天然沸石粉对氯氧镁水泥耐水性影响研究

氯氧镁水泥(MOC)具有轻质、高强、耐磨等优势,但耐水性差制约了其在建筑行业的发展。为制备高耐水性MOC,以天然沸石粉(NZOP)为掺合料,分析了天然沸石粉对MOC凝结时间、抗压强度、耐水性的影响。同时,利用X射线衍射仪、扫描电镜、压汞仪分析了改性后MOC的相组成、微观形貌和孔结构的变化。此外,利用离子色谱仪检测了MOC浸水后溶液中的Cl^-浓度。结果表明,合适掺量的天然沸石粉可以有效提高MOC的抗压强度和耐水性,缩短MOC的凝结时间。掺入30%(质量分数)天然沸石粉和0.5%(质量分数)磷酸后,MOC的28 d抗压强度和浸水28 d软化系数分别可达75.8 MPa和0.91,氯离子浓度低至9.0 mmol/L。此外,溶液中Cl^-浓度随着MOC软化系数的降低而提高。     

提钛尾渣对氯氧镁水泥耐水性的影响

为了改善氯氧镁水泥(MOC)的耐水性,资源化利用固废提钛尾渣,向MOC中掺入提钛尾渣,利用维卡仪、万能试验机、离子色谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜、压汞仪等检测设备分析了提钛尾渣对MOC凝结时间、抗压强度、氯离子溶出率、相组成、微观形貌和孔结构的影响。结果表明:未处理的提钛尾渣提高了MOC的总孔隙率和有害大气孔(直径>100 nm)含量,降低了MOC的抗压强度和耐水性。经磨细工艺处理后的提钛尾渣改善了MOC体系中氧化镁颗粒的分散性,促进了5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O生长发育,降低了MOC的总孔隙率,提高了MOC的抗压强度和耐水性。MOC中掺入20%(轻烧粉质量计)经磨细工艺处理后的提钛尾渣后,其28 d抗压强度和浸水28 d的强度保留系数最高,分别可达102.4 MPa和0.88,浸泡液中氯离子浓度可低至11.2 mmol/L。     

缓凝剂对氯氧镁水泥水化历程的影响

为了拓展氯氧镁水泥(MOC)的使用范围,研究了缓凝剂(柠檬酸、硼酸、葡萄糖酸钠)对氯氧镁水泥凝结时间、抗压强度、电阻率、水化热和耐水性的影响,同时采用X射线衍射仪分析了氯氧镁水泥改性后的水化产物。结果表明,掺入缓凝剂会延长氯氧镁水泥的凝结时间,当缓凝剂掺量达到0.75%(质量分数,下同)时,各组试样的28 d抗压强度较空白组分别下降了19.3%、16.7%和20.2%。缓凝剂的掺入降低了水泥浆体电阻率速率曲线和内部温度曲线的峰值,推迟了水化放热速率曲线第二峰值出现时间,即降低了氯氧镁水泥的水化速率,改善了氯氧镁水泥放热集中的现象。缓凝剂能提高氯氧镁水泥的耐水性,当硼酸掺量为0.75%时,软化系数可达到0.79。     

金属阳离子对氯氧镁水泥耐水性的影响EI北大核心CSCD

氯氧镁水泥(MOC)具有质轻早强、导热系数低、耐火等优势,但耐水性差限制了其在土木、建筑等工程的应用。为了提高MOC耐水性,以含不同金属阳离子的可溶性硫酸盐作为改性剂,分析了可溶性金属阳离子对MOC凝结时间、抗压强度和耐水性的影响,探究了被改性后的MOC相组成、微观形貌和孔结构的变化规律。结果表明:Al^(3+)、Fe^(2+)、Cu^(2+)与MOC料浆中的游离OH?可优先形成沉淀,这抑制了Mg(OH)_(2)的形成,延缓MgO水化,延长了凝结时间,降低了MOC基体的总孔隙率,提高MOC的耐水性。其中,对MOC耐水性的改善效果从高到低依次为:Fe^(2+),Cu^(2+),Al^(3+),Na^(2+)。此外,SO42?可通过与5Mg(OH)_(2)·Mg Cl_(2)·8H2O中Mg^(2+)的吸附配位作用提高5Mg(OH)_(2)·MgCl_(2)·8H2O在水中的稳定性。     

柠檬酸掺量对硫氧镁水泥耐水性的影响

为了研究柠檬酸掺量对硫氧镁水泥耐水性能的影响,对不同柠檬酸掺量的硫氧镁水泥浸水不同龄期前后的抗压强度、水化产物组成及显微结构进行了测试,讨论了柠檬酸掺量对硫氧镁水泥耐水性能的影响规律.结果表明,掺入0.1％ ～1.5％的柠檬酸,对硫氧镁水泥耐水性具有明显的影响,以龄期28d为评价基点,柠檬酸掺量为1.0％时,软化系数为0.84,相对不掺柠檬酸时,软化系数提高320％;XRD、SEM分析表明:掺入1.0％柠檬酸后更有利于5Mg(OH)2·MgSO4.7H2O(5·1·7相)的生成,胶凝能力较差的Mg(OH)2相相对生成较少,结构较密实,因而耐水性较好.     

粉煤灰和矿粉对磷酸镁水泥性能的影响

磷酸镁水泥(magnesium phosphate cement,MPC)是一种新型气硬性胶凝材料,在其中掺入矿物掺合料可改善其性能.本文采用高纯度死烧MgO、磷酸二氢铵及硼砂配制了磷酸镁水泥,掺人一定量粉煤灰或矿粉,研究了这两种矿物掺合料对磷酸镁水泥凝结时间、力学性能及耐水性能的影响.结果表明:随着粉煤灰和矿粉掺量的增加,MPC凝结时间缩短;砂浆试件抗压强度呈先升高后降低趋势,当掺量为10％时,抗压强度最高,同等掺量的矿粉对MPC早期和后期强度的贡献均优于粉煤灰的贡献;粉煤灰的掺入提高了MPC的耐水性,而矿粉的掺入却有降低MPC的耐水性的趋势;XRD测试表明,不掺掺合料、掺粉煤灰、掺矿粉的MPC的主要反应产物均为MgNH4 PO4·6H2O和一些非晶相,掺矿粉的MPC试件浸水28 d后,表面浸出物主要为MgNH4 PO4·6H2O.     

缓凝剂和早强剂对混凝土性能的影响试验研究

针对混凝土抗压强度和凝结时间等性能要求,在混凝土制备中掺入不同量的缓凝剂或早强剂,并对不同掺量下的缓凝剂和早强剂对混凝土性能的影响进行研究。结果表明,掺入0.06%的葡萄糖酸钠缓凝剂后,混凝土在凝结时间、抗压强度和坍落度等方面都有所提高;掺入硫酸钠后,混凝土凝结时间、坍落度有所下降,但抗压强度有所提高。     

三水碳酸镁掺量对氯氧镁水泥性能的影响

为提升氯氧镁水泥（MOC）的经济性和实用性,向MOC中添加三水碳酸镁（NQ）,分析了不同养护龄期下NQ掺量对MOC的性能影响。结果表明：利用NQ与MgO以一定比例拌和具有胶凝作用,能使固结时间缩短,强度提高。掺入NQ会抑制试样收缩。当MgO:NQ摩尔比达到最大值16:1时,主要物相为518相、318相和水氯碳镁石相,泡水后仍具有较高强度。由XRD、SEM分析可知,当MgO:NQ摩尔比为16:1时能够形成致密结晶结构,保护了棒状518相、318相晶体,保证了胶凝材料较高的力学强度和良好的耐水性。     

复掺矿物掺合料对氯氧镁水泥耐水性能的影响

为了更好地促进氯氧镁水泥(MOC)的工程化应用,研究了原料配比、单掺不同磷酸盐改性剂、复掺磷酸与矿物掺合料改性剂对MOC耐水性能的影响。采用抗折强度、抗压强度(力学性能),变异系数(强度随改性剂掺量变化的稳定性),耐水系数(耐水性能)综合评价了改性剂对MOC耐水性能的改善效果,并结合扫描电子显微镜分析耐水性能改善机理。结果表明:当原料摩尔比n(MgO):n(MgCl₂):n(H₂O)=7:1:15,且1.0%磷酸和60%硅灰(占MgO的质量分数)复掺时,MOC的耐水性能改善效果最佳,改性后MOC的耐水系数在1.1以上;微集料填充效应、火山灰效应、强度相(P5)稳定性的增强效应共同提升了MOC的耐水性能。     

磷石膏制备Ⅱ型无水石膏工艺研究

以湿法磷酸副产磷石膏为原料在高温下煅烧制备Ⅱ型无水石膏，研究了煅烧温度对Ⅱ型无水石膏制品标准稠度用水量、凝结时间、抗压强度的影响，结果表明：磷石膏在700℃下煅烧得到的Ⅱ型无水石膏水化28 d的抗压强度最高，其初凝时间为4.6 h,终凝时间为5.3 h;水化3 d的抗压强度为18.5 MPa,水化28 d的抗压强度为51.8 MPa。为提高Ⅱ型无水石膏水化产品性能，研究了外加剂对Ⅱ型无水石膏凝结时间、抗压强度的影响，结果表明，掺入外加剂可使Ⅱ型无水石膏初凝、终凝时间不同程度的缩短，且对水化产品抗压强度的提高有促进作用，其中500℃煅烧制备的Ⅱ型无水石膏掺入外加剂后水化产品强度性能最好，其初凝时间为6.4 h,终凝时间为7.2 h,水化3 d的抗压强度为24.9 MPa,水化28 d的抗压强度高达53.1 MPa。     

铜渣-水泥复合胶凝材料力学性能研究

铜渣以5%、10%、15%的比例取代水泥制备铜渣-水泥复合胶凝材料.研究铜渣对水泥基胶凝材料标准稠度用水量、凝结时间、净浆抗压强度、胶砂抗折与抗压强度的影响,并利用XRD、TG/DSC和SEM-EDS技术手段分析掺入铜渣后水泥基胶凝材料物相和微观形貌的变化.研究结果表明:铜渣掺入会使水泥胶凝材料的标准稠度用水量增加,凝结时间延长,一定程度上提高水泥胶凝材料的抗折、抗压强度;铜渣-水泥胶凝材料的主要水化产物和水泥胶凝材料类似,并有Fe(OH)3/Fe(OH)2凝胶生成.铜渣-水泥复合胶凝材料微观结构较水泥胶凝材料密实.     

糯米淀粉对氯氧镁胶凝材料性能影响的研究

研究了糯米淀粉(GR)改性对氯氧镁胶凝材料(MOC)性能的影响和泛霜抑制作用,通过XRD、SEM和FT-IR对样品的水化相、微观结构形貌和官能团键合情况进行了表征和分析.实验结果表明:糯米淀粉的加入有利于MOC体系中强度相的生成,糯米淀粉的活性官能团与MOC发生一定的化学键合或物理结合,使水化物呈重叠交叉网状,结构更加致密.糯米淀粉的最佳用量为氧化镁质量分数的3%,在MOC中添加3%的生糯米淀粉(RGR), MOC的3 d、7 d、28 d抗压强度相对于空白样品分别提高46.78%、32.65%、29.49%,28 d软化系数为0.81;添加3%的糊化糯米淀粉(GGR),MOC的3 d、7 d、28 d抗压强度相对于空白样品分别提高38.26%、27.92%、24.91%, 28 d软化系数为0.79.生糯米淀粉较糊化糯米淀粉对MOC性能改善更加明显.     

超细石粉对水泥基材料性能影响的研究

通过将超细石粉取代水泥掺入不同水泥基材料中,研究了超细石粉对水泥净浆、水泥砂浆以及混凝土的性能影响规律。结果表明,超细石粉略加大了水泥标准稠度用水量,缩短了水泥的凝结时间;在持砂浆流动度相同的条件下,超细石粉掺量在15%时对砂浆抗压强度提高幅度最大;超细石粉的掺入降低了混凝土单位用水量,提高了抗压强度值;相比于其他矿物掺合料,超细石粉对混凝土早期强度提高最为有利。     

硫、氯氧镁混合胶凝体系凝结硬化性能及微观结构

为了改善镁质胶凝材料的性能,结合硫氧镁水泥和氯氧镁水泥两个体系的特性,制备了硫、氯氧镁混合胶凝体系.通过测试凝结时间、抗压和抗折强度对混合体系的凝结硬化性能及耐水性进行了研究,利用XRD、SEM和EDS分析表征手段对混合体系水化产物的物相组成、元素分布及微观形貌进行了分析.结果表明:溶液中氯化镁质量分数增加,浆体的凝结时间延长,当氯化镁质量分数大于70％,凝结时间缩短.与硫氧镁水泥和氯氧镁水泥相比,混合体系的抗压强度降低、抗折强度稍有增加,浸泡28d后表现出了良好的耐水性.XRD和SEM数据表明:晶体之间没有形成连结力强的连续结构,使混合体系的力学性能降低.浸水后水化产物微观形貌的改变是混合体系耐水性增加的主要原因.     

不同温度下矿渣对铝酸盐水泥早期水化行为的影响

通过凝结时间、抗压强度、电阻率、浆体内部温度测试和水化产物分析,研究了20 ℃、35 ℃和50 ℃下矿渣(GGBFS)对铝酸盐水泥(CAC)早期水化行为的影响。结果表明,掺入矿渣会逐渐减小CAC 72 h的化学收缩,降低化学收缩速率峰值。20 ℃时,电阻率变化曲线出现了明显的晶相转变期,化学收缩曲线存在明显的诱导期; 35 ℃时,凝结时间延长,掺入矿渣抑制了电阻率的发展;50 ℃时,电阻率在接近24 h时显著降低,凝结时间显著缩短,掺入矿渣缓解了24 h电阻率的减小。矿渣-铝酸盐水泥体系的水化产物和抗压强度受养护温度的影响较大。20 ℃时,掺入40%(质量分数)矿渣减少了CAH₁₀的生成量,降低了硬化浆体的强度;35 ℃和50 ℃时,1 d水化产物主要为C₂AH₈和少量C₃AH₆,掺入矿渣延缓了强度的倒缩。在28 d龄期时,不同养护温度下掺入矿渣均能促进C₂ASH₈的生成。     

振动磨粉磨方式对掺粉煤灰水泥性能的影响

在水泥中分别掺入原灰和磨细粉煤灰,利用振动磨,进行混合粉磨和单独粉磨5min、10min和20min,对比混合粉磨和单独粉磨对水泥细度、凝结时间和净浆抗压强度的影响。结果表明:粉煤灰在混合粉磨中起粉磨介质的作用,使得经混合粉磨的水泥细度比进行单独粉磨的水泥要大,从而混合粉磨比单独粉磨的水泥凝结时间缩短,抗压强度提高。     

纤维对磷酸镁水泥性能的影响试验研究

研究了掺入0.5%~2.0%(体积分数,下同)聚丙烯纤维、玻璃纤维、微钢纤维对磷酸镁水泥流动度、凝结时间、抗折强度、抗压强度和耐磨性影响。结果表明:三种纤维均使磷酸镁水泥流动度减小,凝结时间缩短;聚丙烯纤维会使磷酸镁水泥的抗折强度、抗压强度和耐磨性均出现降低;玻璃纤维和微钢纤维可以增强磷酸镁水泥的抗折强度、抗压强度和耐磨性,其中以抗折强度的提高最为明显。三种纤维均不参与水化反应,对磷酸镁水泥性能的影响取决于物理作用。     

苎麻纤维增强磷建筑石膏复合材料耐水性能和力学性能研究

通过吸水率、软化系数、抗折强度和抗压强度试验,并结合傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜测试,探究不同长度和掺量的苎麻纤维对苎麻纤维增强磷建筑石膏复合材料耐水性能和力学性能的影响。研究结果表明,掺入适量苎麻纤维可改善苎麻纤维增强磷建筑石膏复合材料的耐水性能和力学性能,以及提高复合材料的延性。掺入0.5%(体积分数,下同)的10 mm苎麻纤维时,复合材料的软化系数达到最大,较空白组提高20.0%。苎麻纤维的掺入能有效提高复合材料的抗折强度,28 d时,掺入1.5%的10 mm苎麻纤维试样较空白组抗折强度提高39.5%。掺入小于20 mm的苎麻纤维会降低复合材料的抗压强度,掺入不超过1.5%的30 mm苎麻纤维可提高复合材料的抗压强度,28 d时,掺入1.5%的30 mm苎麻纤维试样较空白组抗压强度提高10.1%。苎麻纤维在复合材料基体内会发生水解,随龄期的增长水解程度加重,表面逐渐粗糙。     

高活性MgO对低温氯氧镁水泥物相及性能的影响

环境温度和氧化镁活性对氯氧镁水泥(MOC)的水化产物形成有重要的影响。对不同温度(5～20℃)MOC水化产物变化的研究表明,当制备和养护温度低于15℃时,MOC水化产物开始出现3相[3Mg(OH)2·MgCl_2·8H_2O],温度越低,MOC中3相的相对含量越高,而在MOC材料中起强度作用的5相[5Mg(OH)_2·MgCl_2·8H_2O]的相对含量越低,导致低温制备MOC材料早期强度明显降低。提高MgO的活性可以促进低温MOC水化相选择性生成单一的5相,温度越低,生成单一5相的所需MgO的活性越高。同时发现,当利用高活性MgO代替一定比例菱苦土为原料时,MOC低温水化反应速率会明显加快,水化产物选择性生成单一的5相,MOC抗压强度尤其是早期强度明显提高。     

EVA对硫铝酸盐水泥净浆微观结构和力学性能的影响

研究了乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)对硫铝酸盐水泥(CSA)净浆抗压强度、凝结时间、干燥收缩、质量损失及浆体内部温度的影响规律,并通过XRD、FTIR、SEM及EDS等测试手段对6 h、28 d龄期时的水化产物及微观结构进行分析。结果表明：掺入EVA后CSA净浆的凝结时间显著缩短,6 h的抗压强度升高,而1 d、3 d、28 d的抗压强度降低;CSA净浆的干燥收缩和质量损失率随着EVA掺量的增加逐渐减小;EVA的掺入提高了CSA净浆内部温度曲线的峰值,加快了峰值出现的时间。微观分析表明：EVA对CSA净浆6 h的水化具有促进作用,使其生成了更多的钙矾石,而对其28 d的水化具有抑制作用,水化产物有所减少。