磷渣粉水泥基复合胶凝体系的水化特性

结合扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),差热-热重分析(DSC-TG)以及微量热仪等微观测试手段,研究了磷渣粉水泥基复合胶凝体系的水化特性.结果表明:磷渣粉的掺入只会影响水泥基材料的水化产物类型和数量,但不会改变水化产物的种类,水化产物中没有观察到羟基磷灰石的存在.磷渣粉的掺入不会影响C3A的水化,但会延缓水泥熟料中C3S和C2S的水化,磷渣粉主要通过延缓水化诱导期来实现水泥胶凝体系的缓凝.掺磷渣粉复合胶凝体系诱导期后各阶段的水化反应阻力减小、水化反应速率增加,但整个复合胶凝体系的总体水化程度降低,降低幅度随着龄期增长不断减小.     

磷石膏对硅酸盐水泥性能和水化的影响

利用XRD、SEM、结合水量及水化热测定等方法,分析了磷石膏的组分与结构,研究了磷石膏对硅酸盐水泥的物理性能和水化过程的影响,进而探讨了磷石膏中的磷和氟对水泥单矿物C3S的水化作用机理。     

磷石膏激发磷渣-矿渣-水泥复合胶凝材料体系的性能研究

实现高固废利用率及探明磷石膏激发的效果,主要研究了不同掺量磷石膏对磷渣-矿渣-水泥复合胶凝材料体系抗压强度的影响规律,并采用XRD、TG和SEM分析了体系的水化产物。结果表明:适量的磷石膏对磷渣-矿渣-水泥复合胶凝材料体系3 d的水化具有促进作用,当磷石膏掺量达到5%时,其含有的磷、氟等杂质会延缓胶凝材料的水化进程,导致3 d强度降低;磷石膏的掺入对体系7、28、90 d的强度都有一定激发效果,并且随着磷石膏的掺量增加,其主要水化产物C-S-H和钙矾石生成量逐渐增多,当磷石膏的掺量为5%时,水化至28 d后,体系中仍含有石膏,但当磷石膏掺量超过8%时,硬化浆体中残余大量石膏,反而会降低体系的机械强度。     

脱硫渣对水泥缓凝效应及其机理研究

为探明脱硫渣在水泥中的缓凝机理,研究了不同种类脱硫渣对水泥性能,CaSO_3和CaSO_4对熟料性能及C3A单矿不同龄期水化过程的影响。研究结果表明:基于不同种类脱硫渣中CaSO_3和CaSO_4含量的差异导致了对水泥凝缓凝效果的不同;随着CaSO_3∶CaSO_4的减小,熟料的凝结时间呈现先增大后减小的规律;相比仅石膏作为缓凝剂,脱硫渣中适宜比例的CaSO_3和CaSO_4在水化过程中,形成一层结构更加致密的薄膜,附着于C3A的表面,延缓水泥的水化。     

T梁磷渣粉C50混凝土的配制与研究

采用普通细度磷渣粉配制出了符合设计要求的C50T梁混凝土,其合宜掺量为20%.与矿渣粉和Ⅰ级粉煤灰相比,普通细度磷渣粉配制的C50T梁混凝土的力学性能、抗渗性能显示出一定的优势,早期水化热和水化放热速率降低效果最明显.     

磷渣对大掺量矿渣水泥水化性能的影响

通过试件的抗压强度和孔溶液pH值等宏观分析与试件的XRD图谱和TG-DTA曲线等微观分析相结合,研究磷渣掺量对大掺量矿渣水泥水化性能的影响,结果表明:试件抗压强度与孔溶液pH值随磷渣取代矿渣掺量增加而减小,掺入磷渣不利于HSC早期强度的发展,但对后期强度影响较小;磷渣的早期水化活性较低,浆体水化产物较少,早期水化反应随磷渣掺量的增加而减弱;90 d龄期时磷渣的活性得到较好发挥,浆体水化产物较多,后期水化反应随着磷渣掺量的适当增加而有所增强。建议磷渣在大掺量矿渣水泥中取代矿渣的最佳掺量约20%。     

改性磷石膏作水泥缓凝剂的研究

为将磷石膏应用于水泥缓凝剂,采用水洗等方式对磷石膏进行预处理。确定水洗磷石膏的最优用水量和水洗时间。对比研究天然石膏、原状磷石膏和改性磷石膏对硅酸盐水泥凝结时间和强度的影响。通过水化热、XRD和SEM分析改性磷石膏对硅酸盐水泥水化特性的影响机理。结果表明,磷石膏在液固比为4和水洗时间为25 min条件下水洗效果最佳;生石灰单掺以及生石灰和膨润土复掺对磷石膏中可溶性磷和可溶性氟表现出较好的固化效果;水洗改性后磷石膏可有效缩短水泥的凝结时间,提高早期强度,其中生石灰与膨润土按2∶1复掺水洗改性后磷石膏用于硅酸盐水泥,水泥初、终凝时间比使用原状磷石膏时缩短了50%和31%;改性磷石膏制备的水泥早期水化速率正常,水泥固结体结构致密,缺陷较少,早期强度高。     

膨胀剂对C_3A水化的影响

本文定量研究了C3A-石膏膨胀剂系统的水化反应。产物的水化量和水化速率通过XRD和TG-DTA进行定量分析。在C3A-石膏膨胀剂系统中,C3A水化缓慢。无水石膏的水化速率高于石膏。因此,C3A-石膏膨胀剂系统中水化产物的SO3/Al203摩尔比高于C3A-石膏系统。水化产物中SO3/Al203摩尔比同C3A相近。     

磷渣对硅酸盐水泥水化硬化的影响研究

采用XRD、差热分析、SEM和压汞仪等现代测试手段研究了磷渣对硅酸盐水泥水化硬化的影响，结果表明：磷渣和粉煤灰一样具有火山灰效应，但由于磷渣的缓凝作用，对水泥的早期水化均有一定程度的减缓，微观结构比较疏松，早期孔隙率较高。     

电炉磷渣做混合材料制造低热磷渣硅酸盐水泥的试验研究(上)

一、前言 为了开发建材资源,消除磷渣所带来的污染,我院于1980年开始对电炉磷渣的性能、磷渣水泥的生产技术和施工应用进行了长期试验研究。并与国家建材研究院等单位共同制定了国家标准“用于水泥中的粒化电炉磷渣”(GB6645—86)和专业标准“磷渣硅酸盐水泥”(ZBQ1108—88),为电炉磷渣在水泥工业中的广泛应用奠定了基础。 电炉磷渣是采用磷矿电升华法制取黄磷所得到的硅酸盐类废渣。科研和生产应用的实践表明,用其作为活性混合材料生产的磷渣硅酸盐水泥,性能与矿渣硅酸盐水泥基本相似。但以硅钙玻璃为主的磷渣玻璃体,网络结构较为牢固,在水泥水化过程中,磷、氟等物质也将从网络中释出,从而又影响着磷渣水泥的各种性能,使其具有自己的特点。为了进一步研究这些特点,为磷渣硅酸盐水泥在大体积和水工砼中的应用开拓前景,1986～1989年我院对“电炉磷渣制造低热(水工)水泥工业生产及应用”进行了试验研究。     

钠盐激发钢渣水泥的早期水化特性及动力学

采用钠盐作为激发剂,通过水化热测定、扫描电镜(SEM)分析和水化动力学模拟,研究了不同钠盐激发钢渣水泥的早期水化进程、水化特性及其水化动力学.结果 表明:钠盐掺入不影响钢渣水泥的水化进程,掺与不掺钠盐的钢渣水泥水化进程均分为起始快速放热期、诱导期、加速期、减速期和衰减期5个阶段;加速期水化反应由成核反应控制,属自催化反...     

磷渣在水泥工业中的应用研究

兴山葛洲坝水泥有限公司2500t/d水泥生产线堆放有大量的磷渣,针对磷渣的资源化利用,该文分别研究了磷渣作为生料组成改善熟料矿物结构,单独粉磨磷渣对磷渣水泥物性影响及利用高温废气促进磷渣中磷和氟挥发等应用途径。这些应用技术取得了良好的技术经济效果。     

碱激发磷矿渣复合胶凝材料的水化特性

为研究碱激发磷矿渣复合胶凝材料的水化特性,采用X射线衍射（XRD）、热重差示扫描量热分析(TG DTA）和扫描电子显微镜（SEM）等对磷矿渣被Ca(OH)2、石膏激发后的水化产物以及磷矿渣复合胶凝材料的组成与微结构特征进行了研究.结果表明：在Ca(OH)2激发作用下磷矿渣能较好地发挥潜在活性,且其活性随着比表面积的增大和龄期的延长而逐渐增大;在Ca(OH)2和石膏的共同激发作用下磷矿渣能提前发挥潜在活性,提高其水化程度;磷矿渣可提高水泥的水化程度,且比表面积越大、龄期越长,对水泥水化程度的促进越显著.     

少熟料磷渣水泥水化机理的研究

利用Ｘ射线衍射、扫描电镜及差热分析等测试手段,对少熟料磷渣水泥的水化产物进行了分析,并结合三甲基硅烷化法和压汞仪对该种水泥的水化硬化过程进行了研究．     

CaO-Al2O3-P2O5三元体系中胶凝材料的设计、制备与水化

在CaO-Al_2O_3-P_2O_5三元体系中设计了以磷铝酸钙、铝酸钙和磷酸三钙为矿相组成的磷铝酸盐水泥熟料,并利用溶胶凝胶法、高温固相反应法制备了不同矿相含量的系列熟料,定量分析了熟料的矿相含量,测试了净浆凝结时间和抗压强度,分析了水化硬化浆体的微观结构.结果表明:磷铝酸盐水泥熟料水化凝结时间正常,磷铝酸钙含量越高,凝结时间越短;其水化硬化试件具有高强早强的特性,早期和后期强度都较高;磷铝酸盐水泥硬化浆体微观结构致密,在28d内水化产物主要为水化铝酸钙(C_2AH_8)、CaO-Al_2O_3-H_2O凝胶、CaO-Al_2O_3-P_2O_5-H_2O凝胶;磷铝酸盐水泥熟料中实际所含矿相含量与设计相符,证明熟料设计思路可行,为开发新型胶凝材料提供了新设计思路.     

铜渣粉-水泥复合胶凝体系的水化热及动力学研究

采用等温量热法,分别测定了铜渣粉磨时间为30、60min,掺量为0%、20%、30%和40%的铜渣粉水泥复合胶凝体系的水化放热速率和放热量,分析了铜渣粉细度和掺量对复合胶凝体系水化反应历程的影响,并且基于Kstulovic Dabic模型计算得到了水化动力学参数.结果表明：铜渣粉推迟了复合胶凝体系的诱导期结束时间、加速期开始时间以及第2放热峰出现时间,降低了复合胶凝体系水化放热量及水化速率;水化12h前,铜渣粉对复合胶凝体系水化热呈抑制作用;水化12h后,铜渣粉活性逐渐被激发,水化速率加快;铜渣粉水泥复合胶凝体系的水化反应经历结晶成核与晶体生长相边界反应扩散作用（NG I D）过程,由Kstulovic Dabic水化动力学模型计算得到的铜渣粉水泥复合胶凝体系水化反应速率曲线,能够较好地分段模拟由量热试验得到的水化速率曲线;复合胶凝体系的结晶成核与晶体生长（NG）过程随铜渣粉掺量的增加和细度的降低而延长,相边界反应（I）过程随铜渣粉掺量的增加而缩短.     

石灰石粉铝酸盐水泥复合体系的水化反应

石灰石粉具有水化活性,能与硅酸盐水泥中的C_3A、铝酸盐水泥中的CA、CA_2等铝酸盐矿物发生反应,水化产物为水化碳铝酸钙。利用微量热仪法、胶砂强度和X射线衍射(XRD),研究不同比例的石灰石粉铝酸盐水泥复合体系的水化反应,结果表明:石灰石粉会加快铝酸盐水泥的水化进程,水化过程诱导期缩短,放热速率峰值下降;复合体系中石灰石粉占比越高,早期水化反应速率越快,但水化反应放热量越低;相对而言,复合体系中石灰石粉掺量为20%时石灰石粉参与反应程度最高,且掺量为20%时石灰石粉对复合体系强度有显著贡献。随复合体系中石灰石粉比例增加,铝酸盐水泥水化产物越来越不明显;石灰石粉掺量为20%～40%时,水化碳铝酸钙XRD特征峰相对最明显,复合体系中石灰石粉与铝酸盐水泥存在一个最佳的比例范围。研究表明,石灰石粉与铝酸盐水泥间会发生明显的水化反应,石灰石粉与铝酸盐水泥复合有望制得一种新型胶凝材料。