高铝水泥系统中硅铝酸二钙向Q相的转变

采用分析纯的化学原料,将高铝水泥中的惰性成分硅铝酸二钙(C2AS,又称钙铝黄长石)转化为水化活性良好的Q相,组成Q相-铝酸-(CA)-七铝酸十二钙(C12A7)水泥系统．并研究转变前后两系统的抗压强度。结果表明：高铝水泥系统中的C2AS,在加入MgO和系统补钙的条件下,经过高温煅烧能够转化为Q相,高铝水泥系统CA-二铝酸-钙(CA2)-C2AS变化为Q相CA-C12A7。Q相-CA-C12A7的烧成温度为1260～1300℃．保温时间为30～60min。组成为Q相-CA-C12A7水泥的抗压强度比组成为CA-CA2-C2AS的高,而且其后期强度持续发展。     

MgO对硫铁铝酸钡钙矿物的合成及性能的影响

用X射线衍射、扫描电子显微镜和综合热分析等研究了MgO对硫铁铝酸钡钙矿物1.75CaO·1.25BaO·2Al2O3·Fe2O3·CaSO4(C2.75B1.25A2F S)的合成及性能的影响,并测试了水化样品的抗压强度.结果表明:适量的MgO可降低CaCO3的分解温度,当MgO掺入质量分数为1%时,C2.75B1.25A2FS矿物形成的温度最低,矿物熟料中f-CaO的质量分数最低,仅为0.22%.水化物,28 d时的抗压强度达到最高,为104.2MPa.当MgO的掺量在0.3%～1%时,熟料晶体结晶状况相对较好,晶粒细小,晶界明显,轮廓清晰.     

阿利特-硫铝酸锶钙水泥的制备与性能研究

通过固定硅酸盐水泥熟料率值,改变硫铝酸锶钙矿物的含量,研究了阿利特-硫铝酸锶钙水泥的合成与性能。利用X射线衍射、扫描电镜与能谱分析、岩相分析等测试手段分析了阿利特-硫铝酸锶钙水泥熟料的组成和结构。结果表明,硫铝酸锶钙矿物与硅酸盐熟料矿物可以共存,其最佳引入量为6%～12%,在1350～1380℃温度范围烧成时结晶较好。在上述条件下制备的阿利特-硫铝酸锶钙水泥的ld、3d和28d抗压强度最高分别达到30.5MPa、58.4MPa和122.2MPa。     

贝利特-硫铝酸钡钙水泥的煅烧及其性能

采用正交试验方法研究了贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的煅烧条件.实验表明:该水泥熟料的最佳煅烧温度为1 350℃,保温时间为90min,冷却方式是急冷.同时发现,水泥中石膏的最佳掺量为5%(质量分数).所制备的贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3 d和28 d抗压强度分别为26A MPa和80.4MPa,显示有良好的早期力学性能;石膏能促进该水泥的水化硬化,增加钙矾石在水化早期的形成数量,这是水泥早期强度提高的主要原因.对水泥熟料及其水化产物的组成、结构和形貌进行了分析.该水泥熟料的主要矿物组成为贝利特、阿利特和硫铝酸钡钙,主要水化产物有水化硅酸钙凝胶、钙矾石和氢氧化钙等.     

贝利特-硫铝酸钡钙水泥性能的试验研究

试验研究了贝利特-硫铝酸钡钙水泥的性能，结果表明：该水泥具有较高的早期强度和长期强度，当其石膏掺量为10％时。3d、7d、28d和90d净浆抗压强度分别达到了45．0、61．9、82．1和85．6MPa。该水泥安定性良好，抗渗能力强，抗硫酸盐侵蚀能力强，其抗蚀系数大于1。该水泥在水化早期（14d内）膨胀率增加较快，而水化后期膨胀趋于稳定，且随石膏掺量的增加。其膨胀率逐渐增加。     

阿利特-硫铝酸钡钙水泥的性能

研究了熟料矿物组成、石膏掺量和环境温度等对阿利特-硫铝酸钡钙水泥浆体的流变性和砂浆干缩性的影响.结果表明:阿利特-硫铝酸钡钙水泥的新拌浆体属于Bingham型流体,水泥浆体的屈服应力和黏度受熟料中硫铝酸钡钙矿物含量变化的影响较大,随石膏掺量的增加和环境温度的增高而减小;阿利特-硫铝酸钡钙水泥具有一定的微膨胀性能,其砂浆的干缩性能优于硅酸盐水泥砂浆.在水泥中掺入矿渣可以提高阿利特-硫铝酸钡钙水泥的致密度,改善其干缩性能.     

钢渣对水泥性能的不利影响分析与改进

我公司下属企业使用钢渣作混合材试验时,发现部分钢渣会导致水泥速凝、速干和强度下降等问题。分析导致其原因为该类钢渣含有较高含量的七铝酸十二钙（C12A7）,其水化速度快,当钢渣掺量较高时导致水泥水化过快和性能发生较大变化。通过提高石膏掺量可一定程度改善其造成水泥性能的负面影响,强度明显提高,但水泥稠度和流动性能改善有限。因此,该类钢渣质量需加以监控,不建议在对工作性能要求较高的水泥中使用,可考虑在对早强快凝需求的情况匹配适宜的石膏掺量使用。     

MgO对阿利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响

主要研究了MgO对阿利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响.通过抗压强度测试分析表明,初步确定了在MgO掺量为5.0％,煅烧温度为1380℃其性能最佳,其3d、7d抗压强度分别达到58.2 MPa和68.5 MPa,展现了良好的力学性能.本实验的主要目的是证明阿利特-硫铝酸盐水泥熟料中可允许有较高的MgO存在,使高镁原料的利用...     

不同硫酸盐环境下铝酸三钙的劣化过程及机制

主要研究了硫酸钠和硫酸镁溶液对铝酸三钙（C₃A）单矿浆体损伤的影响,使用外观、膨胀率、质量变化研究了浆体宏观性能的劣化,并进一步采用半定量X射线衍射分析（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析了浆体的侵蚀产物含量和微结构,最后采用光学显微镜原位研究了C₃A-CaSO₄体系下钙矾石的形成特征。研究结果表明：外部的硫酸根能够扩散进入水泥基材料与含铝相的水化产物发生反应形成钙矾石,针棒状钙矾石在有限的空间中不断形成,会导致试件膨胀并引起质量的增加。在硫酸钠溶液中浸泡120 h后浆体中钙矾石质量分数上升到20.12%,而硫酸镁溶液中浆体的钙矾石质量分数仅为6.87%。与硫酸钠溶液不同,镁离子的存在会与孔溶液中的氢氧根发生反应形成氢氧化镁附着在表层,抑制了外部硫酸根的侵入,同时该环境下氢氧根的消耗引起的较低pH有利于石膏的生长。     

MgO对阿利特-硫铝酸锶钙水泥组成、结构和性能的影响

利用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱和岩相分析研究了MgO对阿利特-硫铝酸锶钙水泥矿物组成、结构和性能的影响.结果表明:当MgO含量为1%～5%时,阿利特-硫铝酸锶钙水泥早期强度明显提高;MgO在水泥中的最佳含量为2%,在最佳掺量条件下,其3 d和28 d强度分别为64.3 MPa和103.6 MPa;适量的MgO能够...     

阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土耐火性能的研究

采用与普通硅酸盐水泥混凝土对比的方法,通过对阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土试件经受高温作用时表观现象的观察分析和力学性能测试,详细研究了阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土的耐火性能,探讨了该水泥混凝土在高温作用下的行为特征和性能变化规律。研究表明,高温作用下,阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土内部水分的逸出比普通硅酸盐水泥混凝土阻力大,逸出温度滞后,爆裂现象略微严重;相同配合比下,经受600℃高温作用后,该水泥混凝土的剩余强度约为62%～68%,耐火性能较普通水泥混凝土好。     

CaF2对阿利特-硫铝酸锶钙水泥性能的影响

将硫铝酸锶钙矿物引入到硅酸盐熟料矿物体系中,合成阿利特-硫铝酸锶钙水泥.利用XRD,SEM-EDS和岩相等测试手段研究了CaF2对阿利特-硫铝酸锶钙水泥熟料矿物组成和水泥性能的影响.结果表明,CaF2能够促进固相反应使得阿利特在较低温度下形成,有利于阿利特和硫铝酸锶钙矿物的共存.当CaF2在熟料中的掺入量为0.6%时,阿利特-硫铝酸锶钙水泥的1 d、3 d和28 d抗压强度分别达到32.8 MPa、67.7 MPa和120.4 MPa,表现出良好的力学性能.     

CaF2 对贝利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响

采用化学纯试剂为原料,将硫铝酸钡钙矿物引入到贝利特熟料矿物体系中,合成了贝利特-硫铝酸钡钙水泥.本文主要研究了 CaF2 对熟料矿物组成和水泥性能的影响.研究结果表明,CaF2 能够加快熟料中f-CaO的吸收,促进C2.75B1.25A3(S)矿物形成,提高水泥的早期强度.当CaF2 在熟料中的掺人量为0.6%时,贝利特.硫铝酸钡钙水泥的 3d 和 28d 抗压强度分别达到 26.8 MPa和 83.4 MPa,展现了良好的力学性能.利用 XRD,SEM-EDS 和岩相分析等测试手段分析了水泥熟料的组成和结构.     

Fe2O3对硫铁铝酸钡钙矿物电学性能的影响

以分析纯化学试剂为原料合成了硫铁铝酸钡钙系列单矿物,研究了该矿物水化1 d,7d和28d水化样品的电阻率、阻抗、相对介电常数、介电损耗等电学性能.结果表明:随着Fe2O3含量的增加,样品的电阻率、阻抗先减小,后增大:相对介电常数则呈相反的趋势;介电损耗在水化早期变化无规律,水化后期高频区介电损耗是先增大,后减小.     

MgO对阿利特-硫铝酸锶钙水泥组成、结构和性能的影响

利用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱和岩相分析研究了MgO对阿利特–硫铝酸锶钙水泥矿物组成、结构和性能的影响。结果表明:当MgO含量为1%～5%时,阿利特–硫铝酸锶钙水泥早期强度明显提高;MgO在水泥中的最佳含量为2%,在最佳掺量条件下,其3 d和28 d强度分别为64.3 MPa和103.6 MPa;适量的MgO能够促进硫铝酸锶钙矿物(0.5CaO.2.5SrO.3Al2O3.CaSO4,C1.5Sr2.5A3 S)的形成,但当MgO含量过高时,对C1.5Sr2.5A3 S的形成产生阻碍作用;MgO能促进阿利特矿物的形成,有利于水泥力学性能的提高;与硅酸盐水泥相比较,阿利特–硫铝酸锶钙水泥中能够固溶较多的MgO,使高镁原料的利用成为可能。     

阿利特-硫铝酸钡钙水泥砂浆的力学性能和干缩性能

通过与硅酸盐水泥(portland cement,PC)对比,研究了阿利特-硫铝酸钡钙水泥(alite-barium calcium sulphoaluminate cement,SABC)砂浆的力学性能和干缩性能.采用X射线衍射和扫描电镜对养护28 d SABC砂浆水化产物的物相组成、形貌以及硬化砂浆的微观结构进行了分析和观察,用压汞法对硬化砂浆的孔结构进行了分析.结果表明:SABC砂浆具有较高的早期强度,添加适量掺合料的可以提高砂浆的强度.且添加矿渣的效果更显著.由于SABC的微膨胀性能,使其砂浆的干缩性能优于pC砂浆.用≤20%(质量分数,下同)矿渣和粉煤灰取代SABC后,可以减小砂浆的干缩率,当取代量超过20%后干缩率随之增大;与掺加矿渣的SABC砂浆的干缩率相比,加入粉煤灰的SABC砂浆干缩率较小.     

阿利特-硫铝酸钡钙水泥抗硫酸盐侵蚀性能的研究

本文研究了石膏掺量对阿利特-硫铝酸钡钙水泥抗硫酸盐侵蚀性能的影响,并与硅酸盐水泥进行了比较;利用XRD,SEM-EDS等测试方法对侵蚀后水泥水化产物的物相组成和形貌进行了分析.研究结果表明:阿利特-硫铝酸钡钙水泥具有良好的抗硫酸盐侵蚀性能.当石膏掺量为5%时,阿利特-硫铝酸钡钙水泥的抗蚀系数达1.31,而硅酸盐水泥的抗蚀系数仅为0.94.石膏对阿利特-硫铝酸钡钙水泥硬化浆体的致密性有较大影响,进而影响水泥的抗硫酸盐侵蚀性能.同时,对阿利特-硫铝酸钡钙水泥的抗侵蚀机理进行了初步分析.     

PVC热稳定剂马来酸单十二酯钙/锌的制备及应用

在无需催化剂的条件下用马来酸酐与十二醇反应制得了马来酸单十二酯中间体,经过皂化反应和复分解反应制备了聚氯乙烯(PVC)用热稳定剂马来酸单十二酯钙/锌,利用紫外吸收光谱和傅立叶变换红外光谱对中间体和最终产物进行了验证;通过热老化烘箱法、刚果红法、电导率法对添加马来酸单十二酯钙/锌复配体系的PVC热稳定性能进行了系统评价,并在热稳定性能和力学性能方面与添加传统硬脂酸钙/锌的PVC进行了对比。结果表明,马来酸单十二酯钙/锌复配后表现出良好的协同热稳定作用,能够有效地抑制PVC试样的初期着色和降解,使PVC的热稳定时间大幅增加,延长了PVC开始释放HCl的时间;马来酸单十二酯钙/锌的最佳复配质量比为3∶1。与添加硬脂酸钙/锌复配体系的PVC相比,相同条件下添加马来酸单十二酯钙/锌复配体系的PVC热稳定性能更优,且拉伸性能相差不大,表明制备的马来酸单十二酯钙/锌可以取代传统硬脂酸钙/锌应用于PVC体系中。     

Q相贝利特水泥的烧成条件及抗压强度

研究了6CaO·4Al2O3·MgO·SiO2(C6A4MS,Q相)与贝利特(2CaO·Sio2,C2S)的烧成条件,制备了Q相-C2S-七铝酸十二钙(12CaO·7Al2O3,C12A7) 水泥,探讨了水泥形成条件并检测了抗压强度。研究表明:Q相与C2S能够共存,并组成Q相-C2S-C12A7水泥系统。在Q相-C2S-C12A7水泥系统中, Q相在1270℃开始生成,随着温度的升高,Q相的生成量逐渐增大,1320℃时开始融化,微量的BaO对β-C2S具有较好的稳定作用;Q相-C2S-C12A7 系统水泥的早期强度高,中后期强度有一定的提高。     

高性能硫铝酸钡(锶)钙水泥基材料的研制及应用

硫铝酸钡(锶)钙水泥基材料是济南大学材料科学与工程学院程新教授课题组经过10余年的研制历程,发明的系列新型快硬早强水泥,并以该水泥为基料开发了系列二级产品。