硅酸盐胶凝产物可溶性碱含量控制方法的研究

根据硅酸盐胶凝材料的化学成分,判断其胶凝产物中可溶性碱的含量,对于合理控制胶凝材料的配合比,保证产品质量,具有十分重要的意义。因此,针对硅酸盐胶凝材料的种类和化学成分波动范围,从理论上分析了胶凝产物中可溶性碱含量与其他离子含量的相互关系。在此基础上,提出了硅酸盐胶凝材料产物中可溶性碱含量的控制方法。指出当硅酸盐胶凝材料产物的化学组成中(Ca+Mg-2S-Fe)(Si-Al+2S-Fe)0.8时,应控制(Na+K)(Al-2S+Fe)≤1.0;当(Ca+Mg-2S-Fe)(Si-Al+2S-Fe)≥0.8时,应控制(Ca+Mg-2S-Fe)(Si-Na-K)≤1.5;当(Ca+Mg-2S-Fe)(Si-Al+2S-Fe)≥1.5时,应控制(Ca+Mg-2S-Fe)(Si-Na-K)≤2.5;控制值大于要求值时,控制值越低,表明产物中可溶性碱含量越少;控制值小于要求值时,控制值越低,表明产物中不含有可溶性碱的可靠性越好。同时,讨论了在水泥和混凝土配合比中控制可溶性碱含量的具体方法。     

概论硅酸盐胶凝材料的产物结构稳定性

运用无机聚合物的概念,分析了硅酸盐胶凝材料产物结构稳定性的影响因素和作用机理.指出影响硅酸盐胶凝材料产物结构稳定性的根本因素在于硅氧四面体的聚合程度.同时,具体指出硅酸盐胶凝材料中的Ca2+、AI3+和Na+离子含量及其存在形式对其产物结构稳定性的影响;其中强调了Ca/Si越高,不仅使硅铝链的聚合程度显著降低,而且使可溶性Na+离子的含量增多,硅酸盐胶凝材料结构的稳定性便越差;而S6+离子的存在对硅酸盐胶凝材料结构稳定性的影响也非常不利.     

用热重法定量分析水泥硬化浆体中Ca(OH)_2的含量

一、引言 Ca(OH)_2是硅酸盐水泥及多种水硬性和气硬性胶凝材料的主要水化产物。不同品种的水泥、或同一种水泥在不同水/灰比条件下的水化,其硬化浆体中Ca(OH)_2含量各不相同。比如,某些胶凝材料是通过控制Ca(OH)_2含     

利用废硅渣及废碱水制备碱胶凝材料的研究

利用化工厂的废碱水作碱性激发剂、并掺加该厂硅渣制备碱矿渣水泥 .研究结果表明 :通过优化废碱水和硅渣的掺入量 ,可制备强度发展良好、凝结时间正常的碱胶凝材料 ,有效降低碱胶凝材料的成本 .另外发现 ,这种碱胶凝材料的水化产物除了C S H凝胶外 ,还有水化硅铝酸钙Ca(Al2 Si2 O8)·4H2 O、硅铝酸钙钠 (Na,Ca)Al3Si5O1 6两种难溶性沸石类矿物     

油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的研究

研究了利用油页岩渣-矿渣制备碱胶凝材料的方法,讨论了油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的强度、强度增进率和凝结时间及其主要影响因素,同时测试了油页岩渣的组成结构和活性指标,并对油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的硬化产物与作用机理进行了分析.结果表明:油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的硬化产物主要为无定形硅铝酸盐物质形成的网络结构,成分以Si,O为主,Ca,Al,Na次之;利用油页岩渣与矿渣复合可合理调整碱胶凝材料组成中Ca与(Si+Al)的比值(摩尔比),使之具有优良的抗压强度且减少碱激发剂用量.     

碱激发胶凝材料抗酸侵蚀性的试验研究

对碱激发胶凝材料和普通硅酸盐水泥的抗酸侵蚀性进行了试验研究,对碱激发胶凝材料的耐酸机理作了分析,结果表明碱矿渣和碱粉煤灰胶凝材料具有良好的抗酸侵蚀性能,水泥和碱偏高岭土胶凝材料的抗酸侵蚀性能均较差,结论是胶凝材料的耐酸性不仅仅由反应产物的种类决定。     

可溶性碱对掺不同类型聚羧酸系减水剂水泥水化进程的影响

研究了可溶性碱(K2CO3)对掺聚醚型聚羧酸减水剂(PC-1)和聚酯型聚羧酸减水剂(PC-2)的水泥水化热、凝结时间的影响,并对水化产物进行了X-射线衍射分析。结果表明,在掺PC-1或PC-2的水泥中,适当增加可溶性碱含量能降低水化放热速率以及放热量,能明显缩短单硫型水化硫铝酸钙(AFm相)的形成时间,加快水泥的水化进程。当PC-1掺量较低时,少量的可溶性碱对浆体有缓凝效应,过量(大于0.12%)则表现为促凝效应。当PC-1掺量较高(大于0.30%)时,可溶性碱对浆体表现出促凝效应;而对掺PC-2的浆体而言,增加可溶性碱含量能很大程度缩短浆体凝结时间。掺PC-1能使Ca(OH)2(CH相)含量明显增多,可溶性碱则能进一步促进C3S和C2S的深度水化;而在掺PC-2的水泥中,增加可溶性碱含量则会减缓水泥后期水化。     

矿渣做混合材时硅酸盐水泥水化的研究

矿渣是一种常见的工业废渣,矿渣中含有大量的CaO、Si O2、Al2O3等的氧化物。生产水泥时加入矿渣作为混合材,不仅降低了水泥的造价,而且减少了工业有害物质的排放,保护了环境。文章从矿渣的反应程度、浆体中Ca(OH)2的含量和矿渣硅酸盐水泥中C-S-H胶凝的Ca/Si比这三个方面,去研究矿渣作掺合料时硅酸盐水泥的水化。     

超细矿渣粉水化反应特征及活性评价

比较并改进流行的矿渣活性指标的测试方法,测试了超细矿渣粉的活性,并研究超细矿渣粉-水泥胶凝体系的水化机理及水化产物。试验结果表明超细矿渣粉-水泥胶凝体系Na OH溶液浸泡养护模式激发效果最好,活性指数达到116%。XRD分析表明超细矿渣粉-水泥胶凝体系的主要水化产物是、钙矾石。水化早期钙矾石峰随着矿粉掺入量而增强,胶凝体系的早期强度主要来自AFt晶体结构网络。随着超细矿渣粉逐渐消耗水泥水化产生的Ca(OH)2,体系后期强度主要来自超细矿渣粉在Ca(OH)2激发下反应得到的CSH凝胶网络。     

复合胶凝材料水化过程中Ca(OH)_2量的变化

采用热分析(TG/DTG)方法对不同水胶比、不同矿物掺和料种类和掺量的复合胶凝材料硬化浆体中Ca(OH)2量的变化情况进行了分析.结果表明:复合胶凝材料浆体中的Ca(OH)2量有所降低,但不与矿物掺和料的掺量成正比,矿物掺和料的稀释作用可促进硅酸盐水泥的水化程度提高;所有试样的Ca(OH)2含量在1 a龄期时均远远高于形成饱和Ca(OH)2溶液所需量,不必担心贫钙现象发生;大掺量矿物掺和料胶凝材料在较低水胶比时,其Ca(OH)2量基本不随水化龄期延长而波动,但在较高水胶比时,其Ca(OH)2量随水化龄期延长而降低.在较大水胶比条件下,矿物掺和料的允许掺量需要从严控制.     

激发剂对钢渣胶凝材料性能的影响

以钢渣、矿渣、水泥熟料为主要原料,并掺入少量激发剂,成功制备了高强、高钢渣掺量的钢渣胶凝材料.探讨了激发剂、熟料掺量、钢渣掺量对钢渣胶凝材料性能的影响,并通过SEM,XRD分析了激发剂对钢渣胶凝材料浆体水化产物及水泥石微观结构的作用.结果表明:激发剂显著提高了钢渣的活性,从而大幅度提高了钢渣胶凝材料的早期性能;掺加激发剂后,钢渣胶凝材料3 d抗压强度可增加119.7%;激发荆对钢渣胶凝材料浆体水化产物种类的影响不大;与硅酸盐水泥浆体相比,钢渣胶凝材料浆体中C-S-H凝胶和Aft晶体含量明显增多,Ca(OH)2晶体含量显著降低.     

复合胶凝材料的初期水化产物和浆体结构

利用XRD和ESEM研究了由硅酸盐水泥、矿物掺和料和膨胀剂组成的复合胶凝材料的初期水化产物和浆体结构。结果表明：水化产物在水化6h时刚开始成核生长，生成纤维状CSH晶须和六方片状钙矾石微晶，并有过渡性水化产物钾石膏片状晶体和K2S04生成。复合胶凝材料水化1d后，水化产物大量生成，主要为CSH凝胶、Ca(OH)2和钙矾石，并形成致密的浆体结构。     

盾构隧道新型水玻璃注浆材料的研究

针对隧道注浆工程用普通水泥一水玻璃双液注浆材料存在凝胶时间不稳定、产物稳定性和抗地下水侵蚀性能差等主要问题,结合普通水泥.水玻璃快速胶凝和碱激发硅铝质胶凝材料的特点,建立了高性能水玻璃悬浊型双液注浆材料的理想结构模型,并通过水泥复合偏高岭土-水玻璃注浆材料的Na 固化性能和抗水溶蚀性能进行了试验验证,结合IRm和SEM微观测试分析手段提出其组成结构应是以(Na,Ca)-Si-Al-H类沸石凝胶物质(后期生成)为主、C-S-H(早期生成)为辅的复合共存密实结构.     

高性能混凝土中碱-骨料反应的抑制措施

介绍了碱-骨料反应的定义以及反应发生的条件,对比国内外抑制碱-骨料反应的主要措施以及研究状况,得出抑制碱-骨料反应的主要措施为:①使用非活性集料;②控制水泥和混凝土碱含量(Na2O,Na2O+0.658K2O);③控制湿度;④使用混合材或化学外加剂。     

碱激发锰渣矿渣胶凝材料的力学性能及水化过程研究

利用基于水玻璃形成的复合碱组分SN和少量硅酸盐水泥共同激发锰渣-矿渣体系,制备出碱激发胶凝材料,并对该胶凝材料的力学性能及水化过程进行了探讨。结果表明:水化3～7d内是该碱激发胶凝材料中锰渣与矿渣的适应性由劣向好转变的关键。水化初期(3d前),随着矿渣替代锰渣量增加,碱激发胶凝材料中生成水化产物的程度变慢,抗压强度降低;水化7d后,碱激发锰渣-矿渣胶凝材料中随着矿渣替代量的增加,石英(SiO2)被剥蚀解体量增多,体系的溶解-聚合程度逐渐提高,水化产物逐渐增多,化学结合水量逐渐增大,抗压强度逐渐提高。     

碱磷渣胶凝材料的制备及耐久性研究

利用氢氧化钠和硅酸钠激发磷渣制备碱磷渣胶凝材料,并对其性能进行了研究.研究表明,碱磷渣胶凝材料的强度受碱的掺量、磷渣的比表面积等因素影响,只有当碱的掺量达到一定量时才能较好地激发磷渣的活性.磷渣的比表面积越大,强度越高,并随着养护时间延长而逐渐增长.碱磷渣胶凝材料具有比硅酸盐水泥更优异的耐硫酸盐侵蚀能力和抗冻性,但干缩率要高于硅酸盐水泥.     

渣碱混凝土的制备

苏联研究了用渣碱胶凝材料代替波特兰水泥拌制混凝土和砂浆。渣碱胶凝材料是将磨细的粒化高炉矿渣、钢渣或其它废渣与碱金属水溶液一起拌合而制得的。可利用工业产品,如碱、可溶性碱硅酸盐、含碱废料等作碱金属化合物。混凝土混合物组分按一定顺序加入强制式叶片搅拌机;砂、磨细的渣、碎石。碱液在搅     

阳离子类型对混凝土固化氯离子能力的影响机理

为了研究阳离子类型(Na+、K+、Mg2+和Ca2+)对混凝土固化氯离子能力的影响,对尺寸为100 mm×100 mm×100 mm,预埋钢棒的18个混凝土试件进行24个周期的干湿循环试验,采用电位滴定法进行游离态氯离子浓度测试和总的氯离子浓度测试,并用酸度计测定剩余溶液的pH值。采用衍射仪定性分析胶凝材料水化产物,同时利用综合热分析仪进行热重法和微分热重法定量分析水化产物。试验结果表明,阳离子的类型显著的影响着混凝土固化氯离子的能力及孔隙液pH值,对应的固化氯离子能力大小趋势为Ca2+Mg2+Na+≈K+,K+与Na+较为相似,导致孔隙液pH值升高,结合氯离子量及总氯离子含量则相对降低。Mg2+消耗水化C-S-H导致孔隙液pH值下降,相应的pH及游离态氯离子含量较Na+和K+的较低。Ca2+导致结合氯离子量较Mg2+要高,导致的总氯离子含量也高于Mg2+。     

碱矿渣复合胶凝材料固化Sr 2+的效率及机理

通过浸出率试验、SEM及吸附试验,研究了碱矿渣复合胶凝材料固化Sr 2+的效率,分析其固化机理。结果表明,碱矿渣复合胶凝材料固化Sr 2+的效率受碱种类、碱当量以及矿物掺合料的影响。在3.0%~6.0%范围内,随着碱当量的增加,碱矿渣复合胶凝材料固化Sr 2+的效率逐渐提高;Na2O当量相同时,水玻璃作碱组分的胶凝材料固化Sr 2+的效率优于NaOH作碱组分的胶凝材料;硅藻土部分替代矿渣所得胶凝材料固化Sr 2+的效果优于高岭土、沸石粉,且随着硅藻土掺量的增加,固化基体对Sr 2+的固化效果逐渐增强。其原因为硅藻土对Sr 2+的吸附效果较好并能有效改善固化基体的微观结构。     

外加剂对硫铝酸盐水泥基材料水化的影响研究

研究了Na2SO4和Li2CO3对硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的凝结时间、电阻率、水化产物和抗压强度的影响规律。结果表明,Na2SO4和Li2CO3均能促进复合胶凝材料的凝结硬化,加速复合体系1 d龄期内的水化进程,降低硬化水泥浆体1 d龄期时的电阻率,且Li2CO3的水化促进效果更明显。掺入Na2SO4和Li2CO3后,复合体系的主要水化产物仍是钙矾石,在水化产物中并未发现Ca(OH)2晶体;Na2SO4的掺入会增大复合体系的1 d抗压强度,但3 d龄期后抗压强度略有降低,而Li2CO3的掺入会增大复合体系在28 d龄期内的抗压强度。