C_4A_3$-CaSO_4-CaO体系在硅酸盐水泥浆体中的膨胀机理

对C_4A_3$-CaSO_4-CaO体系(CCC体系,C_4A_3$为4CaO·3Al_2O_3·SO_3)的膨胀机理进行探讨。X射线衍射谱、水化放热历程和封闭环境下的体积变化测试结果表明:CCC体系中CaO的水化活性显著大于其它两者,CaO在水化早期表现出剧烈的水化放热行为,并产生剧烈而短暂的膨胀;CCC体系水化的目标产物是氢氧化钙和钙矾石,但生成钙矾石不是产生宏观膨胀的充要条件,适宜的钙矾石生成位置可以使其在C4A3$颗粒表面,通过钙矾石生长过程中产生的颗粒互斥效应产生膨胀;钙矾石生成过程的膨胀机理,除了吸水肿胀和结晶生长外,还有孔隙形成机理。CCC体系中CaO和CaSO_4的存在有利于保障钙矾石的生成位置。使用CaO-SO_3~-Al_2O_3三元相图表征了CCC体系的组成与水化产物之间的关系,并给出了适宜组成的CCC体系在三元相图中的存在区域。     

含C_4A_3早强矿物的硅酸盐水泥熟料体系的研究

研究了在硅酸盐水泥熟料中引入C4A3的条件、生料的易烧性、适宜的煅烧温度及水泥的性能。研究结果表明,合理的矿物组成、掺入适量的石膏和助熔剂是实现C3S-C4A3共存的前提条件。通过在C3S-C4A3S-C2S-C4AF熟料体系中引入5%～20%的C4A3S,所制备的熟料体系具有良好的强度性能,其3d强度在15～30MPa,7d强度在25～40MPa,28d强度在45～65MPa之间。     

C_4A_3■-C_2S体系的水泥

对新近发展的富硫铝酸盐—贝利特水泥系列(作为C_4A_3 S—C_2S系列)进行了研究。它们采用高炉矿渣和石膏作为主要原料。在生产中采用石灰石和粘土,但在本实验中采用碳酸钙和氧化铝代替之。在1200℃和1300℃温度下制备了两种系列的熟料,主要的矿物组成鉴定是C_4A_3S和a′-C_2S,同时伴生有相当数量的CA和CS,在1300℃的系列中看到有玻璃相存在。熟料不硬,生产水泥时不难粉磨。水化体的强度检验用W/C为0.4的净浆小试体,期龄为28天。随着Al_2O_3含量的增加,抗压强度与早期强度都有增加。例如,几组1200℃系列的熟料,当Al_2O_3含量增加时,1天强度为161、272和309公斤/厘米~2,到28天分别增加到342、580和602公斤/厘米~2。1300℃下煅烧的熟料,虽然由于玻璃相的包裹作用而硬化较慢,但是3天期龄也达到高的抗压强度。硬化快可以归结为溶液中C_2S水化产生的Ca离子的催化作用,亦即钙离子通过C_4A_3S和C_2S两者之间的“同离子效应”激发了钙矾土固溶体的沉淀。在几组水泥中,观察到抗折强度有所降低,但降低后的抗折强度仍近似等于波特兰水泥的强度。因此,这种水泥在实际使用中不用有什么顾虑。强度下降可以通过掺入二水石膏或硬石膏来改善,因为后期可能出现三硫型硫铝酸钙向一硫型硫铝酸钙转化,这将引起强度下降。     

含C_4A_3矿物硅酸盐水泥力学性能及水化产物研究

研究了不同水泥厂生产的含C4A3S矿物硅酸盐水泥熟料中掺加不同种类的粉煤灰和矿渣后水泥的力学性能。结果表明:熟料掺加该混合材后的含C4A3S矿物硅酸盐混合材水泥的强度较高;而粉煤灰水泥强度高于同掺量矿渣水泥强度。采用SEM/EDS观察分析水泥水化产物形貌和种类。     

C_4A_3分解反应动力学研究

以CaCO3,Al2O3,CaSO4.2H2O为原料制备无水硫铝酸钙(C4A3)单矿物,借助X射线衍射和扫描电镜等测试手段研究了C4A3矿物的分解动力学。研究结果表明:C4A3矿物分解反应属于界面化学反应动力学范围,满足化学反应动力学方程:F(α)=ln(1-α)=-Kt,C4A3矿物分解的化学活化能为449.78kJ·mol-1。     

含C_4A_3矿物硅酸盐水泥中混合材反应程度的研究

采用非蒸发水量法测定含硫铝酸钙矿物水泥的水化程度 ,萃取法测定该水泥中混合材的反应程度 ,通过SEM/EDS观察分析水化产物形貌和种类。结果表明 :粉煤灰水泥的水化程度高于同龄期的矿渣水泥的水化程度 ,粉煤灰的反应程度高于矿渣的反应程度。同龄期粉煤灰水泥中的水化产物多于矿渣水泥的水化产物 ,且水化产物发育更良好     

改性硅酸盐水泥浆体的耐水性

研究了磷铝酸盐水泥（phosphoaluminate cement,PALc）改性的硅酸盐水泥（portland cement,PC）浆体的耐水性及其耐水机理。以胶砂力学强度、净浆耐水性指数、Ca^2＋及[AlO4]^5-的溶出浓度3项指标评价了浆体的耐水性。结果表明：质量分数为3％～5％PALC改性的PC样品经水浸蚀1,90d后的耐水性指数较PC的分别提高了66．7％和60．8％。改性PC样品水浸蚀1,90d的抗压强度较PC的分别提高了90．1％和64．5％。改性PC样品浸水1,90d Ca^2＋溶出浓度分别为PC的67．9％和66．4％,[AlO4]^5-溶出浓度分别为PC的49．10％和50．2％。与PC样品比较,PALC改性PC样品的耐水性提高主要是由于形成了更为稳定的水化产物。而且水化产物凝胶相增多,Ca（OH）2量减低;浆体溶液的ζ电位低以及小于30nm孔的体积增大。     

C_4AF、C_4A_3和C_(11)A_7·CaF_2的形成及早期水化

本文研究CaO、Al_2O_3、Fe_2O_3,SO_3和CaF_2按不同配比混合后煅烧对含铝矿物(C_4AF、C_4A_3和C_(11)A_7·CaF_2)形成的影响。以及这三个矿物的早期水化特征。分别对十二组试样进行XRD测定和对三组矿物进行微量量热计测定。理论计算和试验结果均表明。在接近平衡态的煅烧过程中,CaF_2和CaO、Al_2O_3结合形成C_(11)A_7·CaF_2的能力最强,C_4A_3f8d4次之。同时,从这三种矿物早期水化动力学的研究得出:C_4AF、C_4A_3和C_(11)A_7·CaF_2在CH和CH_2存在下的水化反应“活化能”分别等于32.1kJ/mol、158.2kJ/mol和53.4kJ/mol;升温对C_4A_3S水化反应活性的激发最为有利。     

MgO对C_4A_3S水化性能的影响

用ＸＲＤ，ＩＲ和化学分析法研究了ＭｇＯ对Ｃ＿４Ａ＿３Ｓ晶体水化性能的影响。结果大明，ＭｇＯ的引不影响Ｃ＿４＿３的晶体形态和晶格尺寸，Ｍｇ￣（２＋）以间隙方式固溶入Ｃ＿４Ａ＿３晶体的晶格空隙中。用微量热仪和浆体的线性膨胀率探讨了ＭｇＯ对Ｃ＿４Ａ＿３水化性能的影响。结果表明，ＭｇＯ能延缓Ｃ＿４Ａ＿３的早期水化，降低其线性膨胀率，冈而体积稳定性得到提高。     

掺杂CuO对C_4A_3矿物形成的影响

研究了掺杂CuO对C4A3矿物形成的影响。结果表明:在1300℃保温1h,3h的煅烧条件下,掺杂一定量的CuO,能使C4A3的形成量增加,但当CuO掺加质量分数超过0.3%时,C4A3含量会降低,保温时间延长对C4A3的形成不利。IR分析结果表明:CuO使C4A3的晶格发生了畸变。在石膏晶型转变前,掺杂适量的CuO可以促进C4A3的形成,同时可以使C4A3的形成温度降低,而且CuO的掺入会使石膏的分解温度降低,过量还会促进石膏的分解。     

C_(11)A_7·CaF_2、C_4A_3提高粉煤灰水泥强度机理的探讨

探讨了适量C_(11)A_7·CaF_2、C_4A_8显著提高粉煤灰水泥早期强度的机理。研究发现,适量C_(11)A_7·CaF_2、C_4A_8和石膏的掺入,使得在水泥水化早期就有较多的钙矾石生成,且A矿水化得以加速,所生成的钙矾石既形成网络结构又填补了水泥石中的孔洞和裂隙,以致粉煤灰水泥强度提高。实验表明,C_(11)A_7·CaF_2或C_4A_2的掺量为5wt％左右时,水泥凝结正常,强度提高幅度较大,可使粉煤灰水泥强度提高约1个标号,而当C_(11)A_7·CaF_2或C_4A_8掺量达10wt％以上时,水泥凝结急剧加速,水泥强度下降,掺入0.2wt％—0.3wt％柠檬酸可使水泥正常凝结。     

碱对含C_4A_3S型水泥熟料的影响

本文利用天然原料、高碱工业废渣制成含碱的Ｃ_４Ａ_３Ｓ系列水泥并借助于ＸＲＤ、ＳＥＭ及强度测试等手段研究了碱对含Ｃ_４Ａ_３Ｓ型水泥熟料燃烧及相应水泥物理性能的影响。研究表明，碱含量的增加不仅使此类水泥的后期强度降低，也使其早期强度降低，但与普通硅酸盐水泥相比，降低的幅度要小。因此可以利用高碱原料或工业废渣生产含Ｃ_４Ａ_３Ｓ型的水泥或胶凝材料。     

早强矿物C_(11)A_7·CaF_2和C_4A_3及其对水泥性能的影响

一、前言六十年代以来,两个早强矿物——氟铝酸钙(C_(11)A_7·CaF_2)和硫铝酸钙(C_4A_3)相继发现。人们逐步把它们引到水泥熟料的矿物组成之中,得到早强快硬水泥。硅酸盐水泥中引进这两个矿物具有某些改性作用——加快凝结,提高早期强度。在生料配料时,把成分适当调整,并配入少量CaF_2、CaSO_4做矿化剂,可把烧成温度降到1300℃左右,同时也就得到这两个早强矿物。本文试图通过C_(11)A_7·CaF_2与C_4A_3某些性能差异来阐明它们的不同比例对水泥主     

磷铝酸盐与硅酸盐水泥浆体系及力学性能研究

磷铝酸盐水泥是一种新型的特种水泥,具有早强高强的优良特点。通过不同外加剂的筛选,最终优选了SR、G33S、微硅作为磷铝酸盐与硅酸盐水泥浆体系的外加剂,测试了不同温度下磷铝酸盐与硅酸盐水泥浆体系的抗压强度,结果发现3%~15%磷铝酸盐水泥可有效提高硅酸盐水泥的力学性能。最终得到的磷铝酸盐与硅酸盐固井水泥浆体系密度可调、稳定性好、失水量可控、强度优良。     

以C_4A_3S和C_（11）A_7·CaF_2为主要矿物相的水泥水化研穷

借助Ｘ射线衍射、扫描电镜、差热分析、能谱分析和微量热仪等现代测试手段研究了以Ｃ４Ａ３Ｓ和Ｃ１１Ａ７，ＣａＦ２为主要矿物相的水泥的水化产物、水泥石结构、水化机理和水化放热规律．对该节能水泥的物理性能作出评价．     

磷石膏在膨胀硅酸盐水泥中的应用

0 引言 磷石膏是化工厂生产磷铵的副产品,每生产1万t磷铵约排出3万t磷石膏。目前,全国磷石膏的年排放量约200万t。这不仅占用大量良田,且因其含有残余的酸渣及氟、磷等有害物质,对生态环境危害很大。因此,利用磷石膏来生产特种水泥,其技术     

外掺BaO对C_2S—C_4A_3()—C_4AF—C()系统矿物组成及性能的影响

本文探讨了外掺BaO对C_2S-C_4A_3(?)-C_4AF-C(?)系统矿物组成及其性能的影响。结果发现:BaO会促进C_4A_3()矿物的形成而使铁相形成量减少,且使铁相组成向低铝高铁方向变化。Ba在铁相中的固溶量很少,大部分固溶进C_4A_3()矿物。Ba0可大大提高熟料早期强度,并使熟料凝结时间缩短,游离氧化钙含量增加。     

C_4烃在混合吗啉溶剂体系中的相对挥发性

用静态法测定了不同温度下C4烃与混合吗啉溶剂体系(吗啉和N-甲酰吗啉的混合物)的压力-组成数据,并与纯C4烃的饱和蒸气压曲线比较,以此确定了萃取精馏分离丁烯与丁烷的关键组分为正丁烷与丁烯-1, 其相对挥发度为1．30-1．45;混合溶剂中吗啉和N-甲酰吗啉的最佳配比为w(N-甲酰吗啉)=40%-50％。     

A_3钢在三元复合驱体系中的腐蚀行为研究

通过５０℃静态挂片、动态滚轮实验,对Ａ３钢在用模拟油田污水配制的含部分水解聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）、石油磺酸钠（ＲＳ）和ＮａＯＨ的单组分,二元复合组分和三元复合组分中的腐蚀行为,进行了研究和比较,发现ＨＰＡＭ、ＲＳ、ＮａＯＨ在此特定体系中对Ａ３钢有缓蚀作用。通过极化曲线法,对部分水解聚丙烯酰胺和表面活性剂的腐蚀机理,作了初步探讨,结果表明ＲＳ及ＨＰＡＭ在模拟油田污水中,对Ａ３钢的缓蚀是通过抑制其阴极过程而达到的。     

粉煤灰在水泥浆体中的反应程度研究

本文研究了粉煤灰在水泥浆体中的反应程度,并对粉煤灰的反应程度与水泥龄期、粉煤灰掺量、比表面积等因素进行了拟合,结果表明,粉煤灰在水泥中的反应程度随掺量的增加而降低,随比表面积增加而升高;粉煤灰前7d的反应程度增长较为缓慢,但28 d后,粉煤灰的反应程度增加较为迅速,90 d时仍没有变缓的趋势;粉煤灰反应程度与其比表面积、掺量、水泥龄期之间近似呈现幂函数关系.