掺固硫渣的水泥浆体中钙矾石的定量分析研究

选用1：3乙二醇-甲醇溶剂以相当高的选择性从掺固硫渣的水泥水化浆体中萃取钙矾石并采用返滴定法测定其含量，研究表明：水化早期（一般指7d之前）水泥浆体中，钙矾石含量随龄期的增长而增加，而在水化后期，钙矾石含量随期的增长有所减少且趋于平缓。     

钙矾石的形成与作用

钙矾石是常用硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的重要水化产物。系统总结和分析国内外较长时期以来有关钙矾石基本性质、形成条件、稳定性影响因素与作用发挥等方面的研究结果,讨论了钙矾石研究今后的热点和难点。认为钙矾石形成、稳定以及作用发挥与多种组分的供给平衡有关,即使与外界无组分交换,都难以长期控制钙矾石的形成或稳定;对于硅酸盐水泥,控制硫酸盐的供给可降低钙矾石的不利影响,而对于硫铝酸盐水泥,长期保持硫酸盐的供给则更为有利。     

钙矾石形成机理的研究

采用液相离子浓度测定与固相物相分析的方法,分析了离子浓度变化规律与钙矾石形成的关系,考察了矿物种类与含量、石灰浓度、二不石膏掺量对钙矾石形成的影响。结果表明：钙矾石形成是由[AI(OH)6]^3-八面体,铝氧八面体与钙多面体交替排列成形钙铝多面柱与SO4^2-进入柱间沟槽3个过程串联形成,其中速率最慢的[AI(OH)6]^3-形成过程为钙矾石形成的控制步骤。形成钙矾石诸离子中,[AIO2^-]最低,是影响钙矾石形成速率的最活跃因素。     

低水灰比水泥石中钙矾石性状研究

研究了含超细水泥（掺量０～２０％）的水泥在低水灰比（Ｗ／Ｃ＝０．２１）水化１～７ｄ钙矾石相对形成量的变化情况，并观察了ｌｄ龄期水泥石结构。结果表明，低水灰比条件下含与不含超细水泥的硬化浆体中钙矾石相对形成量均比高水灰比（Ｗ／Ｃ＝０．３５）的低；在低水灰比系列中，含超细水泥体系的钙矾石形成量均高于不含超细水泥体系的钙矾石形成量；随着超细水泥掺入量增加，钙矾石相对形成量先增后降，这是水化速度与产物生长空间共同作用的结果。低水灰比水泥石体系中可以观察到的钙矾石晶体不多，且呈细小状，与其他水化产物紧密联系。     

CaO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃在水泥浆体中的离解和钙矾石的形成

本研究在CaO-Al_2O_3-SiO_2三元系统中合成了二十余种玻璃,并运用红外光谱、碱失重、X射线衍射、扫描电镜及S-600能谱仪等分析方法研究了该系玻璃在水泥浆体中离解的实质和钙矾石的形成。结果表明,玻璃在水泥介质中因受OH~-离子作用而离解,主要反映在Al—O键的断裂(即[AlO_4]转变为[AlO_6])和Si—O键的断裂,玻璃网络解体。所谓混合材的活性,是表示这种离解的难易程度,它取决于玻璃的成分和结构,其中Al_2O_3的含量、配位状态具有更重要的意义。     

论形成钙矾石相的膨胀

回顾了各家对硬化水泥浆体中形成钙矾石相引起膨胀的可能原因的看法。它们是:固相体积增大、固态反应、渗透压、吸水肿胀和晶体生长推力(结晶压力)。作者分析了上述论点,并对照与钙矾石相形成有关的水泥硬化浆体的膨胀事实,提出了下面的看法。通过液相(不论液相中 Ca(OH)_2浓度是饱和还是不饱和)形成的钙矾石相,其形成时的固相体积因外界水份的补充而增大,并因晶体交叉生长的结晶压是引起膨胀的根本原因;所提供的膨胀大小与钙矾石相的形态、数量、形成时间有关;硬化水泥浆体的织构、强度、自应力等性能与钙矾石相以及同时形成的对强度起主要作用的凝胶相的形成特点、数量和硬化水泥浆体的限制条件有关。     

钙矾石的形成和稳定条件

本文研究了在C_(12)A_7中加入不同形态和不同量的石膏后,钙矾石的形成和稳定条件,同时研究了液相成分和水化的固相产物。 从液相的化学成分分析结果发现,溶液中[CaO]和[SO_3]的浓度有一突然下降,在加入石膏的条件下,[CgO]浓度从1.0mg/ml降至 0.5mg/ml,而[SO_3]从 1.0mg/ml 降至 0.1mg/ml。至于[Al_2O_3]的浓度,从开始时逐渐上升,而后缓慢下降。与此同时,固相中已形成的钙矾石转变为低硫型水化硫铝酸钙(由 XRD和DTA所证实)。 然而,在含有硬石膏的试样中液相的[SO_3]浓度一开始就很低,所以只有低硫型盐存在。据此作者认为,当W/S比例较大时,如在本实验的条件下为10,钙矾石是通过液相生成的,而钙矾石的稳定条件在很大程度上决定于液相中[SO_3]的浓度,如溶液中[SO_3」的浓度低于1.0mg/ml,则钙矾石不能稳定存在,将转变为低硫型盐。 若在上述系统中加入可以与水化铝酸钙形成复盐的化合物,如CaCO_3,将与 C_(12)A_7反应生成水化碳铝酸钙,则可避免钙矾石的转变。 作者还认为已经生成的低硫型盐,在液相[SO_3]浓度适合的条件下也会转变为钙矾石,不过这还需要继续工作。 文章最后还简短讨论了钙矾石的形成机理及液相中[CaO]、[SO_3]和[Al_2O_3]浓度变化的规律。     

矿渣水泥中钙矾石形成条件及其作用

本文主要研究钙矾石(3CaO·Al_2O_3·3CaSO_4·32H_2O,简称E盐),联系矿渣硅酸盐水泥和石膏矿渣水泥在水化硬化过程中的物理化学条件,探讨E盐的生成和作用。在这个基础上,进一步改变矿渣硅酸盐水泥和石膏矿渣水泥的组成,得到具有微膨胀特性的矿渣水泥,并论述E盐在这种矿渣水泥中的生成数量、速度、形态、稳定性及其膨胀作用。     

固硫灰渣水化浆体中钙矾石稳定性

流化床燃煤固硫灰渣(简称固硫灰渣)含有大量烧粘土质矿物,还含有较多f-CaO和无水石膏,因此固硫灰渣水化浆体中含有一定量的钙矾石.用X射线衍射和化学分析方法研究钙矾石含量随水化龄期的变化规律,并以此反映其稳定性.结果显示:在标准养护条件下,钙矾石含量从1 d至28 d水化龄期呈逐渐增长趋势,但在28 d龄期后则显著减少.研究表明固硫灰渣水化浆体中的钙矾石是不稳定的,在一定龄期后会出现明显分解现象.     

钙矾石相的形成、稳定和膨胀——记钙矾石学术讨论会

中国硅酸盐学会水泥专业委员会水泥化学和物化测试学组于1982年12月24～28日在杭州浙江大学的支持下,在杭州召开了钙矾石学术讨论会。16个高等院校、科研单位和工厂的39名从事钙矾石研究和对这项工作关心的科技工作者聚会在一起,宣读了22篇论文,并就钙矾石的形成、稳定和膨胀等三个问题,各抒己见,进行了充分的讨论。 钙矾石(C_3A·3CaSO_4·31H_2O),又称三硫酸盐型水化硫铝酸钙,是重要的水泥水化产物之一,它存在于各种硅酸盐水泥混凝土中,对其凝     

硬化水泥浆体孔隙中液相的分离和研究

用压滤法分离了龄期分别为半年和一年的硅酸盐水泥和低碱度水泥硬化浆体孔隙中的液相。溶液中钙的可能存在形态为Ca~(2 )、Ca(OH)~ 和Ca(OH)_2,它们之间的含量比例取决于溶液的OH~-浓度。对玻璃起侵蚀作用的主要为Ca(OH)~ ,而Ca~(2 )和Ca(OH)_2不起明显的侵蚀作用。28d后,中碱玻璃中钠的溶出百分率为抗碱玻璃的3～4倍;而在低碱度水泥浆体中,两种玻璃中钠的溶出量都不大,中碱玻璃中钠在180d内的溶出百分率也只有在硅酸盐水泥浆体中同龄期溶出率的1/12。对硅酸盐水泥浆体孔隙溶液中钙的饱和状况作了进一步的讨论,所得的结论与Diamond的不同,孔隙溶液一直为Ca(OH)_2所饱和,而不是在60～90d后钙从溶液中消失。     

矿渣微粉延迟混凝土内钙矾石形成的效果

正混凝土硬化膨胀损坏主要是水泥内C_3A水化后生成的钙矾石膨胀所致,是混凝土浇注和预制件在较高的温度下固化常见的问题。现将土耳其某研究单位对混凝土内掺矿渣延迟膨胀的研究情况介绍如下:1延迟钙矾石的形成铝酸三钙(C_3A)是水泥熟料内4种主要成分之一,在混凝土固化过程中,与水快速反应凝固(方程式1)。     

煅烧硬石膏溶解特性对钙矾石形成的影响

本文依据循环流化床(CFB)锅炉干法脱硫温度条件,用煅烧硬石膏模拟干法脱硫产物,研究脱硫硬石膏性质对铝酸三钙(C₃A)反应生成钙矾石(AFt)的影响,探究CFB锅炉灰渣制备建材的可行性。结果表明: 820 ℃、15 min形成的硬石膏,呈边棱清晰的板状晶体,而940 ℃、15 min形成的硬石膏晶体则发生烧结现象,高温导致硬石膏溶解性能降低。煅烧硬石膏与C₃A反应生成的AFt在养护3 d后达到最多,期间820 ℃形成的硬石膏以溶解沉淀方式生成针棒状AFt;而940 ℃形成的硬石膏则以固相反应方式生成团簇AFt。长期空气养护过程中的碳化反应会导致AFt分解。     

循环流化床灰蒸压加气混凝土中延迟形成钙矾石的研究

以循环流化床灰(CFBA)取代煤粉炉粉煤灰(PFA),研究不同CFBA取代量和水泥掺量对蒸压加气混凝土(AAC)抗压强度和干密度的影响，借助化学滴定、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)探究钙矾石(AFt)在AAC中延迟形成的特点。结果表明，CFBA取代40%(质量分数)PFA、水泥掺量为20.0%(质量分数)条件下，能够制备满足干密度级别B05和强度级别A3.5要求的AAC。当CFBA分别取代40%PFA、100%PFA后，未经蒸压处理的空气养护试样中AFt含量于7 d达到最大值，分别为7.71%(质量分数)和18.60%;经过蒸压制得AAC后，再空气养护28 d,试样中延迟生成的AFt量均少于1.00%;而蒸压处理制得AAC后，再泡水养护28 d, CFBA取代40%PFA的试样中AFt生成量为2.57%,CFBA取代100%PFA的试样中AFt生成量达4.46%;CFBA取代100%PFA的AAC试样中延迟形成的AFt为典型高长径比针棒状晶体，存在体积安定性风险。     

延迟钙矾石的研究进展

延迟钙矾石形成(DEF)是造成混凝土结构破坏的重要原因.近年来,微裂纹、晶体形态、约束等因素对DEF的影响,DEF的预测及其损伤模型等方面有了新的研究进展.本文对其进行了概述和分析,并提出了相应的建议.     

钙矾石热稳定性的研究

本文用加热脱水和XRD方法研究了钙矾石在不同温度的脱水情况和结构变化以及脱水后的钙矾石重新吸水恢复原来的晶体结构的性质。     

C_2AS玻璃在石膏—石灰溶液中形成钙矾石过程

一、前言水泥矿物的水化过程一直是水泥研究中最引人注目的课题之一。19世纪末出现的LeChatelier的结晶说和Michaelis.W的胶体说都是论述水泥水化过程的。结晶说认为,水泥矿物先溶于液相,然后再从液相中析晶出水化产物,即所谓通过溶液的过程。胶体说认为,还存在着水泥颗粒内部强烈吸水作用的水化方式,即所谓固相反应的过程。对钙矾石相的研究往往涉及到它的形成过程。最早从混凝土遭受海水破坏的研究     

钙矾石晶体热分解的动力学

用热分解曲线研究了钙矾石(ettringite,Aft)晶体的热分解动力学.在不涉及分解机理的情况下,用Friedman法求得AFt晶体的分解活化能,并以多元非线性回归对其进行了优化.同时,对4个扫描速率的热分析曲线进行非线性拟合,通过各步动力学参数的变化达到最佳拟合效果,比较各种可能预设过程的拟合结果,从而推断出最概然反应机理函数以及活化能、反应级数和指前因子等动力学因子,并对不同的温度下的AFt晶体热分解行为进行了预测.     

延迟钙矾石生成的研究进展

延迟钙矾石生成对蒸养混凝土具有潜在的劣化作用,是造成混凝土破坏的主要原因,文章从钙矾石本身的组成以及混凝土养护温度对钙矾石产生的影响出发,分析延迟钙矾石生成(DEF)的影响因素,并给出相应建议.     

硫酸盐侵蚀下钙矾石的形成和膨胀机理研究现状

钙矾石是水泥混凝土硫酸盐侵蚀过程中的重要产物之一,钙矾石的形成可能会引起混凝土膨胀、开裂,本文在讨论水泥混凝土中钙矾石的形成和形貌的基础上,从钙矾石的形成环境-反应机理-形貌-膨胀机理出发综述了不同反应机制下形成的钙矾石对应的膨胀性能及钙矾石型硫酸盐侵蚀的膨胀机理,最后对钙矾石型硫酸盐侵蚀现状进行了总结.