水冻融和硫酸盐溶液冻融环境下MKPC砂浆的耐久性评价

为了评价磷酸钾镁水泥(MKPC)砂浆的抗水和抗硫酸盐溶液冻融性能,测试了快速冻融条件下MKPC砂浆试件的强度发展和质量损失,并与同强度等级的硅酸盐水泥(P·O)砂浆试件相比较,试验结果证实:在水冻融循环75次和5％Na2SO4溶液冻融50次后P·O砂浆试件(M2)完全失去强度,而具有同样强度等级的MKPC砂浆试件(M1)在水冻融循环75次和5％Na2SO4溶液冻融100次后的强度剩余率均高于75％.在水和5％Na2SO4溶液中冻融循环50次时,M2试件的质量损失均已超过5％的破坏标准,而M1的质量损失远低于5％.上述结果说明MKPC砂浆试件的抗水冻融和抗硫酸盐溶液冻融性能远高于硅酸盐水泥砂浆试件,且抗盐冻融性能好于抗水冻融性能.     

纳米SiO2-CSA-OPC复合修补砂浆的抗盐渍土侵蚀性能研究

为了研究纳米SiO2-硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥(NS-CSA-OPC)复合修补砂浆的抗盐渍土侵蚀性能,采用在NaCl溶液、Na2 SO4溶液及NaCl-Na2 SO4复合溶液下的长期半浸泡试验模拟盐渍土侵蚀环境,以加速侵蚀NS-CSA-OPC砂浆试件.试验测试了3种侵蚀环境下,NS-CSA-OPC修补砂浆质量、相对...     

35℃时Na_2SO_4-MgSO_4-(NH_4)_2SO_4-H_2O体系相图及其应用

针对白钠镁矾矿产资源的加工开发,提出以硫酸铵做盐析剂分离白钠镁矾制备镁氮复肥和硫酸钠的设想,采用等温法测定了35℃时Na2SO4-Mg SO4-(NH4)2SO4-H2O四元体系的溶解度,并依据相平衡数据绘制了相图。该相图存在4个共饱点和6个结晶区,6个结晶区分别是Mg SO4·7H2O结晶区,Mg SO4·Na2SO4·4H2O复盐结晶区,Na2SO4结晶区,Na2SO4·(NH4)2SO4·4H2O复盐结晶区,(NH4)2SO4结晶区,以及Mg SO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐结晶区,其中Mg SO4·(NH4)2SO4·6H2O的结晶区最大,表明该复盐Mg SO4·(NH4)2SO4·6H2O易于结晶析出。依据相图分析和计算,设计了白钠镁矾矿和(NH4)2SO4为原料制备氮镁复肥和十水硫酸钠的新工艺,新工艺具有生产母液不需蒸发水分,显著节能的优点。     

电渗析浓缩回收硫酸钠废液研究

通过使用电渗析技术在一定条件下对硫酸钠稀溶液模拟的工业副产硫酸钠废液进行浓缩,成功将硫酸钠溶液由0.28 mol/L(40 g/L)浓缩到1.18 mol/L(168 g/L)。得到的硫酸钠浓溶液有两个回收利用途径,一是经冷却结晶后直接得到芒硝(Na2SO4?10H2O),二是进入MVR蒸发器蒸发干燥得到元明粉(无水Na2SO4)。通过电渗析技术,将硫酸钠废液浓缩约4.2倍,降低了后续生产芒硝和元明粉的成本,也减少了硫酸钠废液的排放,避免了对环境的污染。     

含硝酸盐水盐体系降温过程研究

针对新疆硝酸盐矿开发过程中涉及到的水盐体系Na+//Cl-,SO42-,NO3- -H2O,研究了具有不同浓度特征的硝酸盐水盐体系在自然降温过程中液相组成及结晶规律的变化。研究表明：随着温度的降低,十水硫酸钠的结晶区扩大,复盐 Na2SO4·NaNO3·H2O和硫酸钠的结晶区缩小至消失,氯化钠、硝酸钠的结晶区变化不大;常温下处于不同盐类饱和状态下的溶液,降温过程中将出现不同的结晶路线;对于氯化钠、硝酸钠和 Na2SO4·NaNO3·H2O三盐共饱的卤水,随着温度的降低,三盐始终饱和并析出,但液相组成变化由3种盐的结晶速率共同决定。     

硫酸钙-硫酸钠-铬酸钙-铬酸钠-水体系中复盐的生成研究

为配合化工产品新工艺的开发,研究了25～70 ℃硫酸钙-硫酸钠-铬酸钙-铬酸钠-水体系中复盐的生成规律.摇床实验及X射线衍射分析发现,将固体铬酸钙加入不同浓度的硫酸钠和铬酸钠溶液中时,除生成CaSO4·2H2O外,还可能生成4种复盐沉淀,即CaSO4·Na2SO4,CaSO4·Na2SO4·4H2O,CaSO4·2Na2SO4·2H2O和5CaSO4·Na2SO4·3H2O.当温度和溶液浓度发生变化时,复盐的形式会相应变化,低温稀溶液中只有CaSO4·2H2O沉淀,没有复盐沉淀析出,而高温浓溶液中,4种复盐都会析出.     

碱金属掺杂硫酸钙短晶的常压水热法合成与热稳定性分析

以磷石膏为原料,采用常压水热法,在Ca2+、Na+、K+氯化物电解质溶液体系中制备了硫酸钙晶须.研究了产物硫酸钙的晶体形貌、晶体结构、受热失水温度和晶体生长控制机理.结果表明:在10wt%~30wt%Ca2+、Na+、K+的氯化物电解质溶液,水热结晶产物形貌均为长径比范围在3~7的短晶.其中,在Ca2+、Na+、K+氯化物体系下,磷石膏分别转化为CaSO4·0.5H2O、Na2 Ca5(SO4)6·3H2O(水钠钙矾石)、K2 Ca(SO4)2·H2O(多钙钾石膏)短晶,晶体受热失水温度分别约为161.2℃、259.4℃与489.8℃.探讨了所掺杂碱金属离子的对短晶结构与热稳定性的影响.为硫酸钙基晶须在塑料改性的应用研究和工业化生产奠定研究基础.     

298K下Na~+,K~+//Cl~ˉ,SO_4~(2ˉ),NO_3~ˉ-H_2O五元体系液固介稳相平衡

研究了298 K下,五元体系Na+,K+//Clˉ,SO42ˉ,NO3ˉ-H2O的液固介稳相平衡。采用等温蒸发法确定了溶液的介稳平衡溶解度。根据实验数据,绘制出了该体系介稳相图中氯化钠介稳饱和区以及氯化钠饱和条件下的介稳相平衡投影相图。相图中,有四个四盐共饱的零变量点、九个三盐共饱的单变量线和六个两盐结晶区:Na2SO4·Na NO3·H2O+Na Cl,3K2SO4·Na2SO4+Na Cl,Na NO3+Na Cl,KNO3+Na Cl,Na2SO4+Na Cl和KCl+Na Cl。该体系在298 K下的介稳相图和稳定平衡相图存在一定的差别,复盐3K2SO4·Na2SO4的结晶区明显缩小。     

50℃下K~+,Na~+//Cl~-,SO_4~(2-),NO_3~--H_2O体系相平衡研究

通过查阅文献,整理获得完整的50℃下K+,Na+//Cl-,SO42-,NO3--H2O体系相平衡实验数据,据此绘制出了该体系的平衡相图以及氯化钠饱和时的干盐投影图,并进行了分析。结果表明:在50℃下K+,Na+//Cl-,SO42-,NO3--H2O体系存在8个单盐结晶区、18个两盐共饱面、16条三盐共饱曲线和5个零变量点。8个单盐结晶区分别是:NaCl、NaNO3、3K2SO4·Na2SO4、KCl、KNO3、Na2SO4、Na2SO4·NaNO3·H2O、K2SO4,其中Na2SO4、K2SO4及复盐3K2SO4·Na2SO4的结晶区较大,对应的溶解度较小,NaNO3、Na2SO4·NaNO3·H2O盐的结晶区较小,对应溶解度较大。在氯化钠饱和时的干盐图中,有6个两盐共饱面、9条单变量曲线和4个零变量点。和25℃下的相图相比,复盐3K2SO4·Na2SO4和Na2SO4·NaNO3·H2O的饱和区均有较大程度地缩小。     

低温干湿循环条件下砂浆抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

研究了不同水胶比水泥砂浆试件在低温干湿循环条件作用下的抗硫酸盐侵蚀性能.试验制作了0.36与0.5两种水胶比的普通硅酸盐水泥、中抗硫水泥以及矿粉-硅灰复掺的水泥砂浆试件,检测了试件标养28 d后的孔结构及各试件在(5±1)℃的3％Na2 SO4溶液中干湿循环后的强度、动弹性模量变化情况,对砂浆在低温干湿循环条件下的抗硫酸盐侵蚀性能进行了评价,并分析了检测指标间的相关性.结果表明:低温干湿循环条件下,0.5水胶比砂浆抗硫酸盐侵蚀性能低于0.36水胶比砂浆,抗硫酸盐侵蚀性能随着水胶比的降低而提高;低水胶比砂浆复掺矿粉-硅灰后抗低温干湿循环条件下的硫酸盐侵蚀性能提升明显;两个水胶比砂浆的相对动弹模均与抗压强度高度相关.     

10℃下不同水灰比水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

研究了不同水灰比对水泥砂浆试件在10℃下抗硫酸盐侵蚀的性能的影响,采用0.36与0.5两种水灰比的普通硅酸盐水泥、中抗硫水泥以及加入矿粉与硅灰的水泥砂浆试件,测试各试样在(10±1)℃的3％Na2SO4溶液中浸泡后的强度变化情况,综合考虑强度与抗蚀系数对砂浆抗硫酸盐侵蚀性能进行评价.结果表明:在10℃下0.36水灰比试件强度高于0.5水灰比试件,抗硫酸盐侵蚀性能随着水灰比的降低而提高;加入矿物掺合料明显改善了水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能,并且硅灰的含量越高效果越明显.砂浆抗硫酸盐侵蚀性能15％矿粉+3％硅灰>15％矿粉+1％硅灰>中抗硫水泥>普通硅酸盐水泥.     

氯离子对碳硫硅钙石形成的影响

研究了氯离子对碳硫硅钙石形成的影响,将水泥-石灰石粉净浆样品浸泡在(5±2)℃不同质量分数的NaCl/Na2SO4复合溶液中,观察侵蚀后样品的外观,并对腐蚀产物进行x射线衍射、红外光谱分析.结果表明:纯Na2SO4溶液中的样品发生碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀,腐蚀产物以碳硫硅钙石及石膏为主,随着时间的延长而日益严重,由表及里...     

氯化钠、硫酸钠溶液对混凝土抗冻性的影响及其机理

研究了混凝土在质量分数为3．5％的氯化钠溶液、5．0％的硫酸钠溶液中的抗冻性,结果表明,不同的盐溶液对混凝土抗冻性有不同的影响,在氯化钠溶液中冻融时,混凝土表面产生严重的剥落;而在硫酸钠溶液中冻融时,质量损失小,原因在于氯化钠溶液冻结以后压缩塑尾较小,而硫酸钠溶液冻结后在压缩塑性很大,在溶液中冻融时混凝土的相对动弹性模量下降比在水中略为缓慢,但水灰比0．26的混凝土在硫酸钠溶液中冻融后期相对动弹性模量下降很快,过早破坏,原因在于经过一定时间硫酸盐侵蚀发挥作用以后与冻融破坏产生交互作用。     

用原位合成吸水性树脂表层处理方法提高混凝土耐硫酸盐腐蚀性

硫酸盐腐蚀是导致混凝土耐久性劣化的一个重要因素.用原位合成吸水性树脂对混凝土表面处理,为改善混凝土耐硫酸腐蚀提出了一种新方法,即利用高吸水性树脂预聚溶液浸渍混凝土,经红外辐射引发自由基共聚反应原位合成吸水性树脂,通过合成的吸水性树脂吸水膨胀、密实微裂缝或孔隙,截断硫酸盐侵蚀性介质的传输路径提高混凝土抗硫酸盐腐蚀能力.通过试验,研究了硫酸钠溶液在水泥砂浆(处理前后)中的渗透状况,并利用扫描电镜、X射线衍射分析了混凝土受硫酸盐腐蚀的特征.结果表明:用原位合成高吸水性树脂处理砂浆后,能显著降低50 g/L硫酸钠溶液在水泥砂浆内部的渗透速度;经50次硫酸钠溶液干/湿循环处理后的水泥砂浆表现出良好的抗硫酸盐腐蚀性能.     

特性环境对水泥砂浆硫酸盐侵蚀类型的影响

研究了硫酸盐种类(Na2SO4,MgSO4)及温度(5 ℃,20 ℃)等影响因素对水泥砂浆硫酸盐侵蚀类型的影响,以明确碳硫硅酸钙型硫酸盐侵蚀的特性环境条件.试验结果表明:掺加石灰石粉的水泥砂浆试件置于5% MgSO4溶液、5 ℃及20 ℃温度环境下浸泡450 d后,均能生成碳硫硅酸钙.而一般水泥砂浆试件置于5% Na2SO4溶液、5 ℃及20 ℃温度环境浸泡侵蚀后,未生成碳硫硅酸钙.证明水泥混凝土在＞15 ℃的硫酸盐侵蚀环境下亦可生成碳硫硅酸钙,而Mg2 的存在对碳硫硅酸钙的形成过程具有加速催化作用.     

"混凝土硫酸盐结晶破坏"微观分析(Ⅰ)——水泥净浆

在多孔材料内部检测发现硫酸盐晶体是证明盐结晶破坏最直接的证据。运用环境扫描电子显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射等微观分析手段,研究了稳定环境和变化环境中,硫酸钠溶液对半浸泡纯水泥净浆和水泥粉煤灰净浆的破坏作用,结果表明:在破坏的净浆试件中并没有发现硫酸钠晶体,反而发现大量的混凝土硫酸盐化学侵蚀产物(钙矾石和石膏等)晶体,硫酸盐化学侵蚀依然是引起净浆试件破坏的主要原因。     

电渗析浓缩回收硫酸钠溶液的实验研究

本文介绍了采用离子交换膜电渗析法对硫酸钠溶液进行浓缩回收的试验研究，结果表明，采用该法浓缩回收硫酸钠溶液是理想的新型处理方法。     

低温硫酸盐侵蚀环境中水泥石腐蚀产物

研究了水胶比为0.45,掺35%石灰石粉水泥基材料标准养护28d后在(5±2)℃浸泡于SO2-4质量分数为3.38%的钠盐、镁盐、铝盐3种硫酸盐侵蚀溶液中15周时的破坏状况和强度损失率.采用Fourier红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱以及Raman光谱确定水泥石腐蚀物相和组成.结果表明:镁盐溶液中试件抗压强度损失率最大,其次是钠盐溶液中试件,铝盐溶液中试件抗压强度损失率最小;钠盐溶液和铝盐溶液中水泥石主要腐蚀产物是钙矾石和石膏;镁盐溶液中水泥石主要腐蚀产物是钙矾石、石膏、碳硫硅酸钙和少量水镁石.     

硫酸钠和硫酸镁溶液中混凝土腐蚀破坏的机理

通过干湿循环的实验室加速腐蚀,探索混凝土在硫酸钠或硫酸镁溶液中的腐蚀破坏机理.测试了腐蚀破坏过程中混凝土的抗压强度、抗折强度、超声波在混凝土中的传播速度以及饱和面干吸水率,同时还分析了不同腐蚀阶段水化产物的微观结构.结果表明:混凝上的硫酸盐腐蚀破坏是一个复杂的物理化学过程,不同种类的硫酸盐溶液中混凝土的破坏机理不尽相同.在腐蚀后期硫酸钠溶液中混凝土各性能指标的变化幅度比在硫酸镁溶液中的大,这是经过一段时间的干湿循环之后化学侵蚀与物理作用即盐的结晶相互作用的结果.     

5℃环境下水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

研究了不同水泥品种、矿物掺合料对水泥基材料在5℃下抗硫酸盐侵蚀的性能的影响,分别采用普通硅酸盐水泥、中抗硫水泥以及加入矿粉与硅灰的水泥砂浆试件,测试各试样在(5±1)℃的3%Na2 SO4溶液浸泡后的强度变化情况,综合考虑砂浆强度与抗蚀系数对砂浆抗硫酸盐侵蚀性能进行评价,并运用SEM、EDS、XRD分析方法对腐蚀机理进行了分析.结果表明:在5℃环境下,砂浆试样的强度普遍低于常温环境下,砂浆抗硫酸盐侵蚀能力15%矿粉+3%硅灰>中抗硫水泥>15%矿粉+1%硅灰>普通硅酸盐水泥;加入矿物掺合料明显改善了水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能,并且硅灰的含量越高效果越明显;低温下腐蚀产物不仅有石膏,还有碳硫硅钙石的生成.