C3S-C12A7-H2O和C3S-C12A7-CaSO4·2H2O-H2O系统的水化及其性能研究

试验用结合水法、化学减缩法、XRD定量等物理、化学分析方法 ,研究了C1 2 A7和石膏同时存在时C3S在不同系统中的水化动力学及水化机理。结果表明C1 2 A7能够促进C3S的水化 ,尤其是对C3S早期水化有显著的促进作用 ;当有石膏存在时 ,这种促进作用更为显著。其机理是由于C1 2 A7水解放出的Al(OH) - 4 与C3S水解放出的Ca2 反应生成C3AH6 ,当有石膏存在时 ,生成钙钒石 ,从而加快了C3S的水化。研究得出了C3S在不同系统中的水化动力学方程     

高KH值、超低硅酸率生产水泥熟料

众所周知，水泥熟料的矿物主要含有硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、铝酸三钙(C3A)、铁铝酸四钙(C4AF)及其他物质。其矿物组成决定了水泥的水化速度、水化产物本身的强度、形态与尺寸以及彼此间构成网状结构时各种键的比例．对水泥强度起重要作用。布特等人经过试验证明。硅酸盐矿物的含量是决定水泥强度的重要因素．28天强度基本依靠C3S含量。硅酸二钙(C2S)的含量在水化早期直到28天前，对强度影响不大，它的强度发展主要在后期。     

钢渣水化产物的特性(英文)

用X射线衍射分析、水化热的测量、化学结合水量的测定、孔结构的测定、扫描电镜观察及强度测试研究了钢渣的水化产物的特性。结果表明:钢渣硬化浆体中主要含有水化硅酸钙(C–S–H)凝胶、Ca(OH)2、惰性组分[RO相、铁酸二钙(C2F)和Fe3O4]和未水化的胶凝相[硅酸三钙(C3S)和硅酸二钙(C2S)];总体而言,钢渣的水化过程与水泥的水化过程相似;钢渣早期的水化速率远低于水泥,但钢渣后期,尤其是90d之后的水化速率高于水泥的。钢渣水化产生的C–S–H凝胶不具有良好的胶凝性能,凝胶之间的相互黏结也不牢固,因此钢渣砂浆的强度很低。     

Ba在C2S-C3S矿物相中固溶机理探讨

以Ca(OH)2、SiO2、Fe2O3、Al2O3化学纯为原料,分别掺入不同质量分数的Ba(OH)2制备不同矿物相组成的熟料相,运用化学分析、XRD、SEM、水化热测试方法,研究掺Ba(OH)2后熟料相中硅酸三钙-硅酸二钙(C3S-C2S)混合相组成、晶型、新相生成的变化规律.结果表明:Ba(OH)2一定程度上削弱C3S形成,且稳定β-C2S形成效应明显,矿物相体系中α'-C2S、α-C2S量减少并转换为β-C2S,掺量大于2.5％后有新相Ba0.48 Ca1.52SiO4形成;Ba(OH)2掺入促使矿物相中C2S相明显增多,晶粒整体尺寸变小,边界变圆润;随Ba(OH)2掺量递增,熟料样的水化速率呈持续减小的趋势变化.     

不同掺量非晶态C12 A7/CaSO4·2 H2 O体系对OPC早期性能的影响及作用机理

研究了不同掺量非晶态C12 A7/CaSO4·2H2 O体系对OPC净浆凝结时间、流动性和早期抗压强度的影响,通过XRD和SEM对水化产物的物相和形貌进行了表征,并采用量热试验对其水化历程进行了分析。结果表明：非晶态C12 A7/CaSO4·2H2 O体系掺量为5%,非晶态C12 A7与CaSO4·2H2 O的质量比为1.0∶1.0时,非晶态C12 A7/CaSO4·2H2 O体系能够促进C3 S和C2 S的水化,生成C-S-H凝胶相互交织搭接形成网络结构而促进凝结;同时也促使OPC水化早期产生大量针状晶体钙矾石,钙矾石与前期生成的C-S-H凝胶相互填充,使水化产物结构密实,提高早期强度。     

垃圾焚烧飞灰煅烧阿利尼特水泥熟料的形成过程及其水化性能研究

以城市垃圾焚烧飞灰(以下简称焚烧飞灰)为主要原料,在实验室电炉里成功研制了阿利尼特水泥熟料。本文主要研究水泥熟料煅烧形成过程及其水化性能,分析了阿利尼特水泥的适宜石膏掺量、水化放热特征、水化产物及其显微结构。研究结果表明:利用垃圾焚烧飞灰为主要原料可以成功烧制阿利尼特水泥熟料,煅烧过程中首先出现C2S、C12A7和C2S·CaCl2,随后与MgO和CaCl2反应生成阿利尼特;掺加5%二水石膏可以促进阿利尼特水泥水化,较普通硅酸盐水泥更快,阿利尼特水泥可以作为一种早强快硬型水泥使用;阿利尼特水泥主要水化产物除含有硅酸盐水泥中常见的CSH凝胶、棒状AFt和Ca(OH)2晶体外,还含有C3A·CaCl·210H2O晶体。     

无碱液体速凝剂与水泥的适应性及水化促凝机理分析

通过微、宏观测试分析,研究了无碱液体速凝剂与水泥基材料的适应性及其水化促凝机理.结果表明:自制无碱液体速凝剂对实验中的三种水泥初凝时间均小于3 min 31 s,终凝时间均小于7min 35 s表现出良好的适应性,与聚羧酸超塑化剂或萘系超塑化剂复掺时,降低水灰比至0.32时,水泥凝结时间均可达到JC477-2005要求;通过XRD、TG/DTA与SEM分析微观结构得出,速凝剂对1～28 d的水化产物的类型基本没有影响.在掺入速凝剂的水泥-速凝剂-水体系中,速凝剂的主要成分硫酸铝与CH生成微细针柱状AFt,其主要是通过液相反应-沉淀过程形成.结晶水化产物的生长、发展,在水泥颗粒间交叉连续生成网络型结构,而加速凝结;水泥水化早期生成的CH被速凝剂消耗,且形成钙矾石加速了硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)的水化进程,使水泥快速凝结硬化.     

三乙醇胺对水泥-粉煤灰体系水化进程与强度的影响机制

为掌握三乙醇胺(TEA)水泥-粉煤灰体系水化与强度的影响规律及其机理,促进粉煤灰的有效利用,采用等温量热法测试分析了不同温度条件下TEA对水泥-粉煤灰体系水化放热行为和体系活化能的变化,通过热重和X射线衍射分析了掺TEA水泥-粉煤灰体系的物相组成及其变化,研究了TEA对水泥-粉煤灰体系水化进程和强度的影响规律.结果 表明,TEA和温度均水泥-粉煤灰体系水化放热和强度发展存在较大影响.TEA提高了粉煤灰在72 h内的反应热,促进了水泥-粉煤灰体系早期的水化放热,并且在高温下更加明显,水泥-粉煤灰体系活化能随着TEA掺量增加而降低,TEA对水泥熟料矿物铝酸三钙(C3A)、硅酸三钙(C3S)和硅酸二钙(C2S)在不同龄期内的水化进程影响不同,TEA在早期对C3A熟料的水化具有明显的促进作用,而对C3S和C2S的水化则有延缓作用.     

水泥石脱水相结构特征及其再水化能力

将水泥石在不同温度进行低温煅烧,得到不同的脱水相物质,通过热重-差示扫描热分析、X射线衍射、红外光谱及29Si核磁共振等对水泥石在400,650℃及900℃的脱水相结构特征及其再水化性能、再水化产物的结构特征进行研究.结果表明:在400℃,由水化硅酸钙(C-S-H)凝胶脱水生成了无定形相,在650℃生成了不完全结晶的β-硅酸二钙(C2S),而900℃脱水相中存在结晶程度高的β-C2S.在再水化过程中,400℃和650℃脱水相水化生成了C-S-H凝胶,并且650℃脱水相的水化活性和水化产物聚合程度更高;900℃脱水相的水化活性极低,水化前后矿物结构特征几乎没有发生变化.     

聚羧酸减水剂对铝酸三钙-石膏体系水化调控机理研究

本文通过测定不同掺量的聚羧酸减水剂(PCE)作用下铝酸三钙(C3A)-石膏体系水化热,并采用XRD、SEM、Raman分析了水化产物微观结构的形成规律,研究了PCE对铝酸三钙-石膏体系水化调控机理.结果表明:水灰比为0.6,摩尔比为1∶1的铝酸三钙-石膏体系,水化24 ～ 48 h时出现水化热温峰,并生成大量的Aft(钙矾石);PCE掺量不同对铝酸三钙-石膏体体系的水化调控存在延缓与加速水化的双重作用,当掺量为0.1％ ～0.3％时,PCE抑制铝酸三钙-石膏体系水化放热及AFt的形成;当掺量为0.5％时,PCE促进铝酸三钙-石膏体系水化放热,加速AFt的形成.     

丁苯乳液和乳胶粉对水泥水化产物形成的影响

用X射线衍射对晶态水化产物钙矾石(AFt)和Ca(OH)2进行表征,用环境扫描电镜观察水化硅酸钙(C-S-H)凝胶的变化,结合铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)的变化,分析丁苯乳液和乳胶粉对72 h内水化产物的影响.结果表明:丁苯乳液和乳胶粉促进了水泥浆体中AFt的生成,乳胶粉的效果更明显.丁苯乳液增加了AFt在浆体中的稳定性.丁苯乳液和乳胶粉使Ca(OH)2的生成量减少,乳液的效果更明显;延缓了水泥浆体中C-S-H凝胶的形成.水化72h时,改性浆体结构与未改性浆体差别不大,只是水化产物表面覆盖了一层聚合物薄膜.     

贝利特-硫铝酸钡钙水泥的水化硬化过程

贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的矿物组成主要有C2S、C2S、C3A、C4AF和C2.75B1.25A3S,其早期和长期强度均较高。研究水泥水化放热速率的结果表明：石膏掺量为10％的贝利特一硫铝酸钡钙水泥（BS）,预诱导期阶段水化放热速率高,诱导期持续时间长,加速期曲线峰型尖锐。石膏掺量不同时水化放热量总量基本相同,均介于硅酸盐水泥（PC）和贝利特水泥（BE）之间。该水泥水化产物主要有含钡AFt、CH、C—S—H凝胶及少量CAH10C3AH6等,相同龄期时比贝利特水泥水化程度高,水化铝酸钙转化为AFt的量较多。其早期水化程度略低,水化程度增进率高,15d左右就超过了硅酸盐水泥,且各龄期水化程度和水化速度都远远超过贝利特水泥。     

水泥基材料水化过程中通过缓凝作用达到促凝效果(英文)

"通过缓凝作用达到促凝效果"的含义是通过抑制石膏的溶解并用除石膏以外的外加剂抑制铝酸三钙(C3A)的水化这2个过程,配制一种加速水泥凝结的外加剂组分。小掺量(水泥含量的0.02%～0.03%)的邻苯二酚导致水泥的闪凝,这很可能是由于抑制了硫酸钙的分解以及C3A的快速水化。而这些小剂量的邻苯二酚好像对硅酸三钙(C3S)的水化没有影响。通过水化热和物理性能测试表明:由邻苯二酚导致的"闪凝",而其他比石膏掺量小的缓凝剂(例如:葡萄糖酸钠)可以减缓"闪凝",使样品较快凝结(即加速凝结)。但这些缓凝剂会延迟C3S的水化,从而也延迟水泥浆体强度的发展。如果假定上述机理是正确的,那么被抑制溶解的石膏会在水化后期发生反应,导致延迟钙矾石生成并使水泥浆体产生膨胀开裂。制备了掺加或不掺加这种外加剂的混凝土,测定了这些混凝土的线性膨胀和体积膨胀,以检验其发生膨胀的可能性,但是两个月后没有发现混凝土表现出非正常膨胀。     

石膏溶解特性对无水硫铝酸钙水化进程的影响

石膏的溶解度和溶解速率等特性对无水硫铝酸钙水化及性能有重要的影响。本文采用等温量热仪、XRD、TG-DTG等多种测试方法,研究了半水石膏、二水石膏、硬石膏溶解特性及其对无水硫铝酸钙水化进程的影响,并基于Krstulovic-Dabic和Kondo模型,计算了水化反应各阶段的动力学参数。结果表明,半水石膏、二水石膏、硬石膏在纯水中的溶解度分别为2.74、2.30、2.38 g/L,半水石膏的溶解速率最大,其次是二水石膏,硬石膏的最小(1 h的溶解度为1.19 g/L)。石膏的加入缩短了无水硫铝酸钙水化诱导期进而加快了水化进程,其中半水石膏表现最为显著,水化热曲线几乎不存在诱导期,二水石膏次之,硬石膏对诱导期的影响最小;加速期初期的水化反应速率常数从小到大为硬石膏体系、二水石膏体系、半水石膏体系。石膏溶解速率和溶解度影响钙矾石的形成过程,溶解速率大的石膏促使水化早期钙矾石沉淀出现,生成量快速达到最大值;且在相同时间内,溶解度高的石膏体系钙矾石生成量大,在水化1 h时,半水石膏体系中钙矾石生成量约占试样总量的15.77%(质量分数),二水石膏体系中钙矾石生成量占13.28%(质量分数),硬石...     

离子固溶对硅酸三钙结构及性能影响的研究进展

Mg^2＋、A1^3＋”、Cu^2＋等离子固溶进入硅酸三钙（3CaO·SiO2，C3S），显著影响了C3S的晶型结构及水化性能。综述了外来离子在C3S中的固溶对C3S多晶态的稳定作用，以及对C3S晶格常数、晶格微应变及水化性能的影响等。从离子的化学结构角度出发，总结分析了离子在C3S中的固溶取代规则。通过提出离子与Ca...     

促凝组分对掺葡萄糖酸钠水泥浆体的缓凝消除作用及其机理EI北大核心CSCD

研究了葡萄糖酸钠（SG）的缓凝机理以及在掺葡萄糖酸钠（SG）的缓凝水泥浆体中加入氢氧化钙（CH）、硫酸锥;（AS）或硝酸钙（CN）等促凝组分,对水泥凝结时间、水化热、抗压强度的影响,并结合X射线衍射分析水泥水化产物,探讨了促凝组分对掺葡萄糖酸钠水泥浆体水化的影响及其消除葡萄糖酸钠的缓凝作用机理,提出了葡萄糖酸钠-硫酸铝和葡萄糖酸钠·硝酸钙“缓凝-促凝”水泥水化速率控制体系。结果表明：葡萄糖酸钠加速了铝酸三钙（C3A）的溶解和钙矾石（AFt）的生成,同时抑制硅酸三钙（C3S）的水化和CH的生成,总体上表现出延缓水泥水化。促凝组分的加入,抑制了掺葡萄糖酸钠水泥浆体中C3S周围形成的较致密的保护膜层,为CH的结晶析出提供了晶核,促进了水泥水化。     

石灰石替代石膏的可行性研究

研究了用石灰石替代对单矿物C3S、C3A及硅酸盐水泥水化过程及性能的影响。结果表明，CaCO3对C3S、C3A的水化均有促进作用，并且在水化后期阶段与Ca（OH）2发生反应生成碱式碳酸钙。掺入硅酸盐水泥的CaCO3有一定的调凝作用，但对强度有不利影响。石灰石替代石膏的最佳值为20％－50％，这样，既能保证水泥有正常的凝结时间，又能使水泥强度发展较理想。     

水泥矿物体系诱导期的水化进程及机理的研究进展

硅酸三钙(C₃S)体系及铝酸三钙-二水石膏(C₃A-CH₂) 体系作为主要的硅酸盐水泥矿物相,对水泥新拌阶段及后续性能发展阶段有尤为重要的影响。而水泥在诱导期内的水化进程很大程度上决定了其后续性能的发展。鉴于此,本文回顾了水泥水化的热力学原理,重点综述了目前关于水泥水化诱导期开始及结束时作为主要矿物体系的C₃S体系和C₃A-CH₂体系的水化进程及机理的研究进展,以及不同矿物体系诱导期的成因。但限于目前的研究手段,对于水泥水化诱导期内各种矿物体系的相互作用和相互影响仍未完全厘清,还需要进一步的探索。     

石膏对贝利特-硫铝酸钡钙水泥强度和硬化浆体结构的影响

研究了石膏对贝利特-硫铝酸钡钙水泥强度和硬化浆体结构的影响.结果表明:贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的矿物组成主要有C3S、C2S、C,A、C4AF和C2.7B1.25A3S;当水泥中石膏掺量为10%时,贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3d、7 d、28 d和90 d抗压强度分别达到了45.0、61.9、82.1和85.6 MPa;贝利特.硫铝酸钡钙水泥的水化产物主要有AFt、Ca(OH)2、C-S-H凝胶等,随石膏掺量的增加,AFt的数量逐渐增加,水化后期的Ca(OH)2数量逐渐减少.用XRD和SEM来分析硬化水泥浆体组成和结构.     

无水硫铝酸钙在石膏和氢氧化钙水溶液中的水化试验研究

基于无水硫铝酸钙水化固液反应的机理,分别在20℃和60℃恒温条件下研究了不同的n(C4A3S∶C SH2∶CH)对C4A3S的水化程度以及水化产物的影响.利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析表征水化试样的矿物种类和微观结构.研究结果表明,CH对C4A3S的水化有一定的抑制作用,温度的升高都有利于C4A3S的水化.在溶液中有CH存在的条件下,温度的提高使得C4A3S在水化早期形成AFm相;由于C SH2量充足,最终的水化产物为AFt相.(在本文缩写中,C=CaO,A=Al2O3,H=H2O,S=SO3,S=SiO2)