响因素。为在实际工程应用中掺加混合材来抑制AAR反应,提高混凝土耐久性有重大指导意义。     

混合材抑制碱-硅酸反应(ASR)的新机理

目前研究表明混合材对碱一硅酸反应（ASR）有很好的抑制作用，但对混合材抑制ASR机理的认识需进一步完善。本文采用TEM／EDS、FT-IR和^29Si MAS NMR等现代测试方法对不同粉煤友掺量的水泥基材料主要水化产物C-S-H凝腔化学组成和结构进行研究，指出了低Ca／Si比的C-S-H凝腔在抑制ASR中的重要作用（能够结合孔溶液中的碱，减少可发生ASR的有效碱量），并分析了低Ca／Si比的C-S-H凝胶的持碱机制，对混合材抑制ASR的机理有了新的认识，完善了混合材抑制ASR的机理。研究结果不仅对于建立比较完整的碱一集料反应预防理论是十分必要的，而且对于抑制和防止碱集料反应具有一定的指导意义。     

纳米无定形C-S-H凝胶颗粒及其结构表征

以无水氯化钙( CaCl2)和水玻璃为原料,通过室温沉淀反应制备了水化硅酸钙(C-S-H)凝胶颗粒.采用SEM、FTIR、XRD、XRF、TEM等对不同C/S和pH值条件下制备的C-S-H凝胶颗粒的形貌和结构进行了表征.结果表明,较低pH值条件下制备的C-S-H凝胶颗粒间呈现不同程度的团聚,-Si-O键之间显示一定的聚合度,其平均粒径在15 ～25nm之间,且呈无定形结构;在pH值较高时,该凝胶颗粒呈半结晶结构.     

29Si固体核磁共振技术在C-S-H凝胶中的应用进展

C-S-H凝胶作为硅酸盐水泥最主要的水化产物,是影响水泥混凝土行业工程质量的重要因素.本文围绕29Si固体核磁共振技术(29Si NMR)在硅酸盐水泥水化产物应用展开,从水化硅酸钙晶型、C-S-H聚合机理、钙硅比、机械力活化作用、矿物掺合料对C-S-H影响等几方面阐述29Si NMR在硅酸盐水泥水化产物C-S-H凝胶中的应用,提出了利用29Si NMR分析硅酸盐水泥水化产物存在的问题,并展望了29Si NMR在水泥水化领域的发展趋势.     

C-S-H/PCE凝胶对掺磷渣水泥的低温促凝早强性能研究

探讨C-S-H/PCE凝胶对掺磷渣硅酸盐水泥的低温促凝早强性能的影响,并通过上清液pH值、Ca²⁺浓度和化学结合水量分析其对水化的影响机理。低温下(8℃) C-S-H/PCE凝胶能有效缩短混凝土终凝时间,并提高早期强度,当掺量5%时,混凝土终凝时间缩短近6 h,16 h、24 h和3 d抗压强度比分别为160%、150%和110%,且不影响2.5 h混凝土工作性能。C-S-H/PCE凝胶能使低温下掺磷渣硅酸盐水泥浆体处于高pH状态,加速早期水泥矿相离子溶解,提高Ca²⁺过饱和度,加速后期析晶过程,提高化学结合水量,从而促进掺磷渣硅酸盐水泥的水化,实现低温促凝早强。     

C-S-H凝胶对Pb(Ⅱ)的吸附固化作用

以分析纯Ca(NO3)2·4H2O、Na2SiO3·9H2O、Pb(NO3)2为原料,通过溶液反应法,制备纯净的C-S-H凝胶和掺杂Pb的C-S-H凝胶,研究了C-S-H凝胶在形成过程中对Pb的吸附固化作用及掺杂Pb后C-S-H凝胶的结构变化.结果表明,可溶铅盐由2％增至6％时,C-S-H凝胶对Pb均有良好的吸附固化作用,俘获Pb总量增大.XRD图谱发现掺杂Pb的C-S-H凝胶,其主峰位置发生偏移,出现明显的Ca(OH)2衍射峰.红外测试表明含Pb C-S-H凝胶硅氧四面体的链接方式发生变化,Q2伸缩振动峰向低波数方向偏移,Q1伸缩振动峰吸收强度增加.     

基于不同理论的C-S-H凝胶模型及结构参数表征研究进展

硅酸钙凝胶(C-S-H凝胶)是硅酸盐水泥主要水化产物,也是硬化水泥石强度重要来源。本文系统阐释了基于不同理论所得出的C-S-H凝胶结构模型,包括泰勒模型(Taylor模型)、固溶模型、瑞迟德森-格夫斯模型(R-G模型)、纳米结构模型(CM模型)、固相-液相-凝胶体系模型(SLGS模型)、三维介观结构模型,重点介绍了SLGS模型和三维介观结构模模型。并结合现有的研究进展对C-S-H凝胶的钙硅摩尔比、含水量、聚合度、硬度等的结构参数及其表征方法进行了介绍。     

进水Ca／P比对厌氧氨氧化活性的影响

在生物膜反应器(无纺滤布作填料)中,研究不同进水基质Ca/P质量比对厌氧氨氧化活性的影响.结果表明,四号反应器(Ca/P=7)运行效果最好;三号反应器(Ca/P=5)NO2-N去除率波动剧烈,稳定性差;一号(Ca/P=0.5)及二号反应器(Ca/P=1)ANAMMOX活性不高,NH4+-N、NO2-N去除率长期低于40%,可见低Ca/P比不利于本试验中厌氧氨氧化活性的正常发挥,甚至产生抑制作用.四号反应器负荷提高阶段,HRT最终缩短为6h,运行效果稳定,最高氮去除负荷达到0.618 kg-N·m-3·d-1,而且NO3-产生量小于根据Strous总结的ANAMMOX反应方程式的理论计算值.     

CaO-BaO-Al2O3-B2O3-SiO2封接玻璃中Si/Al比对玻璃的热稳定性的影响

运用熔融退火工艺制备CaO-BaO-Al2O3-B2O3-SiO2 (CS)中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)封接玻璃,通过改变玻璃中Al2O3含量,使Si/Al比为10∶2、10∶3、10∶4与10∶5,分别命名为CS2、CS3、CS4与CS5,以探究最优Si/Al比,从而获得热稳定好的IT-SOFC封接玻璃....     

溶胶凝胶法制备Si/TiO2复合锂离子电池负极材料的研究进展

采用溶胶凝胶法制备Si/TiO2复合材料具有操作简单、包覆层致密均匀、电化学性能稳定等优点,成为目前最常用Si/TiO2的制备方法之一.本文综述了Si/TiO2复合结构对电化学性能的影响,论述了溶胶凝胶制备过程中影响该复合材料电化学性能的影响因素.为进一步提高Si/TiO2复合材料的电化学性能的研究提供了理论依据和建议.     

Indirect determination of the Ca/Si ratio of the C-S-H gel in Portland cements

An alternative method for the indirect determination of the Ca/Si ratio of the C-S-H gel in Portland cements is proposed. It is based on graphical correlations of experimental determinations of the degree of hydration of alite and the amount of calcium hydroxide formed with theoretical data based on the hydration reactions of the alite and belite present in the cement. The initial composition of the cements is of prime importance in these calculations; the phase composition obtained by use of the Bogue, Taylor's modified Bogue, and quantitative X-ray diffraction methods gave rise to some differences in the results obtained. Ca/Si ratios determined using the Bogue composition were consistently lower than those from Taylor's method and the quantitative X-ray diffraction analysis methods for both the Portland cements studied. The Ca/Si ratios estimated based on the mineralogical phase compositions determined from these latter methods agreed well with those from energy dispersive X-ray spectroscopy measurements.     

重金属离子对水化硅酸钙结构和形貌的影响

采用碱硅酸盐和钙盐的溶液反应方法,合成初始钙硅比为0.8、1.8的掺杂不同重金属离子的水化硅酸钙(C-S-H).对制备的C-S-H进行了XRD、IR、SEM测试分析,结果表明,掺杂重金属离子的低钙硅比C-S-H凝胶的衍射主峰强度下降,谱峰宽度增加;高钙硅比凝胶中钙和硅氧四面体的化学键遭到破坏,使Ca2+溶出,形成Ca(OH)2晶体;掺杂Pb的高钙硅比C-S-H凝胶,Q2伸缩振动峰向低波数方向偏移,Q1伸缩振动峰的吸收强度增加,硅氧四面体聚合度逐渐降低,链长变短;重金属离子可显著改变低钙硅比C-S-H凝胶形貌,使高钙硅比凝胶呈不规则团块状堆积.     

n(硅)∶n(铝)对HZSM-5分子筛膜催化裂解性能的影响

采用二次生长法在不锈钢管内壁上制备了不同n(硅)∶n(铝)的HZSM-5分子筛膜.采用XRD、SEM和原位吡啶吸附红外光谱对样品的结构和酸性质进行了表征,以超临界正十二烷的催化裂解为模型反应对样品的催化性能进行了评价.随着n(硅)∶n(铝)的增加,HZSM-5交织生长程度变大并且Brφnsted酸量逐渐减少.低n(硅)∶n(铝)的分子筛膜表面具有较高的Brφnsted酸量,在反应的初始阶段存在活性的快速下降行为.适当增加分子筛膜的n(硅)∶n(铝),可以减缓反应初始阶段的活性下降速度,从而明显提高HZSM-5分子筛膜的催化活性.但过高的n(硅)∶n(铝)使分子筛膜表面的酸量大幅减少、致密性增加,不利于裂解反应.n(硅)/n(铝)为125的HZSM-5分子筛膜具有最高的反应活性和初始活性稳定性.     

硅铝比对钙镁耦合作用降低煤灰熔融性的影响研究

利用化学试剂配制不同硅铝比的模拟煤灰,探究不同硅铝比模拟灰的流动温度随灰中钙镁配比的变化规律;并借助XRD、SEM-EDX分析矿物转化过程,初探钙镁耦合作用发生机理.结果表明:随着硅铝比的增加,钙镁耦合作用降低煤灰熔融性的强度先增大后减弱,且在Si/Al为1.5时最大;钙长石与镁橄榄石发生低温共熔是钙镁耦合作用降低煤灰熔融性的主要原因.Si/Al为1.0和4.0时,随着模拟灰中镁钙比的增大,钙长石低温共熔体系及辉石类矿物低温共熔体系的建立,使得煤灰流动温度一直下降,未表现出耦合作用.钙镁含量相同的灰渣中,随硅铝比的增加,灰渣由片块状向团聚状、絮状转变;SEM-EDX分析结果与XRD分析结果一致.     

不同Ca／P纳米缺钙羟基磷灰石的微波合成和表征

通过微波辐射硝酸钙和磷酸的共沉淀物可以快速合成不同Ca／P比的缺钙羟基磷灰石,利用FT—IR、FT—Raman和XRD对产物进行了表征,EDS测定Ca／P比,TEM观察其形貌。结果表明,通过控制反应条件能得到不同Ca／P比的纳米缺钙羟基磷灰石。     

丝光沸石硅铝比对骨架脱硅衍生介孔结构的影响

用水热合成和铵交换法制备系列氢型丝光沸石(H-MOR),通过水热碱蚀与碱溶滤联合处理对H-MOR样品进行选择性脱硅和介孔改性.研究H-MOR骨架Si/Al比对改性沸石的介孔结构、酸性和水热稳定性的影响.N2吸附结果表明,碱处理沸石的介孔率随H-MOR硅铝比减少而增加;典型样品(n(Si) /n(Al) 9.43)具有附加介孔结构,介孔体积可达0.082 cm3/g,最可几孔径为4.6 nm;SEM观察显示,改性沸石的介孔结构源于脱硅产生的结构缺陷,晶内介孔呈无序分布;ICP和EDX分析证实,联合碱处理促进H-MOR晶体选择性脱硅(脱硅率均大于93.1％);水热稳定性和NH3-TPD数据表明,介孔改性丝光沸石较好地保持了前体的结晶性和水热稳定性,其酸性与对应H-MOR沸石相匹配.骨架硅铝比影响改性MOR沸石的介孔率,但与沸石脱硅率无相关性.     

碳酸盐岩中Mg/Ca比值的研究方法

根据电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测量快速、准确的特点,应用ICP-OES检测碳酸盐岩中Mg、Ca含量,从而得出碳酸盐岩中Mg/Ca比值。在预处理中采用乙酸铵清洗的方法,极大的提高了准确度,误差缩小到0.6%以下,实现了碳酸盐岩中Mg/Ca比值的检测。