高温地热井水泥水化硬化的研究

研究了由不同配比的高抗硫Ｇ级水泥与石英砂粉组成的高温地热井水泥在不同水热条件下的强度性能及其水化硬化过程，阐明了高温下硬化浆体水化产物的组成，形态，再结晶和水泥石显微结构及孔径分布是制约水泥石强度行为的有重要因素，为进一步改善和提高我国地热井水泥产品质量和耐热性能提供了理论依据。     

高温养护条件下现代混凝土水化、硬化及微结构形成机理研究进展

高温养护会使水泥基材料水化过程和内部微结构发生显著变化,但由于现代混凝土组分复杂,其高温养护条件下早期水化、硬化及微结构形成机理仍存在众多疑惑.本文首先对纯水泥浆体在不同养护温度条件下的水化速率、水化程度、水化产物、孔结构、强度发展规律进行了回顾;然后针对现代混凝土掺加多种矿物掺合料的特点,分别对粉煤灰、矿渣、硅灰复合水泥基材料在高温条件下的水化机理进行归纳.     

低水胶比水泥浆体的力学性能与水泥石微结构

随着工程对混凝土强度和耐久性要求的提高,混凝土材料的水胶比不断降低。低水胶比条件下,水泥基材料的力学性能、胶凝材料水化程度及孔结构特征变化规律可能出现新的特点。设计水胶比为0.13～0.21的低水胶比水泥浆体,采用标准养护和高温蒸养两种养护制度,研究了硬化浆体力学性能、水化程度和水化产物微结构变化规律。结果表明:低水胶比条件下,水泥硬化浆体的抗折强度随水胶比降低持续提升,抗压强度先提升后下降;存在极限水胶比使胶凝材料体系强度达到最高,极限水胶比取决于硬化浆体的孔隙变化规律,也受到养护温度的影响;水胶比高于0.15时,水泥水化程度与水胶比呈现严格线性;降低水胶比可有效细化毛细孔,降低硬化浆体的孔隙率;但极低的水胶比和高温蒸养会使大孔出现粗化。低水胶比条件下,硬化浆体的孔结构决定其力学性能,水泥的水化程度只起到辅助作用。     

矿渣-粉煤灰混合材料水化产物、微观结构和性能

用X射线衍射仪和扫描电子显微镜等对矿渣、粉煤灰混合材料的水化产物、硬化体微观结构及强度进行了检测和分析,确定了水化产物的组成及微观结构特点,揭示了矿渣粉煤灰材料的水化作用特点及强度特征.结果表明:矿渣在激发剂作用下使玻璃体首先发生表面水解,产生水化反应,进而引发粉煤灰的火山灰作用;混合材料的水化产物组分以水化硅酸钙凝胶为主,硬化体具有与油井水泥相类似的网络状微观结构;随养护时间增长,混合材料后期强度持续增加.     

高温条件下超高性能水泥基复合材料水化放热研究

超高性能水泥基复合材料组分复杂,高温养护会使水泥基材料水化过程发生显著变化,其早期水化、硬化及微结构形成机理仍存在众多疑惑.本文利用等温量热仪对不同水灰比、不同养护温度、不同矿物掺合料下的超高性能水泥基复合材料的水化放热过程进行研究.试验结果表明,减小水灰比、提高养护温度都将促进超高性能水泥基复合材料的水化放热进程;此外,硅灰的掺入能明显促进水化,但粉煤灰却有着延缓的作用.     

不同煅烧温度下形成的含氟硫A矿对水泥水化性能的影响

为研究不同煅烧温度下，含氟硫熟料中不同性能、形貌特征的A矿与水泥水化形成钙矾石的关系以及A矿对水泥水化性能的影响，采用工业原料并尽量模拟立窑内煅烧状况，对经1350℃和1425℃温度下煅烧的熟料进行了A矿形貌、A矿水化率及A矿与钙矾石形成关系等系列试验。试验结果表明，在传统的煅烧温度下（1400～l425℃）烧成的熟料．其A矿的固溶程度及A矿含量均比低温（1350℃）烧成的高；掺氟硫复合矿化剂烧制的熟料的A矿具有较高的水化速度，熟料强度较高．其制成的水泥在水化时，液相成分受高固溶程度A矿的水化所控制，所形成的钙矾石较低温煅烧的稳定．且A矿水化产物的形成与钙矾石（AFt）的形成较协调，水泥石机械强度更高。     

含有活性或惰性掺合料的复合胶凝材料硬化浆体的微观结构特征

用压汞法测定了不同温度条件下养护的含有粉煤灰或石英粉的复合胶凝材料硬化浆体的孔隙率.用扫描电镜观察了硬化浆体的微观形貌,同时测定了各种组成的复合胶凝材料的净浆强度.常温水化初期,活性与惰性矿物掺合料都只具有物理填充的作用,硬化浆体的孔隙率和强度由矿物掺合料的掺量所决定.高温水化条件下粉煤灰的火山灰反应提前发生.随水化龄期延长,粉煤灰逐渐发生火山灰反应,使硬化浆体结构密实,其强度逐步提高.活性与惰性矿物掺合料对复合胶凝材料浆体结构与性能的影响的差异在水化后期逐渐显现.     

不同温度下矿渣-水泥复合胶凝体系水化反应特性研究

研究了不同水化温度对矿渣-水泥复合胶凝体系水化反应特性的影响.研究表明:随着水化温度的降低,复合胶凝体系的水化放热速率、非蒸发水含量、强度均呈现出降低的趋势,负温条件下复合胶凝体系的水化反应特性与常温一致;通过计算获取各个阶段的反应速率曲线,可较好地对由量热实验数据绘制的复合胶凝体系实际水化速率dα/dt曲线进行分段的模拟;将不同温度下复合胶凝体系水化放热量的数据转换为水化反应程度α,对既有模型进行验证.结果表明,现有模型可较准确的预测低温下复合胶凝体系的水化反应程度.     

有不同条件养护的氯石膏粉煤灰胶结材的水化硬化性能

研究了在不同条件养护的氯石膏粉煤灰胶结材的水化硬化过程及对其力学性能的影响。室温空气中养护试样的主要水化产物是二水石训和ＳＣＨ凝胶。试样脱模后在６０℃蒸养６ｈ将阻碍无水石膏向二水石膏转化，但促进粉煤灰的火山灰反应，此时主要水化产物是ＣＳＨ凝胶；继续水养护进一步促进胶结材的水化，除生成较多ＣＳＨ凝胶外，还有部分钙矾石生成。氟石膏粉煤灰胶结材凝结慢，早期强度低不同但后期强度持续增多至较高程度。由于水硬     

石英砂细度和掺量对G级油井水泥浆体系性能的影响

通常G级油井水泥石在高温环境下(≥110℃)易出现强度倒缩,可加入SiO₂≥95%的石英砂作为高温强度衰退抑制剂。本文通过室内综合试验研究,测试了不同细度、掺量的石英砂对G级油井水泥石强度及浆体综合性能的影响,分析了水泥石的形貌结构和水化产物。结果表明：掺入30%～35%的石英砂(粒径80μm筛筛余10%～15%)可使其水泥石中高温水化产物的钙硅比降低至1.0,达到防止油井水泥石在高温下强度衰退的目的,但当温度由160℃升高至180℃时,水化产物雪硅钙石转化成硬硅钙石使其加砂油井水泥石强度降低,故可将160℃作为一个临界衰退点。以粒径80μm筛筛余10%～15%、掺量30%的加砂油井水泥为基准材料,与外加剂配伍设计了一套抗高温油井水泥浆体系配方,其水泥浆各项性能指标均能满足油田技术指标,可为后期抗高温水泥浆体系设计提供依据。     

MgO-MgSO4-H2O胶凝体系水化动力学的研究

采用微量热法测定了ＭｇＯ－ＭｇＳＯ－Ｈ２Ｏ三元胶凝体系的水化放热速率;研究了该体系水化各阶段的动力学过程;求出相应的动力学反应参数,并据此提出了合理的水化历程和机理。该体系水化过程中的不同阶段受不同的过程控制,它们所适用的动力学公式及对应的动力学参数也各异,在不同的水化阶段所作的ＸＲＤ和ＳＥＭ检测初步证实了上述研究结果。     

钢渣水化产物的特性(英文)

用X射线衍射分析、水化热的测量、化学结合水量的测定、孔结构的测定、扫描电镜观察及强度测试研究了钢渣的水化产物的特性。结果表明:钢渣硬化浆体中主要含有水化硅酸钙(C–S–H)凝胶、Ca(OH)2、惰性组分[RO相、铁酸二钙(C2F)和Fe3O4]和未水化的胶凝相[硅酸三钙(C3S)和硅酸二钙(C2S)];总体而言,钢渣的水化过程与水泥的水化过程相似;钢渣早期的水化速率远低于水泥,但钢渣后期,尤其是90d之后的水化速率高于水泥的。钢渣水化产生的C–S–H凝胶不具有良好的胶凝性能,凝胶之间的相互黏结也不牢固,因此钢渣砂浆的强度很低。     

复合使用高效减水剂与缓凝剂对水泥水化历程的影响

用直接测温法及X射线衍射技术,系统研究了萘系、氨基磺酸盐系及聚羧酸盐系3种高效减水剂,三聚磷酸钠及糖钙2种缓凝剂及复合使用高效减水剂与缓凝剂对水泥水化热、水化温峰、温峰出现时间及不同水化龄期Ca(OH)2和钙矾石(ettringaite,AFt)生成量等方面的影响.结果表明:单掺高效减水剂使水化温峰升高,温峰出现时间延迟,水化热及温峰时的Ca(OH)2生成量增加.单掺缓凝剂使水化温峰降低,温峰出现时间大幅度延迟,水化热及温峰时的Ca(OH)2生成量明显减少.复合使用高效减水剂与缓凝剂时,由于协同效应,使高效减水剂的分散作用及缓凝剂的缓凝作用同时得到加强.与单掺缓凝剂相比,复掺后水泥水化温峰出现的时间进一步延迟,水化温峰进一步降低,水化热及水化温峰时Ca(OH)2生成量进一步减少;但是,外加剂对AFt生成量影响不大.     

粉煤灰的微观形态及其在水泥水化中的特性

研究粉煤灰的形貌、微观结构、形成机理及水化界面特性。水化后期,粉煤灰颗粒表面层已完全与水泥水化产物发生二次反应,填充水泥石的孔隙空洞,使孔结构高度细化,强度逐渐提高。     

二氢月桂烯水合工艺的研究进展

二氢月桂烯醇（DHMOH）是当前国际上最常用的大宗香料之一,其主要生产方法是通过二氢月桂烯（DHM）水合而成。本文介绍了由DHM生成DHMOH的两种方法：间接水合法和直接水合法近年来的研究情况,对其各自的优缺点和相关研究进展进行了综述。直接水合法以其对环境危害小、设备投资小、易连续生产等优点,是近年来的研究重点。针对直接水合法研究中主要存在的溶剂用量大、分离能耗高等问题,介绍了一些在新溶剂、新工艺方向的研究进展。其中,离子液体、超临界CO2等新型溶剂以其溶解度好、易分离等优点,在烯烃水合方面具有很好的应用前景。莰烯、α-蒎烯等与DHM结构类似的烯烃,其参与水合过程的反应机理与DHM相似,因此这些烯烃水合方面的研究常常可以互相借鉴。     

水冷熟料的微观特征及其早强特性的研究

利用扫描电子显微镜研究了水冷熟料的微观特征及水化物微晶的形态,指出了水泥熟料微水化形成的极少量水化产物微晶对水泥的质量和性能无不良影响;相反,这些片状、粒状、针状微晶可以加速水泥的水化,提高水泥的早强强度.     

水泥水化计算机仿真模型的建立

本文主要介绍了基于数字图象的水泥水化及微观结构模型的建立过程,利用了水泥粉体的颗粒尺寸分布、相体积率、相表面积因子等重要参数,并考虑了扩散能力,可以获得水泥浆体的渗透、力学和传递性能等,并可模拟水化过程,预测其强度特性,同时提出了一些该领域的有关研究构想。     

异戊烯醇的合成工艺研究

以异戊二烯为原料直接水合法制备异戊烯醇的工艺,考查了不同溶剂、原料配比、催化剂用量及反应时间对反应的影响。     

仲丁醇生产工艺路线的技术经济分析

通过对以正丁烯为原料生产仲丁醇的两种不同工艺路线的技术经济比较,论述了直接水合法工艺路线的合理性;与硫酸水合法工艺比较,投资可降低22%—33%;生产过程中没有连续的酸性污水,没有腐蚀和废气处理问题,副产物也少;生产1t仲丁醇所需的原料消耗为1.24t(硫酸水合法工艺为1.56t)。     

粒化高炉矿渣的水化机理探讨

以上海梅山钢铁公司的矿渣为研究对象,探讨粒化高炉矿渣在无激发剂存在的条件下的水化机理,并建立矿渣水化反应过程的化学模型。为矿渣的大规模、无害化、资源化和高附加值利用奠定理论基础。研究表明:在没有化学激发剂存在的条件下,梅山矿渣的水化产物是水化硅酸钙C2SH(C)、水化硅酸钙2CaO·SiO·(2￣4)HO和钙铝黄长石22Ca2Al(Al,Si)2O7。初期的水化过程是矿渣中的Ca2 等网络改变体阳离子与水中的H之间的置换,随着这种置换反应的进 行,溶液中的pH值不断升高,当pH高到一定程度时,矿渣颗粒表面上的HSiO4的溶解度将提高,溶解了的各种形态4的硅酸离子和溶液中的Ca2 、OH反应生成水化硅酸钙凝胶。