磷石膏对微膨胀水泥孔隙液及水化产物的影响

通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、热重差示扫描量热分析（TG DSC）和高压压榨法（PWE）,研究了不同磷石膏掺量的微膨胀道路基层水泥中水化产物与孔隙液主要元素浓度的演化.结果表明：在水化3d时,硬化水泥浆体中钙矾石的生成量随着磷石膏掺量的增加先增大后减小;水化28d后钙矾石的生成量随着磷石膏掺量的增加而增加;磷石膏溶解生成的SO2-4对粉煤灰活性有很好的激发作用,粉煤灰中的Al相在水化7d后开始大量溶出,孔溶液中Al、Ca和S元素浓度的变化能很好地反映水泥的水化进程;不同磷石膏掺量下各龄期水泥的孔隙液pH值均在1255上下波动;水化60d时硬化水泥浆体均比较密实,磷石膏掺量较大的水泥在水化产物表面仍有大量钙矾石生成,孔隙中有更多的针棒状钙矾石存在.     

多元胶凝体系自流平砂浆钙矾石生成控制及机理

通过史莱宾格激光测试技术对薄层自流平砂浆尺寸变化率随时间变化的规律进行研究。结果表明,Ca(OH)2和β型半水石膏是控制钙矾石生成速率、生成数量和生成阶段的重要影响因素。在一定范围内,随Ca(OH)2掺量的增加有效缩短了钙矾石生成阶段时间,最大膨胀率先增大后减小;随β型半水石膏掺量的增加,不仅延长了钙矾石生成阶段时间,而且使最大膨胀率逐渐增大;XRD分析表明,β型半水石膏是钙矾石生成量的关键影响因素。     

磷建筑石膏矿渣水泥的水化过程与耐水性能

通过凝结时间、流动度、孔溶液pH值、抗折强度、抗压强度、吸水率、软化系数、水化热和水化产物分析测试,探究了磷建筑石膏（CPG）掺量对石膏矿渣水泥水化过程与耐水性能的影响.结果表明：随着CPG掺量的增加,石膏矿渣水泥的凝结时间缩短,流动度减小,吸水率与3 d水化累计放热量均增大;水泥净浆孔溶液的pH值在水化早期快速下降,56 d时保持不变;当CPG掺量从40%增加到70%时,56 d水泥净浆孔溶液的pH值从11.02减小到10.62,水泥胶砂的软化系数从0.98减小到0.91,主要水化产物均为二水石膏和钙矾石,并且钙矾石的含量随着CPG掺量的增加而减少.     

石膏-水泥-碱-矿渣复合胶凝体系对石膏基自流平砂浆性能的影响

研究了由石膏、水泥、矿渣和氢氧化钙组成的多元胶凝体系对石膏基自流平砂浆性能的影响,用XRD和SEM分析了胶凝体系的水化产物。结果表明,随着水泥掺量的增加,石膏-水泥二元体系自流平砂浆的保塑性降低,凝结时间缩短,强度呈先增后降的趋势,水泥掺量为胶凝材料的10%时,强度达到最大。在石膏-水泥-矿渣三元体系中,用矿渣替代水泥可进一步提高砂浆的强度,矿渣对水泥的最佳替代量为50%。在石膏-水泥-矿渣-氢氧化钙体系中,随着氢氧化钙对水泥替代量的增加,砂浆的流动度降低,凝结时间先缩短后趋于平稳,强度呈先增后降的趋势,较三元体系有进一步提高。一元体系自流平砂浆的耐水性最差,但干缩率最小。三元和四元体系自流平砂浆的耐水性更好,干燥收缩率大于一元和二元体系。矿渣具有较强的活性,在硫酸盐和碱激发的作用下,与Ca(OH)2发生反应,生成了C-H-S凝胶和钙矾石。     

富铁钛石膏做水泥缓凝剂的试验研究

利用钛石膏单掺、钛石膏与天然石膏复掺制备P·Ⅰ型水泥研究钛石膏作水泥缓凝剂的可行性。对制备的P·Ⅰ型水泥进行了物理力学性能和水化放热特性研究,通过XRD、SEM对水泥水化产物的物相和微观形貌进行了分析。研究结果表明,单掺钛石膏会增大水泥标准稠度用水量,缩短凝结时间,但其强度与单掺天然石膏试样强度相当;对于钛石膏和天然石膏复掺的水泥,随着钛石膏掺量增加,其标准稠度用水量增加,凝结时间先增大后减小,在钛石膏掺量为2.50%时凝结时间最长,强度均先增加后减小,在钛石膏掺量为1.25%~3.75%时,试样28d抗压强度均高于对照组。掺加钛石膏的水泥安定性合格,标准稠度用水量、凝结时间和强度均符合标准要求。     

掺工业副产石膏的波特兰水泥的早期水化性质

本文向大家介绍不同种类的工业副产石膏。讨论了它们对波特兰水泥的早期水化性质的影响。发现掺工业副产石膏比掺天然石膏的水泥会形成更多的钙矾石，同时发现钙矾石的形成与凝结时间没有直接的相关性，并且这些石膏对水泥的强度发展无害。     

粉煤灰加剧半浸泡混凝土硫酸盐侵蚀的研究

在20℃,相对湿度60%的环境中,将粉煤灰掺量(质量分数)为10%,20%,30%的水泥净浆试件与纯水泥净浆试件半浸泡在质量分数为10%的硫酸钠溶液中进行侵蚀试验.结果表明:粉煤灰掺量30%的试件浸泡60d后在水分蒸发区全部断裂,而纯水泥净浆试件浸泡6个月后才全部断裂;掺入粉煤灰的试件水分蒸发区生成更多的钙矾石和石膏,并且生成量随着掺量的增加而增多,说明粉煤灰与硫酸钠发生了化学反应,其活性成分被水分蒸发区形成的高浓度硫酸盐离子激发使其比纯水泥净浆更不稳定、更容易破坏.     

含20%石膏硫铝酸盐水泥的高温稳定性

钙矾石一直是水泥化学的研究热点之一,近几年来,延迟性钙矾石形成过程中产生的膨胀得到越来越多的重视。硫铝酸盐水泥水化产物中含有大量的钙矾石,这些钙矾石在高温下的稳定性如何,延迟性钙矾石对硫铝酸盐水泥的耐久性有何影响等一直是人们所关心的问题。本文主要对石膏掺量２０％的硫铝酸盐水泥在高温下的行为进行了研究,对其中的ＡＦｔ和ＡＦｍ之间的转变进行了探讨。     

高铝水泥对脱硫建筑石膏的改性研究

研究了高铝水泥对脱硫建筑石膏的标准稠度用水量、凝结时间及力学性能的影响,并结合复合胶凝材料的微观结构进行了机理分析。试验结果表明:高铝水泥的添加减小了脱硫建筑石膏的标准稠度用水量,延长了凝结时间,并且提高了试件的力学性能和耐水性。当掺量为20%时,试件的28 d抗折、抗压强度分别为6.03、11.05 MPa,比纯石膏提高了99.67%和80.56%,软化系数达0.70,比纯石膏提高了59.09%。通过微观表征可知,掺入高铝水泥后,石膏晶体表面生成了强度高且不溶于水的C-S-H凝胶和钙矾石,这是高铝水泥能提高脱硫建筑石膏力学强度和耐水性的原因。     

铝酸钙水泥、硅酸盐水泥和β-半水石膏混合物中钙矾石的膨胀性能

本文利用现场同步加速X-射线衍射、等温量热仪和膨胀测量等手段,研究了在20℃,100%相对湿度下,由25%(重量比)的铝酸钙水泥、12.5%的硅酸盐水泥、12.5%的β-半水石膏和50%的水组成的浆体的水化。水化伊始,首先形成了石膏和钙矾石,同时半水石膏也相应消耗(0-45min内)。随后石膏继续消耗,钙矾石持续形成,2h45min后石膏消耗完毕,铝酸盐-AFm开始形成,同时钙矾石的数量在7h内保持不变。热曲线的第一个峰源自机械搅拌、初始润湿和溶解,还有钙矾石和石膏的形成,第二个峰为石膏被钙矾石所替代,第三个对应于铝酸盐-AFm的形成。石膏被钙矾石替代伴随着0.7%平均线性膨胀。     

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。     

白云石粉在水泥基材料中的水化活性研究

研究了白云石粉在水泥基材料中的水化活性,分析了白云石粉掺量和细度的影响。研究表明,白云石粉掺量为0~30%时,白云石粉在水泥基材料中的强度贡献率大于零,提高了水泥基材料的比强度;随白云石粉掺量增加,水泥-白云石粉胶凝体系的强度及白云石粉在水泥基材料中的活性指数先增大后减小,白云石粉掺量为5%时均达到峰值。随白云石粉细度增大,水泥-白云石粉胶凝体系强度和比强度及白云石粉在水泥基材料中强度贡献率及活性指数均先增大后减小。白云石粉在水泥基材料中发生了去白云石化反应,阻止钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙转化,并反应生成了水化碳铝酸钙(C3A·CaCO_3·11H_2O)。     

砂质自燃煤矸石胶凝材料的研究

以砂质自燃煤矸石和矿渣作为胶凝主体,并以熟石灰、芒硝和水玻璃为激发剂,研制出一种砂质矸石胶凝材料。结果表明,自燃煤矸石和矿渣在水化过程中相互促进,掺入低于50%自燃煤矸石能提高纯矿渣体系的早期强度,并且不降低后期强度;胶凝材料的强度随着激发剂熟石灰量的增加而提高,在熟石灰存在的条件下晶相水化产物是钙矾石,不掺熟石灰水化早期的晶相水化产物主要是石膏,随着水化的进行逐渐生成钙矾石;芒硝掺量为5%时强度达到最大值,而后由于生成较多的钙矾石,产生较大的体积膨胀,导致微裂纹产生,使强度降低。     

高掺量丁苯乳液改性硫铝酸盐水泥的早期性能

研究了丁苯（SBR）乳液掺量对硫铝酸盐水泥流变性能、水化放热及水化产物的影响.结果表明,当SBR乳液掺量超过20%时,硫铝酸盐水泥净浆的固含量增大,聚合物加速聚集黏附,增加了净浆的屈服应力和塑性黏度,缩短了净浆的凝结时间并增大了浆体的水化放热,钙矾石随着SBR乳液掺量的增大逐渐增多,促进了硫铝酸盐水泥的早期水化进程.     

钙矾石结晶化抑制剂对膨胀剂膨胀率的影响

通过砂浆棒长度试验,研究了不同掺量钙矾石结晶化抑制剂对硫铝酸盐膨胀剂膨胀性能的抑制效果,证实了钙矾石结晶化抑制剂对膨胀的抑制是有效的;随着抑制剂掺量的增加,抑制效果先增强后减弱;并提出了抑制剂的合理掺量,以0.1%~0.2%为宜。     

矿粉对脱硫建筑石膏力学性能及微观结构的影响

为提高脱硫建筑石膏强度,研究掺加矿粉后脱硫建筑石膏力学性能及微观结构的影响,利用X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)分析方法,研究矿粉对脱硫建筑石膏水化产物及微观结构的影响.研究表明:当矿粉掺量为20％,而碱激发剂氧化钙掺量为矿粉量的3％时,水化产物钙矾石和C-S-H凝胶明显增加并生成新相莱粒硅钙石,水化产物内部结...     

海洋环境下混凝土的硫酸盐腐蚀机理

海水中存在的硫酸根离子传输至混凝土内部将导致其腐蚀破坏。针对矿粉掺量0～65%的C40引气混凝土进行海洋潮汐区、大气区和水下区腐蚀1～2a,测试其水溶和酸溶硫酸根离子浓度分布;分析水泥净浆中的腐蚀产物类型及含量。试验结果表明:海洋不同腐蚀区带混凝土中硫酸根离子传输量及传输深度排序为:潮汐区水下区大气区。混凝土中反应硫酸根离子与总硫酸根离子的关系服从线性函数分布,反应量占总硫酸根离子量的90%以上,反应的硫酸根离子量随腐蚀龄期增加而增加。海洋潮汐区和水下区生成的腐蚀产物量高于大气区,主要是钙矾石和石膏;海洋大气区暴露混凝土的腐蚀产物为钙矾石。对于P.I.52.5水泥制备的C40混凝土而言,掺加65%的矿粉有助于提升混凝土抗海洋硫酸根离子侵蚀能力。     

磷石膏改良长江漫滩水泥搅拌桩试验研究

针对粉土地层水泥搅拌桩止水帷幕施工过程中水泥土早期强度低、成桩质量差、易出现渗漏等问题,以工业副产品磷石膏和水泥为固化剂稳固粉土,通过无侧限抗压强度试验、柔性壁渗透试验、X射线衍射测试(XRD)和电镜扫描试验(SEM),研究了粉土固化土的力学性能、渗透性状以及固化机理。结果表明适量的磷石膏可加快固化土初期钙矾石(AFt)的生成,对止水帷幕的早期强度具有促进作用;AFt的膨胀性对水泥土的强度和渗透性状具有双重影响,AFt生成量较少时,可有效填充土体孔隙,提高水泥土强度和抗渗性能,AFt生成量较大时,因其体积膨胀会导致已生成的胶结体被破坏,从而引起改良土强度和抗渗性能降低。通过试验研究,建议在南京长江漫滩基坑止水帷幕施工中：水泥掺量为20%左右,磷石膏掺量为水泥掺量的10%左右,以实现基坑止水帷幕效果改良和废弃磷石膏的资源化利用。     

用部分石灰石代替石膏作缓凝剂

目前我国在硅酸盐水泥生产中都是用石膏作缓凝剂。对石膏的缓凝机理,说法不一。但一般认为:C_3A在石膏、石灰的饱和溶液中生成溶解度极低的钙矾石,这些棱柱状小晶体长在水泥颗料表面上,成为一层薄膜,封闭水泥组分的表面。阻滞水分子以及离子的扩散,从而延缓了水泥颗料特别是C_3A的继续水化。随扩散作用的进展,在C_3A表面又发成钙矾石,由固相体积增加所产生的结晶压力达到一定数值时,钙矾石薄膜局部胀裂,水化继续新生成的钙矾石又将破裂处重新封闭,使水化延缓,如此反复,达到缓凝的机理。     

工业废石膏与水泥配合加固软土地基

利用工业废石膏与水泥配合加固软土地基,与单用水泥加固相比,加固土强度可成倍提高。废石膏的最佳掺量一般为水泥用量的20％ 左右。用废石膏－水泥加固时,其水化物中仅有水化硅酸钙将松散的土粒胶 结成整体,而且还产生大量钙矾石,其晶体膨胀填充孔隙,使加固土强度进一步提高。