调制彩色硅酸盐水泥耐久性的研究

着重研究了石膏掺量、几种无机外加剂等对调制绿色硅酸盐水泥盐析程度、强度、水化速率及碳化程度的影响。对红色水泥的后期强度也作了研究。应用ＱＸＲＤ分析以及ＳＥＭ观察，讨论了影响彩色水泥盐析程度和强度的机理后，采取相应对策，使浆体的盐析程度大为改善，与此同时，将强度降控制在一个标号之内。红色水泥（其色度为：Ｌ＝５１．２１，ａ＝２９．０５，ｂ＝１３．６６和△Ｅ＝４５．４１）的２８ｄ强度也达到了２８ＭＰａ。研究认为ＣＯ＿２在彩色水泥砂浆中的扩散行为遵循菲克的不稳定扩散规律，其扩散系数为Ｄ＝４．８９×１０~（－１０）ｃｍ~２／ｓ（试件Ｇ０４１）和Ｄ＝２．４１×１０~（－１１）ｃｍ~２／ｓ（试件Ｇ１６）。     

磷铝酸盐水泥浆体的抗冻性研究

抗冻性是砼耐久性的重要方面,尤其影响北方地区砼工程的使用寿命。引气能提高砼的抗冻性,但同时又存在气泡的稳定性问题和砼其他性能的受损问题。若能提高砼中水泥浆体的抗冻性,则对提高砼耐久性更有意义。作者从宏观和微观两方面研究了磷铝酸盐水泥浆体的抗冻性,同时与硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥浆体进行了比较;采用压汞测孔方法测试了三种水泥浆体冻融前后的孔结构,并用分形理论分析了各自特征。结果证实:磷铝酸盐水泥具有优越的抗冻融性能,其自身优良的水化特性以及体系的低碱度是良好抗冻性的内在原因。     

磷铝酸盐水泥耐水性研究

通过测定力学性能、离子溶出浓度等耐水性指标,研究了磷铝酸盐水泥的耐水性,并将其耐水性与普通硅酸盐水泥的耐水性进行对比。结果表明:磷铝酸盐水泥具有较普通硅酸盐水泥更为优良的耐水性。同时借助于XRD、SEM、压汞测孔法及ζ-电位等测试技术分析了磷铝酸盐水泥的耐水性机理。     

硫酸根离子对CaO-Al2O3-P2O5-SiO2体系耐水性的影响

研究了硫酸根离子对CaO-Al2O3-P2O5-SiO2体系耐水性的影响,通过XRD、SEM及孔结构分析手段对其耐水性机理进行分析。结果表明:在CaO-Al2O3-P2O5-SiO2体系中掺入适量的硫酸根离子,不会改变其主要水化产物的组成。浸水180d后,掺石膏的试件211S的耐水性指数较未掺石膏的试件211提高10.2%,劈裂强度提高6.7%,Ca2 、[AlO4]5-离子溶出浓度分别下降11.59%、7.2%,211S具有优异的孔结构。掺入硫酸根离子可以明显的提高该体系的后期强度和耐水性。     

复合矿化剂对粉煤灰水泥水化强度的影响

通过对掺有氟、硫的复合矿化剂烧成的熟料制成的粉煤灰水泥的水化程度、水化强度和非蒸发水的测定及ＸＲＤ、ＳＥＭ分析，探讨了复合矿化剂对粉煤灰水泥水化强度的影响，发现其作用机理是复杂的，矿化作用的发挥是有条件的。当ＫＨ＝０．９２、ｎ＝１．８０、ｐ＝１．２６、ＣａＣｌ２／ＳＯ３＝０．８时，矿化效果较好。     

改性硅酸盐水泥浆体的耐水性

研究了磷铝酸盐水泥（phosphoaluminate cement,PALc）改性的硅酸盐水泥（portland cement,PC）浆体的耐水性及其耐水机理。以胶砂力学强度、净浆耐水性指数、Ca^2＋及[AlO4]^5-的溶出浓度3项指标评价了浆体的耐水性。结果表明：质量分数为3％～5％PALC改性的PC样品经水浸蚀1,90d后的耐水性指数较PC的分别提高了66．7％和60．8％。改性PC样品水浸蚀1,90d的抗压强度较PC的分别提高了90．1％和64．5％。改性PC样品浸水1,90d Ca^2＋溶出浓度分别为PC的67．9％和66．4％,[AlO4]^5-溶出浓度分别为PC的49．10％和50．2％。与PC样品比较,PALC改性PC样品的耐水性提高主要是由于形成了更为稳定的水化产物。而且水化产物凝胶相增多,Ca（OH）2量减低;浆体溶液的ζ电位低以及小于30nm孔的体积增大。     

磷铝酸盐水泥浆体抗碳化性能的研究

应用定量X射线衍射(QXRD)和电子探针微区分析技术,从微观角度考察了磷铝酸盐水泥(phosphoaluminate cement,PALC)浆体的碳化程度.通过对浆体的Ca2+溶出浓度、离子电导、在设定条件下浸出溶液的pH值和孔结构分析,探索了浆体的抗碳化机理.将上述研究与相应的硅酸盐水泥(PC)和硫铝酸盐水泥(SALC)浆体试样进行了比较,结果表明:在CO2(质量分数)>90%、相对湿度为(50±2)%的情况下,经碳化后的PALC浆体强度相对稳定:碳化45d时其抗压强度损失率为4.5%,而SALC和PC浆体抗压强度损失率分别达到了13.4%和29.1%.PALC浆体的碳化系数α为0.030,PC和SALC浆体的α分别为0.092和0.118,后两者分别是前者的3.08及3.94倍.     

磷酸盐生物水泥劈裂强度和硬度改善的研究

本文主要以活性HAP(羟基磷灰石 :Ca5(PO4) 3OH)、磷酸盐生物水泥PBC为基础 ,研究了碳纤维、原蚕丝纤维和养护条件对水化试样的劈裂强度和表面硬度的改善。实验结果表明 ,生物纤维和适宜的养护条件使水化试体的劈裂强度有一定的提高 ,维氏硬度有较大的提高 ;用SEM和IR初步研究了纤维与水化产物之间的界面结构 ,发现纤维与生物水泥水化产物界面可能有不同程度的化学结合。     

外加剂对磷铝酸盐水泥中钙、铝析出的影响

用分光光度计等测试技术研究了磷铝酸盐水泥水化时Ca2+,Al3+离子浓度随外加剂掺量不同的变化,并探讨了磷铝酸盐水泥的水化动力学.结果表明:一定掺量的外加剂可调节Ca2+,Al3+离子的析出,改变磷铝酸盐水泥水化加速期的长短,起到了调凝的效果,在磷铝酸盐水泥水化加速期,其水化动力学遵循方程:[1-(1-α)1/3]N=Kt.Ca2+离子的溶出主要受自动催化反应控制,N为1.51～1.67;Al3+离子的溶出则主要受扩散反应控制,N为5.37.     

CaO-Al2O3-P2O5-MgO富玻璃相水泥合成及水化活性的研究

研究了CaO-Al2O3-P2O5-MgO系统富玻璃相水泥相组成、结构基团及水化性能.研究表明,在CaO-Al2O3-P2O5三元系统中引入碱土金属氧化物MgO,可在1450℃合成主矿相为玻璃相的富玻璃相水泥,其水化产物相结构稳定,浆体具有早强、高强且长期强度持续增长的特点.