C_3S和β-C_2S单矿物在水蒸气中的水化

研究了水泥熟料单矿物C3S、β C2 S分别在 2 0℃和 40℃水蒸气中的水化情况 ,气相相对湿度分别为 99%、97.5 %和 95 %。结果表明 :C3S在气相中水化能力比较弱 ,在高相对湿度 ( >97.5 % )气相中能逐步水化 ;提高气相温度后 ,C3S水化速度明显加快 ;但在低相对湿度 ( =95 % )气相中 ,C3S水化速度非常慢。β C2 S在气相中水化能力很弱     

γ-C2S和 β-C2S的碳化与水化活性研究

在常温常压下,γ-C2 S的水化活性很低,β-C2 S的水化活性相对较高;但在一定湿度和二氧化碳浓度下,γ-C2 S与β-C2 S都能快速地发生碳化反应.作者在实验室条件下制备了纯的γ-C2 S和β-C2 S,在比表面积相近的条件下,通过XRD、SEM、TG-DSC、游离氧化钙含量和烧失量的测试与分析,对γ-C2 S与β-C2 S在不同温度下的水化活性和常温常压下的碳化反应进行了研究.结果表明:γ-C2 S和β-C2 S的碳化产物主要是方解石和少量的球霰石,γ-C2 S碳化后还有少量的文石生成,并且γ-C2 S的碳化活性略高;在140℃时,γ-C2 S的水化活性较β-C2 S低很多,当温度升高到200℃时,γ-C2 S的水化活性大幅提升,β-C2 S的水化活性也有一定提升,两者的水化活性差距显著缩小.     

VTES对C3S水化过程影响的机理研究

研究了硅烷偶联剂CH_2=CHSi(OEt)_3即VTES对水泥矿物C_3S水化过程的影响。在76d水化龄期内,运用~(29)SiMAs-NMR和XRD方法追踪测量了纯C_3S和加有VTES的C_3S的水比过程,发现VTES有效地参与了C_3S的水化,并对其水化过程中宏观和微观结构的变化有一定的影响。     

不同SO3掺量下C3S矿物的形成

通过化学分析,应用等温煅烧的方法对不同SO3掺量为(0%,1%,2%,3%,3.5%,5%)的C3S矿物形成过程从动力学角度进行了系统探讨.通过拟合得到了C3S矿物形成的动力学模型,并根据该动力学模型对不同SO3掺量下C3S矿物形成的速率常数进行了计算.结果表明:在1450℃,不同SO3掺量下,C3S矿物形成由三维球形对称扩散动力学模型f(a)=(1-3√(x+y)2控制;随着SO3加入量的增加,C3S矿物形成的速率常数呈非线性变化;从游离CaO的含量和反应速率常数的角度来说,SO3的加入有利于C3S的形成.并且SO3加入量的增加有利于C3S的多相体M1的稳定.     

V、Cr固溶稳定β-C2S形成过程研究

研究了V、Cr对β-C2S形成过程的影响,在生料中分别掺入质量分数0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的V2O5、Cr2O3,煅烧至1400 ℃,利用化学分析、XRD、SEM-EDS、高温显微分析等方法,探讨V5+、Cr3+的掺杂影响机理.结果表明:V2O5、Cr2O3均易稳定β-C2S存在,当其掺量分别大于1.0%、1.5%时,对生料易烧性及熟料矿物相的形成均有不利的影响;因V5+与 Al3+离子半径相近,可取代Al3+反应稳定MeO5-4,导致液相粘度增大,而Cr3+与 Fe3+离子半径相近,其对液相作用机理相反;V5+较Cr3+更易固溶在熟料矿物相中,故Cr2O3掺杂影响规律变化相对V2O5在掺量上存在一定的滞后性.     

B2O3和CaF2对C3S-C2.75B1.25A3S-C2S-C3A水泥熟料矿物体系力学性能影响

研究了B2O3和CaF2对C3S-C2.75B1.25A3S-C2S-C3A熟料矿物体系的组成、结构与力学性能的影响.研究结果表明:在该熟料体系中C3S,C2.75B1.25A3S,C2S和C3A的适宜含量分别为50%,10%,25%和15%,B2O3和CaF2的适宜掺量为2%和1.5%.在最佳组成和制备工艺条件下,合成的阿利特-硫铝酸钡钙水泥的1d,3d和28d抗压强度分别达到18MPa,48MPa和95MPa以上,展现了良好的早期力学性能.同时,掺加CaF2能有效降低熟料中游离氧化钙的含量,促进阿利特在低温条件下形成.利用SEM-EDS,XRD等测试手段对熟料的组成、结构及性能进行了分析.     

C3S在纯水和化学外加剂溶液中水化液相的研究

本文研究了C_3S在纯水和化学外加剂溶液中水化时,液相成分的变化规律。发现C_3S在纯水中水化可分为4个阶段,其中第Ⅱ阶段相当于水化诱导期,此阶段中C_3S的溶解速度R_0为常数。化学外加剂的存在并不改变C_3S的水化本质,但能缩短水化诱导期。化学外加剂对C_3S水化速度的影响主要取决于组成该外加剂的阴、阳离子的本质。本研究还通过实验证明了硅酸盐离子对Ca(OH)_2核晶过程的“毒化”作用,为C_3S延迟核晶水化理论提供了直接证据。     

SnO2对C3S晶体结构及活性的影响机制探讨

杂质离子在单矿C3S中的影响规律研究有利于含相关离子废渣在水泥工业上应用.研究SnO2对C3S晶体结构的影响,从SnO2对C3S形成过程出发,通过XRD、SEM、水化热等测试方法,探讨SnO2在C3S中的作用机制.结果表明:少量的SnO2能较好的改善C3S形成环境,增大液相量,促使C3S小晶粒形成;过量的SnO2易与反应体系中的CaO优先反应,生成2CaO· SnO2,限制C3S的进一步形成,且易使C3S团聚成块.同时发现,少量的SnO2可稳定R型C3S,而过量的SnO2只能稳定M型C3S,表现为在水化热曲线中初始放热峰和加速峰时间节点产生区别.     

熟料液相对C3S矿物的影响

通过分析熟料液相对C3S矿物及熟料性能的影响，并根据有关数据建立了C3S与液相量的回归方程，提出增加生料中Fe^3 离子的加入，能够促进C3S的形成。     

C4A3S对氨基磺酸盐高效减水剂的吸附研究

实验室制备了无水硫铝酸钙（C4A2S）单矿物,采用紫外-可见吸收光谱法测定氨基磺酸盐高效减水剂（简称“AS减水剂”）在C4A3S单矿物及其混合料（C4A3S＋Ca（OH）：＋CaSO4·2H2O）矿物颗粒表面的吸附量,对AS减水剂在水化体系矿物颗粒表面的吸附行为进行了研究。结果表明：C4A3S单矿物和水化混合料对As减水剂的吸附量随初始浓度的增大而增大;对As减水剂的吸附量与极限吸附量随水化时间的延长而增大;在相同吸附时间内,AS减水剂在C4A3S混合料水化体系的吸附量与极限吸附量大于在C4A3S单矿物水化体系的吸附量与极限吸附量。     

Physicochemical effects of nanosilica on C3A/C3S hydration

In this paper, C₃A-gypsum and C₃A-C₃S-gypsum model cement systems with and without nanosilica were studied. The effects of nanosilica on the early stage cement hydration, particularly C₃A hydration, were assessed through the heat of hydration (isothermal calorimetry), phase assemblage (quantitative X-ray diffraction), zeta potential, ion concentration measurements, and morphology (scanning electron microscopy) examinations. The results indicate that while promoting C₃S hydration, nanosilica retarded C₃A hydration in both the systems studied. The retardation was caused by the adsorption and coverage of nanosilica on C₃A surfaces through the electrostatic interaction, thus decreasing the C₃A dissolution rate and hindering the precipitation of hydration products. Consequently, the reduced gypsum consumption rate and the seeding effect of nanosilica further promoted C₃S hydration. These findings suggest that nanosilica and other silica-based nanoparticles can physicochemically influence hydration of cement-based materials, and a better understanding of these influencing mechanisms can help optimize performances of nanoparticle-modified cement-based materials.     

硅灰和减水剂对硅酸三钙水化调控机理的研究

采用XRD、精密水化微量热、ESEM、EDS和NMR等测试技术,研究了硅灰和聚羧酸减水剂对C3S水化的影响。结果表明：聚羧酸减水剂的掺入抑制了C3S的早期水化放热,而硅灰消耗了C3S水化产生的CH,促进了C3S的水化.两者都使C3S水化产物C-S-H凝胶的形貌由针棒状发生了转变,且其硅氧四面体的聚合状态有较大不同,尤其是硅灰显著影响了C-S-H凝胶硅氧四面体聚合状态中Q1、Q2的含量。     

C3S-C12A7-H2O和C3S-C12A7-CaSO4·2H2O-H2O系统的水化及其性能研究

试验用结合水法、化学减缩法、XRD定量等物理、化学分析方法 ,研究了C1 2 A7和石膏同时存在时C3S在不同系统中的水化动力学及水化机理。结果表明C1 2 A7能够促进C3S的水化 ,尤其是对C3S早期水化有显著的促进作用 ;当有石膏存在时 ,这种促进作用更为显著。其机理是由于C1 2 A7水解放出的Al(OH) - 4 与C3S水解放出的Ca2 反应生成C3AH6 ,当有石膏存在时 ,生成钙钒石 ,从而加快了C3S的水化。研究得出了C3S在不同系统中的水化动力学方程     

C2S前导物对C3S形成及活化能的影响

用工业原料在不同温度预合成C2S(2CaOSiO2)为主要矿物的前导物,并以该前导物为基础,补入适量的钙,在不同温度下二次烧成水泥熟料.结果显示:采用1250℃、1300℃和1350℃预合成的C2S前导物配料二次烧方法,有利于熟料在低温下烧成,在1350℃左右实验熟料样品中游离氧化钙即可小于1.0％.相应C3S在熟料体系中的表观形成活化能相比不同配料烧成的对比组明显降低,而不同温度制备的前导物配料,C3S在熟料体系中的形成活化能相差无几.     

C3A-CaCO3-H2O三元体系水化性能的研究

研究了C3A-CaCO3-H2O三元体系的水化性能.采用量热分析进行C3A-CaCO3-H2O三元体系水化历程的研究;运用X射线衍射分析(XRD)进行物相检测.结果表明:CaCO3的掺入使C3A的水化历程发生了改变,导致其水化放热出现了有别于纯C3A水化放热规律的“双峰”现象,第一放热峰是由C3A初始水解以及生成碳铝酸钙水化物而产生的,与纯C3A的放热峰相比,峰值增高且峰值出现时间提前.第二放热峰是形成了大量的碳铝酸钙水化物而产生的.CaCO3与C3A反应形成了新相单碳铝酸钙水化物,水化1h时有半碳铝酸钙和单碳铝酸钙水化物形成,水化1d后产物中未发现半碳铝酸钙,只有单碳铝酸钙水化物存在直至28d,说明半碳铝酸钙是不稳定的,而单碳铝酸钙是稳定的水化产物.     

Sb2S3薄膜制备技术研究进展

本文首先对Sb2S3薄膜的性质和应用进行了简单介绍,然后从真空热蒸发法、化学浴沉积法、仿生自组装单层膜法和雾化热解喷涂法等现有制备技术及研究进展进行了全面的综述,文章最后对Sb2S3薄膜的制备方法改进及器件研究领域进行了展望.     

掺杂对高C3S水泥熟料烧成及C3S形成动力学的影响

利用铁尾矿作为作硅铝质原料进行生料配料(熟料率值KH =0.97,SM =2.5,IM =1.5),其中C3S含量超过70％.在此空白生料的基础上分别掺入氟、硫和氟硫复合阴离子,各试样分别在1300℃,1350℃,1400℃和1450℃下煅烧30 min,然后测定熟料中f-CaO的含量,并计算C3S的形成活化能.通过差热分析和XRD分析,研究高C3S熟料的烧成过程.结果表明:氟、硫的掺入能够显著改善生料的易烧性,大幅降低C3S的活化能,促进熟料的烧成.单掺时硫比氟的效果要好,氟硫复掺比单掺效果好.生料的差热分析表明,氟、硫能够使石灰石的分解温度降低10 ～20℃,同时能促进熟料的液相烧结.在1450℃时复掺氟硫熟料的主要矿相是C3S,还有少量的C2S,C3A和C4AF,表明高C3S水泥熟料已经烧成.     

CuO对C3S亚晶尺寸及晶型的影响

以Ca(OH)2、SiO2化学纯为原料,分别掺入不同质量分数的CuO制备不同晶型组成的C3S,运用相图分析、XRD、IR测试方法及MDI jade5.0软件对C3S亚晶生长、晶型转变过程进行研究。结果表明:由CaO-CuO、CuO-SiO2二元相图分析,CuO促进CaO-SiO2固相反应效应明显;C3S经CuO掺杂后,其晶型转变和亚晶成长均受到影响。当CuO掺量小于1.5%时,C3S亚晶尺寸减小趋势明显,大于1.5%时,减小趋势减缓。且C3S晶型随掺量变化先由T型向R型转换,但掺量大于2.0%时,R型又逐步转换为MⅠ型。同时IR分析表明,818 cm-1、999 cm-1谱带处的先减弱后增强及497 cm-1伸缩振动平移先增大后减小,均说明C3S晶体对称性先增大后减小的变化趋势。