碳酸锂对硫铝酸盐水泥水化特性和强度发展的影响

研究了碳酸锂(Li2CO3)对硫铝酸盐水泥凝结时间、水化历程和强度发展的影响.结果表明,Li2CO3可大幅度加速硫铝酸盐水泥的凝结,显著缩短硫铝酸盐水泥的水化诱导期,提高硫铝酸盐水泥早期水化放热速率和水化放热量,但降低后期的水化放热量:Li2CO3降低硫铝酸盐水泥后期强度,这是由于掺入Li2CO3后,水泥水化早期生成的致密水化产物层包裹了水化矿物,从而使得后期水化进程被延缓所致.     

碳酸锂对硫铝酸盐水泥性能的影响

研究碳酸锂对硫铝酸盐水泥凝结时间、抗压强度、抗折强度、水化产物种类及形貌的影响。研究结果表明,碳酸锂可明显加快硫铝酸盐水泥水化速率和水化历程,缩短硫铝酸盐水泥凝结时间,改善硫铝酸盐水泥早期抗压强度和抗折强度,并且没有改变硫铝酸盐水泥水化产物种类,但掺入碳酸锂会降低硫铝酸盐水泥后期抗压强度和抗折强度。     

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.     

-3℃下水灰比对水泥水化放热影响的试验研究

硅酸盐水泥在凝结硬化过程中会释放大量的热量。为了探究持续负温养护下水灰比对水泥水化放热、水化度程、水化放热规律的影响并与低温养护下水泥水化放热特性进行对比分析,试验利用直接法测试了-3、3℃养护温度下龄期1、3、7、14、28、56 d水灰比为0.24、0.31、0.38的硅酸盐水泥净浆水化放热量,计算其水化程度、分析水化规律、得出结果。试验结果表明:-3℃养护温度下,水灰比越大,同一龄期的水泥水化程度越高。与3℃养护温度下水泥水化相比,相同龄期持续负温养护下水泥水化程度减小、速度变缓;持续负温养护下,低水灰比增大一个水灰比梯度(0.24~0.31)对水泥水化程度影响很小;中等水灰比增大一个水灰比梯度(0.31~0.38)对提高后期水泥水化程度效果明显。而3℃养护温度下增大水灰比水泥水化程度就会显著提高。     

纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥凝结硬化的影响

研究了纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥凝结时间、早期水化历程及抗压强度的影响,采用XRD、TG、pH计和SEM等分析测试手段对早龄期水化产物和液相碱度等进行表征,探讨了纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥的增强机理。结果表明:掺加纳米C—S—H/PCE能有效缩短硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥浆体初凝及终凝时间,当C—S—H掺量≥1.0%时,硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥的初、终凝时间差明显缩短。纳米C—S—H/PCE加快了硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥水化放热速率,提高了总的水化放热量,早期水化产物生成数量多,但对水泥水化产物类型没有影响,硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥体系8、12、16h的抗压强度显著提高。     

膨胀剂在复合胶凝体系中的水化动力学特性研究

通过等温量热法测试了复合胶凝体系的水化放热,基于Krstulovic-Dabic模型,讨论了膨胀剂对复合胶凝体系水化动力学特性的影响,并分析了复合胶凝体系水化过程。结果表明：复合胶凝体系第三放热峰主要由矿渣粉火山灰反应所致。钙质膨胀剂的掺入会提高复合胶凝体系加速期水化速率及水化放热量,延缓矿渣粉火山灰反应进程;镁质膨胀剂亦延缓了火山灰反应,但程度要弱。各组复合胶凝体系均符合Krstulovic-Dabic模型提出的NG-I-D水化历程,但矿物掺合料的存在影响了Ⅰ阶段的模拟精度;膨胀剂的掺入降低了复合胶凝体系的反应级数n及反应速率常数K1′、K2′,同时缩短了NG阶段,延长了Ⅰ阶段。     

脱硫石膏基材料的水泥改性研究

脱硫石膏是常见的工业副产物,主要作为胶凝材料应用于石膏基自流平砂浆。研究了硅酸盐水泥对石膏基材料物理力学性能和水化特性的影响,结果表明,水泥的掺入减小了新拌石膏浆体的流动度:当水泥掺量大于5%时,会降低石膏的1 d强度;当水泥掺量大于2.5%时,会提高石膏的28 d绝干强度;满足规范JC/T 1023-2021《石膏基自流平砂浆》中G20的性能指标要求。水泥的掺入会延迟石膏水化的第一放热峰,使第二放热峰提前,缩短石膏水化的诱导期,提高石膏水化累计放热量.     

碱-矿渣水泥水化放热行为研究

采用微量热计从水化放热速率和累积放热量两方面系统研究了碱矿渣水泥水化放热行为,分析了水泥水化放热行为与凝结性能之间的关系。研究结果表明:NaOH-矿渣水泥初始放热峰出现早,水玻璃-矿渣水泥初始放热峰出现晚,水玻璃-矿渣水泥初始放热峰值大,分别约为NaOH-矿渣水泥、硅酸盐水泥的2.3倍和3.5倍;水玻璃-矿渣水泥诱导期长,NaOH-矿渣水泥诱导期短,与硅酸盐水泥相比,碱矿渣水泥初期放热速率大,累积放热量小,NaOH、水玻璃配制的碱矿渣水泥3d累积放热量分别仅为硅酸盐水泥的67%和26%;此外,凝结时间的长短与水泥体系水化累积放热量没有直接联系,而与早期水化放热速率密切相关。     

纳米SiO2对硅酸盐水泥水化特性的影响

通过测试Ca(OH)2含量、化学结合水量和水化放热量,探讨了纳米SiO2对硅酸盐水泥水化特性的影响.结果表明:纳米SiO2的掺入降低了水泥水化生成物Ca(OH)2含量,增加了水泥水化的化学结合水量及水化放热量.     

聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能的研究

研究了聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能影响。测试了不同掺量的聚羧酸减水剂对于标准稠度用水量及凝结时间、胶砂强度、水泥胶砂干缩率、水化放热的影响,并利用XRD(X射线衍射仪)和SEM(扫描电子显微镜)进行微观结构的观察和分析。随着聚羧酸减水剂掺量的增加准稠度用水量逐渐减降低,凝结时间先减小后增大;胶砂强度胶砂的1、3、28 d抗折、抗压强度均先增大再减小;水泥胶砂干缩率随着聚羧酸减水剂的掺入,很大幅度的减小了水泥胶砂试件的干缩率;聚羧酸减水剂的掺入使普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的水化放热峰出现时间延后,且使初期的水化放热峰值提高。掺入减水剂会使水化产物增多,钙矾石结晶变粗壮,结构更加密实。     

低碱硫铝酸盐水泥水化硬化历程调控及其微结构分析

采用缓凝组分硼砂对低碱硫铝酸盐水泥颗粒实施有效包裹,解决了水化凝结速度过快的难题,引入水分子和较小的离子缓慢渗透通过硼酸钙包裹层模型,并结合降低硼酸钙包裹层外液相浓度机制,建立了先缓凝后早强模型。研究了硼砂、锂化合物对低碱硫铝酸盐水泥凝结时间、水化历程、力学性能及微观结构的影响。试验结果表明,可通过控制硼砂和锂化合物的掺量实现低碱硫铝酸盐水泥水化硬化历程的调控;硼砂仅降低了水化产物的生成速率,锂化合物仅提高了水化产物的生成速率,两者对水化产物种类无影响;硼砂和锂化合物的复合使用能降低总孔隙率和平均孔径,能明显优化硬化浆体微结构。     

钠盐激发钢渣水泥的早期水化特性及动力学

采用钠盐作为激发剂,通过水化热测定、扫描电镜(SEM)分析和水化动力学模拟,研究了不同钠盐激发钢渣水泥的早期水化进程、水化特性及其水化动力学.结果 表明:钠盐掺入不影响钢渣水泥的水化进程,掺与不掺钠盐的钢渣水泥水化进程均分为起始快速放热期、诱导期、加速期、减速期和衰减期5个阶段;加速期水化反应由成核反应控制,属自催化反...     

丁苯乳液对合成单矿物石膏复合体系水化热的影响

利用等温量热法就丁苯乳液对合成单矿物-石膏复合体系(C3S-C2S-C3A-C4AF-CaSO4·2H2O)早期水化放热速率、水化放热量以及水化程度的影响进行了分析.结果表明:丁苯乳液的掺加会降低复合体系水化放热速率曲线的第1放热峰值(v1max),而当丁苯乳液掺量(质量比)≥10%后,v1max随丁苯乳液掺量的增加变化不大;丁苯乳液对复合体系水化初始期经历时间基本没有影响;丁苯乳液对复合体系水化诱导期、加速期以及减速期有显著的延缓作用,但当丁苯乳液掺量≥15%时,这种延缓作用不再随着丁苯乳液掺量的增加而增强;丁苯乳液的掺加降低了复合体系水化放热速率曲线的第2放热峰值(v2max);掺入丁苯乳液后,复合体系早期水化放热量减少,水化程度降低.     

铜渣粉-水泥复合胶凝体系的水化热及动力学研究

采用等温量热法,分别测定了铜渣粉磨时间为30、60min,掺量为0%、20%、30%和40%的铜渣粉水泥复合胶凝体系的水化放热速率和放热量,分析了铜渣粉细度和掺量对复合胶凝体系水化反应历程的影响,并且基于Kstulovic Dabic模型计算得到了水化动力学参数.结果表明：铜渣粉推迟了复合胶凝体系的诱导期结束时间、加速期开始时间以及第2放热峰出现时间,降低了复合胶凝体系水化放热量及水化速率;水化12h前,铜渣粉对复合胶凝体系水化热呈抑制作用;水化12h后,铜渣粉活性逐渐被激发,水化速率加快;铜渣粉水泥复合胶凝体系的水化反应经历结晶成核与晶体生长相边界反应扩散作用（NG I D）过程,由Kstulovic Dabic水化动力学模型计算得到的铜渣粉水泥复合胶凝体系水化反应速率曲线,能够较好地分段模拟由量热试验得到的水化速率曲线;复合胶凝体系的结晶成核与晶体生长（NG）过程随铜渣粉掺量的增加和细度的降低而延长,相边界反应（I）过程随铜渣粉掺量的增加而缩短.     

高铝水泥和硅酸盐水泥复合体系凝结硬化性能的试验研究

采用自动维卡仪、超声波测试仪和水化量热仪对高铝水泥和硅酸盐水泥复合体系的凝结硬化性能进行了研究。复合水泥系统的贯入深度曲线、超声波传播速度曲线以及水化放热速率和放热量曲线具有良好的相关性。不同测试方法的结合使用,可以为自流平砂浆产品的配方开发和质量控制提供必要的技术依据。     

石灰石粉铝酸盐水泥复合体系的水化反应

石灰石粉具有水化活性,能与硅酸盐水泥中的C_3A、铝酸盐水泥中的CA、CA_2等铝酸盐矿物发生反应,水化产物为水化碳铝酸钙。利用微量热仪法、胶砂强度和X射线衍射(XRD),研究不同比例的石灰石粉铝酸盐水泥复合体系的水化反应,结果表明:石灰石粉会加快铝酸盐水泥的水化进程,水化过程诱导期缩短,放热速率峰值下降;复合体系中石灰石粉占比越高,早期水化反应速率越快,但水化反应放热量越低;相对而言,复合体系中石灰石粉掺量为20%时石灰石粉参与反应程度最高,且掺量为20%时石灰石粉对复合体系强度有显著贡献。随复合体系中石灰石粉比例增加,铝酸盐水泥水化产物越来越不明显;石灰石粉掺量为20%～40%时,水化碳铝酸钙XRD特征峰相对最明显,复合体系中石灰石粉与铝酸盐水泥存在一个最佳的比例范围。研究表明,石灰石粉与铝酸盐水泥间会发生明显的水化反应,石灰石粉与铝酸盐水泥复合有望制得一种新型胶凝材料。     

水泥缓凝剂甘氨酸二(亚甲基膦酸)的合成与应用研究

以甘氨酸(Gly)、亚磷酸和甲醛为原料,通过Mannich反应合成水泥缓凝剂甘氨酸二(亚甲基膦酸).重点考察了单体摩尔比对缓凝剂性能的影响.结果表明,当n (Gly):n(H3PO3):n(HCHO)=1.00:2.05:2.10,甲醛滴加时间为1h,105℃下反应2h时,合成缓凝剂的缓凝效果最佳.并从水泥水化的角度研究了缓凝剂的缓凝效果,能够有效降低水泥的水化放热速率和放热量,延缓水化放热峰值的出现.与减水剂的复配研究表明,其适应性好,且有一定的辅助保坍功能.     

SJP注浆浆液水化进程与流变特性研究

针对陡倾宽缝、松散架空等复杂地层灌浆,普通水泥浆存在"灌不住"、"顺缝跑"等问题,研制开发的SJP水泥基灌浆材料具有初始流动度大、可灌性好,接近可泵期时表现为黏度突增、流动度突降的流变特性。SJP浆材是水泥基浆材掺加改性纤维、硅钙早强剂与稳定剂配制而成,助剂加量为2%~2.5%。掺入水泥浆中的助剂首先在水泥颗粒表面形成溶剂膜,起到调节水泥水化离子与助剂硅钙阳离子浓度变化的作用,实现水化加速期控制成核的速度,最后掺入的稳定剂可以调整水泥水化衰减期的成核和扩散,调节水泥浆的流动时间。SJP浆材由于水化速度快,流动时间可控,水化产物凝结胶连紧密,结石体后期强度较普通水泥浆平均提高15%~25%,解决了水泥基速凝浆材早期强度高后期强度低的问题,得到了较大范围的推广应用。     

用于高性能混凝土的胶结材浆体水化热研究

研究了水胶比、高效减水剂、矿物掺合料对高性能混凝土中胶结材浆体水化热的影响。结果表明：当水胶比降低时,胶结材浆体的水化热也随之下降;缓凝高效减水剂并不降低总水化热,但它推迟水化放热进程,加快后期的水化放热速率;矿物掺合料的加入可明显降低水化热、水化放热速率,推迟达到最高温度的时间,尤其是双掺、三掺时降低效果更为显著,利用这三个因素的作用－减小水化热或延迟水化放热进程,可以降低因高性能混凝土水泥用量     

沸石对丁苯共聚物/水泥凝结硬化及早期水化的影响

为了解决丁苯共聚物/水泥复合胶凝材料凝结硬化慢的问题,将沸石作为调凝材料,讨论其对复合胶凝材料凝结时间和早期强度的影响,并从水化放热速率和水化产物的角度分析沸石调节凝结硬化的机理.结果表明:沸石能够加速丁苯共聚物/水泥复合胶凝材料的水化,通过促进C_3A和C_3S的水化,缩短复合胶凝材料的水化诱导期,提高加速期最大放热速率,促进AFt和Ca(OH)_2的生成,从而加速复合胶凝材料的凝结硬化,缩短凝结时间,提高早期强度.