养护温度对硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥体系性能的影响

实际修补工程的环境温度变化大,而不同温度会对胶凝体系水化反应和水化产物的稳定性产生影响,本文通过测试以不同比例复合的硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥体系性能,选择合适配比,再通过测试复合体系在不同养温度下的流动度、凝结时间、膨胀性和强度,研究不同养护温度对复合体系各项性能的影响规律,并采用XRD分析其变化机理.试验结果表明:随着硫铝酸盐水泥掺量增大,水化反应加快,凝结时间缩短,强度发展快,但在温度高于35℃时,复合体系水化产物后期发生分解,使强度和膨胀性能下降.     

几种外加剂对硫铝酸盐水泥性能的影响

通过大量实验,作者研究了不同种类、不同掺量的外加剂对硫铝酸盐水泥的凝结时间、强度和膨胀率的影响。实验结果表明:木钙能有效地延缓水泥的凝结时间,烧石膏和明矾石在合适的掺量下能提高水泥的膨胀率和后期强度,抑制了水泥石后期强度的倒缩。采用XRD、DTA和SEM测试方法,分析了烧石膏和明矾石对水泥水化产物和水化机理的影响。     

铁铝酸盐、硫铝酸盐和硅酸盐水泥的水化进程对比研究

铁铝酸盐水泥具有节能、利废、减排优良的工艺性能和环境友好的特点,目前已逐渐引起了国内外学者的研究兴趣。本文通过水化热、XRD、TG-DTG、孔结构分析、SEM等测试手段对比了铁铝酸盐水泥(FAC)、硫铝酸盐水泥(SAC)和硅酸盐水泥(PC)三类不同水泥体系水化过程,分析了三种水泥水化产物和水化机理。结果表明：FAC的1 d强度相比于PC提高了130%,28 d强度超过SAC。FAC和SAC水化放热主要集中在1 d之内,且FAC熟料中的铁相能缩短加速期时间,促进钙矾石的生成。相较于PC和SAC,FAC水化产物不仅含有钙矾石、水化硅酸钙凝胶和铝胶,还含有铁钙矾石和铁胶,其总孔隙率较低,水泥石结构更加致密,强度和耐久性进一步提高。     

硫铝酸盐水泥对硅酸盐水泥早期水化和力学性能的影响

装配式建筑推动了建筑行业的快速转型,实现构件的快速脱模是实现装配式行业快速发展的基础。本文研究了硫铝酸盐水泥(CSA)在低取代率(水泥质量的2.5%~7.5%)下对硅酸盐水泥早期水化性能和力学性能的影响规律,通过凝结时间、抗压强度、水化热、XRD、TG、SEM等测试手段揭示其作用机理,为实现装配式构件快速脱模提供解决思路。结果表明,CSA的掺入可以缩短硅酸盐水泥的凝结时间,促进水泥的早期水化,提高早期力学性能。当CSA从2.5%增加到7.5%时,水泥初凝时间分别降低了30%、43%和49%,终凝时间分别降低了24%、40%和46%;5%CSA掺量可使水泥样品12 h抗压强度从5.2 MPa提高到12.8 MPa,提高了169%;此外,CSA的掺入对水泥样品后期力学性能也有一定提升作用。     

氧化钙对硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-硫酸钙体系低温水化性能的影响

石灰(CaO)作为胶凝材料的一种,在溶于水后迅速消解而释放出大量热量,可用于提高硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-石膏三元体系的温度,可能会促进其低温下的水化性能.本文通过向三元体系中分别掺入2.0％、3.5％、5.0％及6.5％的CaO,研究体系在不同温度(20℃、15℃、10℃和5℃)下的凝结时间和养护至不同龄期(ld、3d、7d和28 d)下胶砂试件的强度和限制膨胀率,并采用X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对体系水化产物的组成和形貌予以了测试和分析.研究结果表明:由于CaO对钙矾石(AFt)生成的延迟作用,致使体系的ld强度较低;随着龄期的延长,该延迟作用消失,水化进程加快,强度增长幅度较大.     

有机外加剂对硫铝酸盐水泥性能的影响*

本文就硅酸盐水泥常用有机外加剂对不同厂家所产硫铝酸盐水泥的性能影响进行了试验研究。结果表明,有机外加剂能够降低硫铝酸盐水泥的需水性,对硫铝酸盐水泥具有缓凝作用,但无益于硫铝酸盐水泥的强度发展。     

减水剂对硫铝酸盐水泥早期水化影响

研究了聚羧酸系高效减水剂(PCE)和萘系减水剂(FDN)对硫铝酸盐水泥净浆工作性能及力学性能影响,通过XRD和SEM检测手段对水化产物进行表征.结果表明:两种减水剂对硫铝酸盐水泥净浆流动度的影响存在饱和点;相比于FDN型减水剂,PCE型减水剂对硫铝酸盐水泥净浆具有更好的减水效率及分散能力.PCE型减水剂阻碍硫铝酸盐水泥净浆早期水化,并降低硫铝酸盐水泥净浆1 d抗压强度;FDN型减水剂能够加速硫铝酸盐水泥净浆早期水化,缩短初凝和终凝时间,提高硫铝酸盐水泥净浆1d抗压强度.两种减水剂对硫铝酸盐水泥净浆3d后抗压强度及水化产物种类均没有影响.     

外加剂对磷铝酸盐水泥中钙、铝析出的影响

用分光光度计等测试技术研究了磷铝酸盐水泥水化时Ca2+,Al3+离子浓度随外加剂掺量不同的变化,并探讨了磷铝酸盐水泥的水化动力学.结果表明:一定掺量的外加剂可调节Ca2+,Al3+离子的析出,改变磷铝酸盐水泥水化加速期的长短,起到了调凝的效果,在磷铝酸盐水泥水化加速期,其水化动力学遵循方程:[1-(1-α)1/3]N=Kt.Ca2+离子的溶出主要受自动催化反应控制,N为1.51～1.67;Al3+离子的溶出则主要受扩散反应控制,N为5.37.     

外加剂对硫铝酸盐水泥性能影响的研究

实验研究了外加剂对硫铝酸盐水泥凝结时间、强度、抗渗性、抗化学侵蚀性及抗干缩性的影响.结果表明:木钙等有机外加剂可以明显延长硫铝酸盐水泥的凝结时间;烧石膏取代二水石膏后不仅可以提高水泥各龄期的强度,而且可以抑制其后期强度的倒缩;这种水泥的抗渗性、抗化学侵蚀性及抗干缩性能都比较好.     

Hydration Characteristics of Portland Cement after Heat Curing: I, Degree of Hydration of the Anhydrous Cement Phases

The degree of hydration of the four major anhydrous cement phases in three U.K. portland cement mortars has been observed during the period of water storage at room temperature after an initial short-term heat cure. Such a heat cure at 85° or 100°C for 12 h generally accelerated the initial hydration of the four major anhydrous minerals in portland cement. Subsequent retardation of the degree of hydration of the alite, tricalcium aluminate, and ferrite phases was observed when these heat-cured mortars were stored at ambient temperature. General similarity but some differences in hydration behavior were observed between the three cements. The hydration of belite in the heat-cured mortars during storage at room temperature produced porous inner products that favored deposition of ettringite and reduced the risk of expansive ettringite formation. The substantial retardation in hydration of the aluminate-bearing phases, especially the ferrite phase, during the storage at room temperature raised the overall SO₃/Al₂O₃ ratio of the cement hydrates formed, bringing about a potential for ettringite formation and hence the risk of expansion through delayed ettringite formation.     

三异丙醇胺对石灰石硅酸盐水泥的水化机理及微观结构的影响

通过水泥净浆和砂浆强度试验、测量水化热、硬化水泥浆体的热分析、微观结构的扫描电镜观察和孔结构的测量,研究了三异丙醇胺（triisopropanolamine,TIPA）对石灰石硅酸盐水泥强度、水化过程和硬化水泥浆体的微观结构的影响。结果表明：掺加TIPA能够显著提高石灰石硅酸盐水泥净浆和砂浆的后期强度;TIPA对C4A...     

碳酸化对普通硅酸盐水泥水化性能的影响

通过控制加水量来调节普通硅酸盐水泥的碳酸化程度。通过对硬化浆体水化产物的种类及含量进行分析,研究了在不同的加水量下,碳酸化对普通硅酸盐水泥水化性能的影响。结果表明：在加水量为0.2%～7%的范围内,碳酸化增重率由0.133%增至6.8%;普通硅酸盐水泥经碳酸化后,生成CaCO3晶体颗粒;f-CaO的含量由1.584%下降至0.198%;随着碳酸化增重率的增大,碳酸化水泥的标准稠度用水量由0.28增至0.42;碳酸化降低了普通硅酸盐水泥3 d、28 d抗压强度,尤其对3 d抗压强度影响更为明显;碳酸化生成的CaCO3易与水泥中的C3A反应生成碳铝酸钙;碳酸化抑制普通硅酸盐水泥的早期水化,但对后期水化影响较小。     

高掺量矿渣水泥与普硅水泥的水化进程对比研究

针对高掺量矿渣水泥与普硅水泥不同龄期时强度及水化机理的差异,测试分析了普硅水泥浆体(编号PC)和掺60％矿渣粉的水泥浆体(编号SC)各龄期强度及强度发展系数,并对比了两组试样早期水化放热速率,各龄期水化产物相及孔结构的变化.结果表明:SC试样3d、7d强度仅为25.6 MPa、39.5 MPa,分别低于同龄期PC试样13.3MPa及8.3 MPa;28 d、90d强度分别为55.7 MPa、59.6 MPa,高于同龄期PC试样3.5 MPa及2.2 MPa.两种水泥浆体早期强度主要受早期水化放热速率、孔结构分布特征的影响,后期高掺量矿渣水泥强度发展的优势在于:矿粉颗粒的填充效应以及二次火山灰活性,使其浆体形成了更多的水化产物,孔结构更加致密,有利于浆体强度的提高.     

硅酸盐水泥-矿渣复合浆体的水化反应进程研究

为考察矿渣对水泥水化进程的影响,系统研究了在不同的养护龄期、水胶比、矿渣掺量条件下,水泥-矿渣复合浆体的矿渣反应程度、非蒸发水含量、Ca(OH)2含量、孔隙率和力学性能.根据实验结果,研究了复合浆体中矿渣反应程度和非蒸发水含量的变化规律,探讨了矿渣的掺入对Ca(OH)2含量的影响,提出了水化反应进程中水泥与矿渣对Ca(OH)2的供求模式,分析了矿渣与水泥的叠加与互补效应,确定了矿渣的最佳掺量范围和最大掺量范围.上述结果可为矿渣在水泥基材料中合理有效地利用提供一定的科学依据.     

矿物掺合料对蒸养水泥净浆性能的影响

研究了蒸养条件下粉煤灰、矿渣的掺量对水泥净浆化学结合水量和抗压强度的影响,揭示了矿物掺合料对蒸养水泥净浆水化性能和力学性能的影响。试验结果表明,与标准养护相比,蒸汽养护更有利于激发粉煤灰和矿渣的火山灰活性,促进水泥的早期水化,提高水泥浆体的早期强度;但无论是蒸汽养护还是标准养护,随着矿物掺合料掺量的增加,复合胶凝材料的水化性能和力学性能明显减弱,因此矿物掺合料掺量不宜太大。     

单矿物粘土对水泥砂浆性能及水泥水化的影响

研究了高岭土、伊利土和蒙脱土三种单矿物粘土对砂浆工作性能和强度的影响,并从水泥水化热和水化产物角度研究了三种单矿物粘土对水泥水化的影响.结果表明:蒙脱土对砂浆扩展度和强度影响最为显著,高岭土和伊利土在一定掺量内几乎没有影响;单矿物粘土对掺聚羧酸减水剂砂浆相关性能的影响较未掺聚羧酸减水剂砂浆更加明显;单矿物粘土不会改变水泥水化产物的种类,但是影响水泥水化放热速率和最大放热峰的出峰时间,即水泥水化进程.     

硅酸盐水泥和铝酸盐水泥复合性能研究

对不同比例硅酸盐水泥和铝酸盐水泥复合胶凝体系凝结时间、力学性能和干缩性能进行了研究.结果表明,硅酸盐水泥和铝酸盐水泥复合胶凝体系中凝结时间、力学性能和干缩性能协调的区间为铝酸盐水泥掺量0～20％或80％～100％.     

粉煤灰对铝酸盐水泥和硅酸盐水泥耐热性能的影响

将粉煤灰作为矿物掺合料分别掺人到铝酸盐水泥和硅酸盐水泥中,通过耐热性能测试、X射线衍射和扫描电子显微镜研究粉煤灰对水泥石在750℃条件下的耐热性能的影响.结果表明:粉煤灰在铝酸盐水泥中没有发生反应,对铝酸盐水泥的耐热性能没有改善作用;粉煤灰对硅酸盐水泥的耐热性能有明显的改善作用,在掺量40％以下,随着粉煤灰掺量的增加,水泥石煅烧后的残余强度增加;综合比较,粉煤灰-硅酸盐水泥体系的耐热性能优于粉煤灰-铝酸盐水泥体系.     

持续负温下矿粉掺量对水泥水化和水泥石抗渗性影响的试验研究

通过试验,研究持续负温下矿粉掺量对水泥水化和水泥石抗渗性的影响,分析水泥石抗渗性和水泥水化之间的关系,探究不同矿粉掺量对水泥水化和水泥石抗渗性的作用机理.试验结果表明:温度越低,水泥水化程度越低;随着矿粉掺量的增加,水泥水化程度都有一定程度降低,且水化前期减小量较小,水化后期减小量较大;掺入一定比例矿粉,随着龄期的增长,水泥水化速率整体呈降低趋势,而当矿粉掺入比例不同时,随着掺量的增加,不同龄期内水泥水化速率的变化规律不同.通过试验得出,28 d龄期水泥石6h电通量随着矿粉掺入比例的增加而增增加.