高性能矿渣胶凝材料的水化产物研究

用能谱仪对高性能矿渣胶凝材料样品进行了微区化学成分定量分析,结果表明：高性能矿渣胶凝材料的水化产物主要为CaO/SiO2质量比接近于1的铝硅酸钙凝胶,另外还含有少量的Na2O,MgO成分。     

含矿渣水泥水化反应产物密度与强度变化特征

在P·Ⅱ52. 5级水泥中加入一定量的矿渣,并制备成水泥石样品,养护至不同的龄期,测定水泥石密度值、强度值与养护龄期的对应值,采用了XRD检测样品水化产物进行关联分析。试验结果分析表明:未加入矿渣的水泥石样品28 d前的强度持续增加,并高于含矿渣样品;养护至90 d,未加入矿渣的水泥石样品强度相对28 d发生了倒缩,而矿渣含量30%的水泥样品强度持续增长,并超过未加入矿渣的水泥石样品;XRD测试结果表明,矿渣的加入改变了水泥石的水化产物组成,且引起了水泥石水化产物的密度的变化,28 d后含矿渣水泥水化样品的密度呈不断增长的趋势。     

不同温度条件下矿渣水泥的水化反应机理研究

为研究不同养护温度对矿渣水泥的水化反应的影响,设置20、40、60、90℃四个不同养护温度;并采用超声波检测仪监测水泥初期硬化过程,利用等温量热仪对样品的水化热进行分析测试,并结合微观测试分析对不同温度条件下矿渣水泥的水化反应机理进行系统的分析。结果表明,随着养护温度的升高,矿渣水泥的硬化时间会随之缩短。随着养护温度的升高,矿渣水泥的水化放热量增大,水化程度提高。但相对于高温,低温情况下矿渣水泥水化热放热速率变慢的均更明显,且放热峰值也推迟出现。养护温度的改变对水化产物种类并没有改变,只对Ca(OH)₂和钙钒石的生成总量有影响。温度越高,Ca(OH)₂的总量越少,钙钒石的总量越多。当养护温度为40℃时,矿渣已经被水化产物完全覆盖,矿渣表面的凝胶变为针状。     

基于矿渣-水泥体系水化探讨矿渣的合适掺量

为使矿渣在混凝土中得到合理有效利用,在测定不同矿渣掺量的矿渣-水泥体系中矿渣反应程度、Ca(OH)2与非蒸发水数量的基础上,分析矿渣掺量对体系中矿渣的利用效率、水化产物的数量与构成的影响,认为存在一个合适的掺量范围,使体系中矿渣具有较高的利用效率而体系水化产物数量及构成合理,保证材料具有良好的性能。     

MgO激发剂对碱矿渣抗压强度、水化产物及孔结构的影响

运用XRD、SEM、核磁共振等测试方法研究了MgO碱当量对碱矿渣材料的抗压强度、水化产物及孔结构的影响.结果表明,在试验给定碱当量范围内(3％～11％),碱矿渣砂浆的抗压强度与MgO碱当量近似呈现线性关系.MgO激发矿渣材料的水化产物主要是水滑石、托贝莫来石等C-S-H和方解石,随着龄期增长,水滑石、托贝莫来石型C-S-H结晶程度逐渐提高.随着MgO碱当量增大,碱矿渣砂浆28 d孔结构不断粗化,孔隙率不断降低,最小孔径均大于10 nm.研究结果可为MgO基碱矿渣材料的理论研究提供参考.     

磨细矿渣对不同细度水泥水化性能的影响

从抗压强度、化学结合水含量、XRD分析和SEM分析等方面研究了磨细矿渣对不同细度水泥水化性能的影响,以期丰富水泥水化基础理论,而且对矿渣的综合利用以及混凝土的制备和应用能产生一定的作用。     

含超细矿渣水泥的水化研究

用ＴＧ－ＤＴＡ，ＸＲＤ，ＳＥＭ研究了超细矿渣水泥的水化反应，并与硅酸盐水泥、含普通细度矿渣水泥的水化作了比较。结果表明：超细矿渣的水化程度较快、活性较高、可大量消耗水泥浆体中的Ｃａ（ＯＨ）２，生成更多的凝胶产物，因而改善了水泥石的微观结构，提高了水泥的物理力学性能。     

碱矿渣水泥早期反应产物微观结构演化过程

利用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、²⁷Al和²⁹Si魔角旋转固体核磁共振（MAS NMR）以及¹H-²⁹Si魔角旋转交叉极化固体核磁共振（¹H-²⁹Si CPMAS NMR）研究了NaOH激发碱矿渣水泥早期反应产物的演变过程.结果表明：碱矿渣水泥在3~28 d龄期内均能观察到水化硅铝酸钙凝胶（C-A-S-H）、水滑石和单硫型水化硫铝酸钙（AFm）,凝胶产物由复杂的端链硅氧四面体（Q¹）、链状硅氧四面体（Q²）和Al取代的链状硅氧四面体（Q²（1Al））或层状硅氧四面体（Q³（1Al））构成,相对反应程度随龄期延长而增大;随着24 h内早期反应的进行,矿渣水化程度提高,铝硅比增大,铝氧四面体桥氧结构占比增大;矿渣铝氧多面体经历结构解聚、水滑石与AFm层状晶体的形成和Q²（1Al）的形成过程;反应早期24 h内Q²（1Al）迅速发展,水分子与硅氧四面体骨架交联,化学结合水形成,未发现聚合度更大的层状硅氧四面体（Q³）和Q³（1Al）结构,因此0~24 h为C-A-S-H低聚态凝胶形成阶段.     

高掺量矿渣水泥的水化物相分析

采用粒化高炉矿渣为主要原料,掺加一定比例的自制复合激发剂M,配制出高掺量矿渣水泥利料,采用X射线衍射仪(XRD)、差热分析(DTA)和扫描电子显微镜(SEM),对其水化物相进行研究,实验结果表明:自制复合激发剂对高掺量矿渣水泥材料具有良好的激发作用.     

碱矿渣水泥的水化机制,性能和应用

一、引言碱矿渣水泥是一种新颖的胶凝材料,国内已进行了较多的研究、但对这种胶凝材料的水化机制的研究都不够深入,所研究的体系也较单一。本文在以往研究的基础上,对碱矿渣水泥的水化机制、性能与应用等作些探讨。二、碱矿渣水泥的水化硬化机制 1.水玻璃矿渣水泥该体系中的碱组分为液态水玻璃。液态水玻璃可看成是氢氧化钠与含水硅酸钠的溶     

碱矿渣水泥的水化产物

讨论了ＮａＯＨ激发的碱矿渣水泥在普通养护条件下的水化产物，通过扫描镜的分析，以及对文献数据的分析，发现碱矿渣水泥的水化产物主要有两相，一相为ＣＳＨ凝胶，另一相为富硅凝胶，后者支配着碱矿渣水泥净桨、砂桨及混凝土的干缩性能，抗渗性与抗拉强度。     

低水灰比条件下碱矿渣水泥的水化硬化

研究了在低水灰比（W／C＝0.25)和普通成型条件下，激发剂掺入方法对碱矿渣水泥抗压强度的影响，矿渣细度对抗压强度和硬化水泥浆体孔结构的影响以及不同细度碱矿渣水泥的水化程度，并分析了激发剂的作用机理。     

硅酸盐水化产物的热分析曲线及其特征

通过对硅酸盐水化产物的差热曲线和热重曲线及其特征的分析,对硅酸盐水化产物作了些研究,这有助于在研究硅酸盐制品水化产物时,能较准确地鉴定其物相组成。     

掺磷铝酸盐水泥的矿渣硅酸盐水泥水化行为

主要研究了掺放磷铝酸盐特种水泥（PALC）后矿渣硅酸盐水泥（SC）的水化行为;通过混凝土实验,探讨了在磷铝酸盐水泥作用下混凝土的力学性能变化,掺磷铝酸盐水泥后的矿渣硅酸盐水泥28d胶砂抗压强度可提高8～14MPa,利用DSC,XRD,SEM,IR等分析手段,对该复合水泥水化浆体的结构、形貌进行研究,IR分析表明,复合水泥浆体水化产物相晶体结构的对称性较SC的高,由此可推测其稳定性增强,浆体耐久性好,SEM表明,水化浆体中的C-S-H凝胶交织成网络状,结构致密。     

不同养护条件对净浆微观结构与水化产物的影响

目前水泥制品基本都需要经过高温蒸汽养护和高温高压养护来提高早期强度,但是不同的养护条件对水泥制品的微观结构和水化产物会产生不同影响。本文通过XRD分析、SEM微观分析手段对复合胶凝材料的水化产物进行了研究。实验结果表明:在蒸压养护条件下,Ca(OH)2与硅质材料生成托勃莫来石,能很好地提高强度;在蒸汽养护和标准养护下胶凝材料的水化产物没有明显差别,主要还是无定形凝胶和Ca(OH)2;蒸压养护和蒸汽养护都会对净浆微结构产生不利影响,蒸压养护对净浆的破坏更大。     

固态碱组分矿渣水泥水化过程研究

本研究通过矿渣玻璃体微观分相结构以及固态碱组分碱矿渣水泥水化产物、水化热和元素结合的测定，研究了固态碱组分碱矿渣水泥的水化过程，为进一步研究这种新型胶凝材料的水化机理提供了一定的理论依据。     

钢渣-矿渣基胶凝材料的协同水化机理

通过胶砂强度试验及X射线衍射仪（XRD）、热失重分析（TG-DTG）、扫描电镜-能谱仪（SEM-EDS）等微观测试技术,对不同配合比钢渣-矿渣基胶凝材料的力学性能、水化产物及其水化硬化过程进行了研究.结果表明：当胶凝材料的n(CaO+MgO)/n(SiO2+Al2O3)=0.90时,其水化后期有较多的水化硅酸钙、水化铝酸钙凝胶生成,微观结构更加致密,力学性能表现最优,28 d抗压强度和抗折强度分别达到20.20、7.25 MPa;pH值的变化反映出协同水化效应的关键在于钢渣活性矿物的溶解和矿渣的二次火山灰反应,钢渣和矿渣的最佳配合比可以保证水化程度有较高的水平.     

阿利尼特水泥早期水化产物的研究

利用DTA,XRD,SEM等方法,研究了一种以Alinite C11A7·CaCl2为矿物组成的新型的阿利尼特水泥的早期水化产物.结果表明,该水泥的主要早期水化产物为C S H凝胶和Ca(OH)2,另外还有少量的C3A·CaCl2·H10和C3AH6.在水化早期(7d前),有较多的C S H凝胶和Ca(OH)2生成,从而使该水泥具有凝结快、早期强度高的特点.     

β—C_2S水化的定量研究方法 Ⅱ、结合水、水化产物、水化程度与水化速度测定

本文用热重分析(TGA)及其微分(DTG)定量测定β-C_2S各龄期水化试样中的结合水量,并区分出不同状态的结合水,由此揭示出β-C_2S水化产物包括:300℃以下脱水的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶;300～420℃左右脱水的类似C_2SH(A)的水化硅酸钙;450℃左右脱水的Ca(OH)_2;还有一个850℃左右脱水的水化硅酸钙相。将TGA与前文所述的QXRD方法相结合,就能定量地求出各龄期β-C_2S的水化程度,Ca(OH)_2含量、水化硅酸钙总量与平均组成、以及β-C_2S的水化速度。实例测定表明:B_2O_3稳定的β-C_2S水化速度高于Ca_3(PO_4)_2稳定的β-C_2S。后者在60天之内水化速度几乎相同,类似于一级化学反应控制的过程,水化硅酸钙平均组成为C_(1.75-1.80)SH_(2.20-2.35);前者的水化还受到扩散控制,水化硅酸钙平均组成为C_(1.70-1.75)SH_(2.2-2.4)。β-C_2S的结晶度、密度及晶粒尺寸的差别是造成QXRD定量分析回归方程及水化活性差异的可能原因。