425号高掺量矿渣硅酸盐水泥的研究

提高矿渣硅酸盐水泥中矿渣的掺量，降低熟料用量，将引起水泥性能的变化，必须采取一些技术措施以改善水泥的性能。本文研究了激发剂种类及掺量对水泥性能影响的规律，证实激发剂混合使用其效果比单独使用好，得到了生产４２５号高掺量矿渣水泥的合理配料方案。     

中热水泥混凝土和低热矿渣水泥混凝土性能比较

中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥在大体积混凝土中应用较为普遍，在大体积混凝土中通常还掺加引气剂，减水剂和粉煤灰，以提高混凝土的耐久性。粉煤灰掺量对中热硅酸盐水泥混凝土和低热矿渣水泥混凝土有较大的影响。掺有粉煤灰的中热硅酸盐水泥混凝土和低热矿渣水泥混凝土在抗压强度，极限拉伸性能，抗冻性能，抗渗性能等有各自不同的特点。     

低热钢渣矿渣硅酸盐水泥的研制(Ⅰ):水泥的配比与性能

利用熟料、钢渣、矿渣和石膏粉配制低热钢渣矿渣硅酸盐水泥,将矿渣、钢渣掺量对水泥各种性能影响以二维等值线表征.结果表明:掺加钢渣、矿渣分别降低和增加水泥的标准稠度用水量,两者都延迟水泥的初、终凝时间,钢渣的延迟作用比矿渣大.水泥强度随着钢渣量的增加而降低,矿渣掺量对强度的影响是先随矿渣掺量的增加而提高,然后又随着矿渣掺量增加而降低,矿渣掺量存在一个最佳值.矿渣对强度的增强作用是后期比早期大,抗折比抗压大.掺入钢渣矿渣混合材都能显著降低水泥早期水化热,钢渣替代熟料降低早期水化热的值是等量矿渣替代熟料的1.5倍,双掺混合材比单掺降低早期水化热作用大.     

碱矿渣水泥混凝土的抗渗性能试验研究

抗渗性是混凝土重要的耐久性指标之一.通过对比研究了不同配制参数的碱矿渣混凝土与普通硅酸盐水泥混凝土的抗压强度及抗渗性能,并结合扫描电子显微镜、氮吸附对两种水泥的微观结构进行分析.结果表明:碱矿渣混凝土水化产物主要为低Ca/Si比的C-S-H凝胶,结构密实,抗渗性能优于普通硅酸盐混凝土;碱矿渣混凝土的抗渗性和强度随着水灰比的增大而降低,碱当量在3％ ～4％、水玻璃模数在1～1.5、矿渣细度在350～460 m2/kg范围内变化对碱矿渣混凝土的抗渗性和强度影响不大.     

水泥水化物中六价铬离子的结合特性研究

本文讨论六价铬离子的定量检测方法以及六价铬离子在水泥水化物中的结合特性。测定了三种普通硅酸盐水泥、高炉矿渣微粉、粉煤灰及硅灰中的水溶性六价铬含量。硅酸盐水泥中水溶性六价铬含量在12.5~18.9 mg/kg，粉煤灰、高炉矿渣微粉和硅灰中的水溶性六价铬含量较少。改变六价铬提取液的酸浓度后再检测水泥中的酸溶性六价铬含量，结果显示，酸溶性六价铬含量在提取液的酸度值在2.0 mL/100 mL时达到最大值，其六价铬离子含量在164.8~295.6 mg/kg。溶液的酸度值大于2.0 mL/100 mL时，酸溶性六价铬含量随溶液酸度值的增加而下降。当水泥充分水化时，六价铬离子的结合能力增强，在水泥水化物中以铬酸—钙矾石（Chromate-ettringite：C3A·3CaCrO4·32H2O）的形式存在，导致六价铬离子的溶液渗透性降低。     

重金属污泥磨细粉对硅酸盐水泥基材料性能的影响

为了更好地实现对重金属污泥的资源化利用,研究了高温无害化处理重金属污泥与建筑渣土混合渣料磨细粉对硅酸盐水泥基材料工作性、力学性能、早期收缩变形、抗氯离子渗透性能及重金属浸出的影响及机理。研究结果表明,随着磨细粉掺量的增加,硅酸盐水泥基材料的工作性没有降低,但其力学性能均有一定程度下降,这说明磨细粉与硅酸盐水泥的需水比相差不大,但其掺量越大水泥基材料中水泥的量越低,其强度均会有一定程度下降。磨细粉不会引起硅酸盐水泥基材料的体积安定性问题,可以提高早期抗裂性,但会降低其抗氯离子渗透性能。含磨细粉试件中重金属的浸出浓度、水胶比的下降与龄期的上升呈负相关,且在28 d龄期下含40%(质量分数)磨细粉的硅酸盐水泥基材料中重金属Cu、Ni、Zn和Cr的浸出量均低于GB 30760—2014《水泥窑协同处置固体废弃物技术规范》规定的浸出浓度限值。     

膨胀珍珠岩对矿渣助磨性能的研究

以膨胀珍珠岩掺量变化对矿渣粉磨性能影响来研究其助磨性能。试验表明,膨胀珍珠岩助磨效果为：矿渣＋粉煤灰〉矿渣＋熟料〉矿渣单独粉磨,最佳掺量分别是0.3％、0．4％和0.3％。掺入0.3％膨胀珍珠岩粉磨的水泥,强度随龄期增加逐渐递增,28d抗压强度可提高10MPa。     

通用水泥抗起砂性能研究

研究水泥的组成、混合材种类和掺量、石膏掺量、粉磨细度、抗压强度等因素与水泥抗起砂性能的关系,结果表明:硅酸盐水泥抗起砂性能最好;矿渣水泥、粉煤灰水泥及火山灰水泥抗起砂性能都随混合材掺量的增加而降低;石膏掺量增加,矿渣水泥抗起砂性能有所提高;水泥细度增加,通用水泥抗起砂性能显著提高;水泥抗起砂性能与水泥的抗压强度存在一定的相关性。     

利用钢渣、矿渣制备生态型水泥

利用钢渣、矿渣、少量硅酸盐水泥熟料、石膏和激发剂制备生态型水泥,通过一系列试验确定制备生态型水泥的最优方案：钢渣35％,矿渣35％,硅酸盐水泥熟料24％,无水石膏5％,激发剂（CF-Ⅲ）1％,助磨剂（ZM-Ⅱ）0．05％。物料按比例计量,共同混磨40min。经测试：产品性能满足42．5矿渣硅酸盐水泥的标准要求。此工艺既降低了生产成本,又能够大幅度降低环境负荷。     

矿渣粉磨方案比较

1 矿渣单独粉磨的必要性 矿渣难磨的特性众所周知.当矿渣掺量在20%～25%时,对水泥磨产量影响不大,掺入40%时的产量下降幅度接近35%.针对矿渣的难磨特性,国内外不少研究部门及企业进行了研究和实践,证明矿渣单独粉磨能大大提高产量,降低电耗.当矿渣粉磨至比表面积400～450m2pkg时,其内部存在的物理化学潜能将释放出来,在硅酸盐水泥中掺加30%～70%不同比表面积和相同比表面积的超细矿渣粉能任意调配P·S52.5、P·S42.5、P·S32.5级水泥.     

10℃下不同水灰比水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

研究了不同水灰比对水泥砂浆试件在10℃下抗硫酸盐侵蚀的性能的影响,采用0.36与0.5两种水灰比的普通硅酸盐水泥、中抗硫水泥以及加入矿粉与硅灰的水泥砂浆试件,测试各试样在(10±1)℃的3％Na2SO4溶液中浸泡后的强度变化情况,综合考虑强度与抗蚀系数对砂浆抗硫酸盐侵蚀性能进行评价.结果表明:在10℃下0.36水灰比试件强度高于0.5水灰比试件,抗硫酸盐侵蚀性能随着水灰比的降低而提高;加入矿物掺合料明显改善了水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能,并且硅灰的含量越高效果越明显.砂浆抗硫酸盐侵蚀性能15％矿粉+3％硅灰>15％矿粉+1％硅灰>中抗硫水泥>普通硅酸盐水泥.     

水泥浆粉去除废水中铅离子效果及行为研究

水泥浆粉含有可吸附重金属离子的成分,可作为吸附剂来处理重金属离子废水。本文利用硅酸盐水泥制备了不同水化龄期的水泥浆粉来处理含Pb²⁺废水,通过X射线衍射仪、同步热分析仪、电感耦合等离子体发射光谱仪等测试方法,研究了水泥浆粉龄期、浆粉用量、Pb²⁺浓度、pH值、温度、时间对Pb²⁺去除效果及吸附行为的影响。结果表明,水泥浆粉对废水中的Pb²⁺去除率普遍大于80%。在35 ℃、pH=2、吸附时间200 min时,0.04 g水灰比为0.50、水化龄期为60 d的水泥浆粉对初始浓度为700 mg/L的Pb²⁺溶液的Pb²⁺去除率为96.06%,吸附容量为336.22 mg/g。水泥浆粉对Pb²⁺的吸附热力学符合Freundlich吸附等温模型,吸附动力学符合拟一级动力学模型。     

Catalytic effect of a portland cement filler on the cure of water-compatible resorcinol phenol–formaldehyde polymer concrete

Aggregate with a water content <1 wt % is normally needed for the production of polymer concrete (PC). This increases the cost and complexity of the process. In this study, PC with a compressive strength of >2000 psi (>13.78 MPa) at an age of 1 hr at 24°C was produced by mixing resorcinol phenol–formaldehyde (RPF) resin with portland cement and aggregate containing 1–10% water. The addition of ～14.7–17.5% type III portland cement to the PC formulation produced an acceleration in the rate of the condensation-type polymerization reaction and improved the properties of the composite. The cause of the accelerative effect was found to be the electropositive bivalent metallic ions of calcium and magnesium released from the cement grains in an aqueous medium. Conversely, the trivalent metallic ions from cement such as Al³⁺ and Fe³⁺ have no effect on the rate of polymerization of RPF resin.     

Effect of treatment temperature on the early hydration characteristics of superplasticized silica fume blended cement pastes

In this investigation, two mixes were used: ordinary Portland cement (OPC) and a blended cement prepared with the partial substitution of OPC by 10 mass% silica fume (SF). The setting and hardening characteristics were monitored by the aid of electrical conductivity as a function of curing time. The shear stress and electrical conductivity were studied at different temperatures, namely, 20, 35, 45 and 55 °C. As the temperature increases, the shear stresses decrease with the increase of shear rate. The height of electrical conductivity peaks of superplasticized cement pastes increases due to the increase of the paste fluidity. In the presence of 1.0% polycarboxylate (PC), the electrical conductivity of cement pastes decreases from 1 to 28 days. PC retards the hydration of cement pastes. The presence of PC extended the setting times of cement pastes at 35 °C than at 20 °C due to the increase in the adsorption capacity at this temperature. PC extends the dormant stage of the hydration process and delays the onset of the accelerating stage, without affecting its rate.     

Influence of Silica Fume on the Early Hydration of Portland Cements Using Impedance Spectroscopy

Electrical properties of hydrating portland cements (PC) and portland cements containing silica fume were studied from 5 min to 90 days. Cement pastes with water to solids ratios ( w/s ) of 0.30, 0.35, and 0.40, as well as silica fume to portland cement ratios ( s/c ) of 0.05, 0.10, and 0.20, were made and impedance was measured within the frequencies of 13 MHz to 5 Hz. The impedance spectra exhibit electrode arcs at low frequencies and bulk material arcs at high frequencies. The bulk resistance of the paste increases with increasing silica fume content and/or decreasing water content. The conductivity of pore fluid from PC pastes increases rapidly with time during the early stages and then remains constant, while that of the silica fume pastes increases then decreases sharply.     

732阳离子交换树脂吸附L-组氨酸的特性

测定25℃下732阳离子交换树脂吸附L-组氨酸的动力学曲线和吸附等温线,考察了pH值、硫酸铵浓度、L-赖氨酸和L-精氨酸对吸附的影响。结果表明,Freund lich方程可以较好地描述732阳离子交换树脂对L-组氨酸的吸附,由Freund lich方程求得其平衡吸附量为142.32 g/L;吸附率随pH值的增大而减小,适宜在小于5.4时吸附;NH4+的存在使L-组氨酸的吸附率明显下降,当NH4+浓度达到1.0 mol/L时吸附率仅为42.32%;L-赖氨酸或L-精氨酸的存在使吸附率略微减小。     

低温(10℃)-干湿循环下水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀试验研究

在低温(10 ℃)-干湿循环双重环境下,对不同水灰比不同胶凝材料方案的水泥砂浆试件的抗硫酸盐侵蚀性能进行了试验研究,其中水灰比采用0.5和0.36,胶凝材料分别为普通硅酸盐水泥、中抗硫酸盐硅酸盐水泥和在普通硅酸盐水泥中分别掺入15%矿粉+1%硅灰和15%矿粉+3%硅灰.结果表明:在低温(10 ℃)-干湿循环双重条件下,既存在化学侵蚀又存在物理侵蚀,但是以物理侵蚀为主;通过降低水灰比或者使用抗硫酸盐硅酸盐水泥能显著提高砂浆抗硫酸盐侵蚀性能;在不同的水灰比下,复掺矿粉和硅灰会得到不同的效果,在低水灰比时能提高抗硫酸盐侵蚀的性能,在高水灰比时反而会降低抗硫酸盐侵蚀的性能.     

粉煤灰-矿渣微粉复合双掺对水泥砂浆抗酸雨侵蚀性能的影响

研究了粉煤灰、矿渣微粉复合双掺时对水泥砂浆的强度以及抗模拟酸雨侵蚀性能的影响。通过试验发现:随着粉煤灰、矿渣微粉总掺量的不断增加,砂浆强度逐渐下降;各不同配比的砂浆经pH值为4.0的模拟酸雨干湿交替循环腐蚀后的强度变化规律为先升高后下降;与纯水泥砂浆试件相比,如粉煤灰、矿渣微粉的掺入过高,则会降低试件的强度值,但是如以强度增长率来评价砂浆的抗酸雨侵蚀能力,则各不同比例的粉煤灰、矿渣微粉复合双掺等量取代水泥配制的砂浆的强度增长率均优于同等条件下纯水泥砂浆试件,即粉煤灰、矿渣微粉复合双掺对水泥砂浆试件在模拟酸雨条件下的强度发展有改善作用。     

Effect of citric acid on the hydration of portland cement

The hydration of portland cement in presence of citric acid has been investigated. The results indicate that 0.1% citric acid accelerates whereas too high a dose (> 0.1%) of citric acid retards the hydration. Electrical conductivity measurements of the paste indicate that in the presence of citric acid, the concentration and the mobility of the charge carriers are decreased. Zeta potential measurements give definite proof regarding the adsorption of citrate ions onto the portland cement grain surface, and in its presence the values become negative.     

聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附行为

合成一系列聚羧酸减水剂,探讨不同单体摩尔比对其吸附性能的影响。结果表明,当n(烯丙醇聚氧乙烯醚)∶n(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠)∶n(丙烯酸)∶n(马来酸酐)=1∶0.14∶3.6∶2.6时,产物吸附性能最优。并利用总有机碳分析技术,研究了不同温度、不同浓度下最优产物在水泥颗粒表面的吸附动力学和热力学。动力学研究结果表明：聚羧酸在水泥颗粒表面的吸附过程符合Lagergren吸附速率方程,吸附速率常数k=0.01594 min-1(30℃),表观活化能Ea=17.9647 kJ·mol-1。热力学研究结果表明：随温度升高,聚羧酸在水泥颗粒表面的吸附量增大;求得吸附热力学参数分别为ΔHad=-24.788 kJ·mol-1,ΔSad=0.050 kJ·mol-1·K-1,ΔGad=-39.886 kJ·mol-1(30℃),可知该吸附过程是自发的放热反应。理论上温度升高对吸附不利,但因放出的热量促进水泥水化,导致聚羧酸分子容易掺杂到水化产物中,从而使更多聚羧酸吸附到水泥颗粒表面,令其吸附量反而增大。