水泥沥青浆体中减水剂与乳化沥青的竞争吸附行为

为揭示水泥沥青砂浆(CA砂浆)中水泥对乳化沥青和减水剂的吸附规律,采用微量热仪分析了减水剂、乳化沥青(单掺及同掺)对水泥水化诱导期的延迟作用.采用"固含法"研究了减水剂种类对水泥-乳化沥青经时吸附规律的影响,以及减水剂在不同添加顺序时对水泥-乳化沥青经时吸附规律的影响.采用偏光显微镜对减水剂作用下水泥-乳化沥青的吸附行为进行了原位观测.结果表明:CA砂浆中的乳化沥青和减水剂均能显著延迟水泥的水化诱导期,两者同掺使延迟作用产生了明显的协同效应;聚羧酸减水剂与乳化沥青对水泥的吸附作用存在明显的竞争关系,两者同掺时水泥优先吸附减水剂分子,减水剂耗尽后,水泥再吸附乳化沥青.减水剂后掺时可使部分吸附的乳化沥青发生解吸附.     

基于后掺法的混凝土坍落度恢复技术研究

通过水泥对减水剂的吸附、水泥浆溶液Zeta电位、净浆流动度和混凝土坍落度等试验,分析了后掺聚羧酸减水剂量和添加时间对水泥净浆流动性、混凝土工作性能的影响及其相互关系,在此基础上提出了恢复混凝土坍落度的技术方法。结果表明:后掺法通过降低水泥颗粒对减水剂的吸附和减小颗粒的Zeta电位,能够有效避免早期水化产物对减水剂的吸附包裹,提高减水剂的有效分散能力;减水剂后掺的量与时间的合理匹配,可在一定时间内恢复混凝土坍落度,当先掺80%、后掺20%的减水剂时,在2h内可以显著地改善坍落度损失。     

不同黏土对掺减水剂水泥净浆流动度影响

目的 研究4种不同黏土对掺聚羧酸减水剂及萘系减水剂水泥净浆流动度的影响规律并从黏土的吸附性能角度探究其影响机理.方法 采用水泥净浆流动度试验方法比较了4种黏土对掺聚羧酸减水剂水泥净浆流动度的影响,通过TOC总有机碳测试仪测定了4种黏土对聚羧酸减水剂的吸附量.结果 4种黏土对水泥净浆流动度的影响差异较大,其中钙基蒙脱土和钠基蒙脱土的掺量为2％时,掺聚羧酸减水剂水泥净浆已基本没有流动度,掺萘系减水剂的水泥净浆流动度也有所下降,但降幅稍小,而伊利土和高岭土对掺减水剂水泥净浆流动度无明显负面影响;钙基蒙脱土和钠基蒙脱土对聚羧酸减水剂的吸附量较大,伊利土、高岭土对聚羧酸减水剂的吸附能力和水泥相当.结论蒙脱土对掺聚羧酸减水剂水泥净浆流动度负面影响极为严重,而伊利土和高岭土对掺减水剂水泥净浆基本没有负面影响.     

葡萄糖酸钠与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响

用直接测温法及X射线衍射技术,系统研究了葡萄糖酸钠与萘系、氨基磺酸盐系及聚羧酸盐系3种高效减水剂复合使用对水泥水化热、水化温峰、温峰出现时间及不同水化龄期Ca(OH)2和钙矾石(AFt)生成量等方面的影响.结果表明:与糖钙和三聚磷酸钠相比,葡萄糖酸钠及其与高效减水剂复合对水泥水化历程的影响规律明显不同.单掺葡萄糖酸钠使水泥水化第2放热峰出现时间延迟,但温峰值及水化热与空白样基本持平,温峰时的Ca(OH)2生成量增大.复合使用葡萄糖酸钠与高效减水剂时,与不同品种高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响不同.     

单环芳烃型高效减水剂对水泥水化浆体微观影响

从水化热、水化产物、水泥浆体孔隙结构、微观结构变化4个方面,研究了单环芳烃型高效减水剂对水泥水化反应的影响.使用TAM Ai进行水化热测定表明,掺加单环芳烃型高效减水剂可延缓水泥初期水化和明显降低水化热,MRI分析表明同龄期的掺单环芳烃型高效减水剂水泥浆体与空白样相比孔隙总体积与总孔隙率都有增加的趋势,水泥浆体孔径分布变化不大.XRD、TG-DTA、SEM分析表明掺加单环芳烃型高效减水剂抑制水泥水化过程中水化产物Ca(OH)<,2>和水化硅酸钙产生,不影响水化产物与水化过程最终结果,掺加单环芳烃型高效减水剂使氢氧化钙、钙矾石与C-S-H等水泥水化产物细化.     

低水胶比下工业废渣与水泥熟料的相互作用

探索了工业废渣与水泥熟料相互作用的定量指标.以掺惰性材料———刚玉粉的水泥水化样作参比样,研究和分析了低水胶比下粉煤灰、煤矸石与水泥熟料的相互作用.实验中粉煤灰掺量为10%~80%,煤矸石掺量为20%~60%,龄期为1~672 h.结果表明,水泥中掺入粉煤灰和煤矸石,由于水泥熟料用量降低而产生的稀释作用促进了水泥熟料的水化,而其他物理化学作用则依工业废渣的掺量、水化样龄期的不同而表现为促进或延缓水泥熟料的水化.     

低碱低掺混凝土膨胀剂的试验研究

利用不同的原料配制了多组低碱低掺型混凝土膨胀剂．测定了各膨胀剂的膨胀性能及其对水泥物理力学性能的影响．利用SEM分析了掺膨胀剂水泥的水化产物、结构和形貌．研究结果表明,利用SA熟料、无水石膏、煤矸石和硅铝质矿物原料配制的膨胀剂具有良好的膨胀性能,并对水泥的物理力学性能无不良影响;掺膨胀剂水泥在一定时期内会持续形成大量的呈交又生长的针状钙矾石,它们填充在孔隙内,使水泥石结构致密．     

高温煅烧石膏硅酸盐水泥早期水化产物的研究

利用DTA、XRD、IR、化学结合水和Ca（OH）2生成量测定等方法,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;在一天前无AFt生成;结合水量在一天前前者高于后者,而一天后则相反。指出了煅烧石膏提高水泥强度的机理在于：由于煅烧石膏的溶解速度较低,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,提高了水泥的强度。     

石膏掺量对高贝利特-硫铝酸盐水泥性能的影响

利用循环流化床(CFBC)固硫灰代替部分铝矾土、石膏等原料制备高贝利特-硫铝酸盐水泥,并采用XRD、SEM等方法研究了石膏掺量对该水泥凝结时间、抗压强度、水化产物和微观结构的影响。结果表明,利用固硫灰等原料制备的水泥熟料的矿物组成主要有C2S、C4A3S、铁相等;掺入石膏会缩短水泥的凝结时间,最佳石膏掺量为9%;水泥3d、28d净浆强度可以达到39.00MPa和82.59MPa;掺入适量石膏能促进C4A3S和C2S水化,掺量不足会使AFt向AFm转化,掺量过大反而会阻碍C4A3S的水化,进而影响水泥强度;不同石膏掺量下的水泥水化产物主要为AFt、AFm、C-S-H凝胶和铝胶等。     

水泥矿物水化率的测定与特性分析

水化程度和水化速度是进一步研究水泥矿物化学成分的转化及水泥基建筑材料耐久性的重要参数.通过测定不同水化龄期的水泥试样的化学结合水量可以间接测定水泥水化速度,即水化率.实验中找出了一些容易影响测定化学结合水量的因素和问题,并对水泥新鲜烧失量和化学结合水量的测定方法中关键的细节操作做了相对合理的处理,同时也对不同配方水泥试样同一龄期的水化情况进行了测试.通过对实验数据进行综合分析,找出了不同配方水泥试样的水化规律.     

关于混凝土减水剂作用机理若干问题的试验研究

本文从表面张力、动电电位、吸附三方面论述了混凝土减水剂的作用机理。笔者用滴重法测定了六种不同减水剂对表面张力的影响;用电渗法测定了两种高效减水剂对动电电位(ζ电位)的影响;用751紫外光谱仪测定了普通水泥等对高效减水剂的吸附规律。结果表明:①高效减水剂并不降低水的表面张力,它不是一般意义上的表面活性剂,而是一种有较高分子量的电解质。②普通型引气减水剂—微沫剂对表面张力有显著影响,属于较为典型的表面活性剂。③高效减水剂具有强烈分散、减水效应的本质性因素是它被水泥等吸附后,以根本上改变了双电层的结构,引起ζ电位增大的结果。④水泥等对高效减水剂的吸附等温线为兰米尔等温线,极限吸附量与其在混凝土中的最佳掺量基本相符。     

利用污水厂污泥配料煅烧水泥熟料研究

通过生料易烧性试验、水泥熟料矿物岩相分析、XRD、SEM、水泥胶砂强度试验等，对利用污水厂污泥代替部分粘土配料煅烧硅酸盐水泥熟料的过程，并对制备熟料的微观特征进行了研究。结果表明：污水厂污泥代替部分粘土烧制的水泥熟料，其矿物结构与常规的硅酸盐水泥熟料完全相同，且由污泥配料煅烧的熟料烧成温度有降低的趋势；其水泥水化和凝结、硬化过程与常规硅酸盐水泥完全相同；其水化产物结构与常规硅酸盐水泥完全相同；水泥胶砂强度达到50．0MPa。     

铁质原料对水泥熟料矿物形成及性能的影响

利用ＸＲＤ,ＯＭ,强度测定和化学分析等方法研究了不同铁质原料对硅酸盐水泥熟料矿物形成和熟料性能的影响,结果表明,掺加铜矿渣的生料具有更好的易烧性,能增加液相量,有利于熟料烧结,并能改善熟料的岩相结构和力学性能。     

几种物料中f—CaO的膨胀特性及其对硬化水泥将体强度的影响研究

不同物料中f-CaO的水化活性、膨胀特性及其对硬化水泥浆体强度的影响各不相同,高钙粉煤灰中的f-CaO水化最快,试样膨胀主要发生在7天以内;水泥熟料中的次之;钢渣中的水化最慢,试样膨胀稳定期超过56天,掺高f-CaO熟料的试样强度最高;掺高钙粉煤灰者次之;掺钢渣者强度最低。     

葡萄糖酸钠与聚羧酸减水剂的复合效应研究

研究了聚羧酸减水剂与葡萄糖酸钠的复合使用对水泥浆体的凝结时间、净浆流动性、强度、水化热的影响,并采用XRD分析水泥水化产物的变化。结果表明:适量的葡萄糖酸钠能显著提高聚羧酸减水剂的分散性和分散保持性,改善水泥与聚羧酸减水剂的适应性,延长凝结时间,并使3 d7、d强度有所提高;单掺葡萄糖酸钠使水泥水化第2放热峰出现时间延迟2 h,但温峰值及水化热与空白样基本持平,1 d、7 d CH的生成量减少。复合使用葡萄糖酸钠与聚羧酸减水剂时,水泥净浆水化温峰出现时间延迟15 h,水化温峰提高,1 d、7 d CH的生成量较单掺葡萄糖酸钠时有所增大。     

钛石膏不同方法制备的Ⅱ型硬石膏对硫铝酸盐水泥性能影响

目的 为促进工业固废钛石膏资源再利用,了解硬石膏对硫铝酸盐水泥熟料性能的影响,方法 以钛石膏为原料,采用加压水热法和酸浸法合成Ⅱ型硬石膏,研究不同方法合成的硬石膏对硫铝酸盐水泥熟料性能的影响。结果 加压水热法和酸浸法合成的硬石膏因合成方法不同,对粒径、形貌、孔隙和表面积等微观性能影响也不同;在硫铝酸盐水泥熟料中添加不同方法合成的硬石膏或天然硬石膏,且不同种类的硬石膏掺量为15%时,硫铝酸盐水泥熟料的抗压强度均达到最大值;随着养护时间延长,硫铝酸盐水泥熟料的抗压强度均明显提高;与掺入天然硬石膏相比,掺入酸浸法合成硬石膏的抗压强度较低,但在硬石膏相同掺量和相同水化时间下,掺入加压水热法合成的硬石膏的硫铝酸盐水泥熟料的抗压强度均高于掺入其他两种硬石膏的。结论 加压水热法合成硬石膏在水泥熟料中应用前景广阔,是钛石膏再利用的重要途径。     

木素磺酸钙对水泥净浆的缓凝机理研究

研究了掺加木素磺酸钙(简称木钙)后水泥净浆液相中钙离子、硫酸根离子和氢氧根离子浓度随水化时间的变化,以及除糖后木素磺酸钙对水泥净浆凝结时间的影响．结果表明,掺加木钙后在水化初期水泥净浆中S042-浓度大幅度上升,OH-浓度变化不大．木钙掺量越大,水泥净浆中游离Ca2 浓度的峰值出现越迟,浆体的初凝时间越长．进一步研究发现木钙的掺加能促进熟料矿物的水解,当木钙掺量为0．5％(质量分数)时,水泥净浆中的总Ca2 浓度峰值比未掺加木钙时增加48％,被络合的Ca2 量峰值较水化开始时增加2倍．在水泥净浆强碱性溶液中木钙的络合能力增强导致Ca(OH)2不能达到过饱和,是造成水泥净浆缓凝的重要原因,木钙对水泥净浆的缓凝机理为“吸附-络合”机理．     

聚合物-水泥基注浆材料早期流变及水化特性

为制备满足复杂地层加固工程需求的高性能水泥基注浆材料,探究以偏铝酸钠(SA)、聚羧酸(Sp)及高吸水性树脂(SAP)为组分的聚合物体系及其掺量对新拌水泥浆体流变特性与泌水率的影响,并采用水化放热监测与倒置荧光显微技术,对不同体系下水泥浆体早期水化进程及微米级颗粒的悬浮分散形态进行分析.结果表明:新拌水泥浆液流动性和泌水率与SA、SAP掺量呈负相关,随Sp掺量增加而提高. Sp及SAP延缓了水泥早期水化进程,改性样延迟近1 h进入水化诱导期,诱导期内水化放热速率显著降低.在不同掺量SA的促凝效应、Sp的分散效应以及SAP的"水库"作用下,新拌水泥浆液表现为初始及经时流动度大于200 mm的高流态期可分别被控制在10、20、30 min内且析水率小于5%(稳定性浆液),接近临界期时流动度陡降、流变参数突增并迅速凝结的流变特性.结合微观结构观测结果,建立了新拌水泥浆体流变演化模型,揭示多聚合物协调效应下水泥浆体呈现分散-储水-流变-水化的早期流变机制.     

钢渣花岗岩复合水泥的研制

为了克服钢渣水泥只能生产低标号水泥问题以及实现废弃资源的再利用,通过改变钢渣、花岗岩掺量,研究了钢渣、花岗岩复合水泥的不同配比、水化机理以及物理性能。结果表明：掺钢渣35%、熟料35%、花岗岩25%可以成功制得42.5R的复合水泥。     

用机械力化学原理提高水泥混合材掺量

利用机械力化学原理，改变传统的水泥粉磨工艺为两段淀粉磨水泥充分激发熟料及混合材在水化过程中的潜在活性，并据此用５２５＾＃立窑熟料试制出了掺７０％的４２５％｜＾＃矿渣水泥和掺４５％的４２５Ｒ粉煤灰水泥。