锂盐对硼砂在硫铝酸盐水泥中作用的影响

在硫铝酸盐水泥实际工程应用中,硼砂作为常用的缓凝剂,容易导致硫铝酸盐水泥过度缓凝,为了更好调控水泥的凝结时间,本文研究了锂盐对硼砂在硫铝酸盐水泥中作用的影响,主要从凝结时间、抗压强度、水化产物方面进行了分析。结果表明:当硼砂掺量为0.1%(质量分数,下同)时,氢氧化锂能明显缩短硫铝酸盐水泥的凝结时间,降低水泥的抗压强度;当硼砂掺量为0.5%,氢氧化锂掺量大于0.07%时,水泥的凝结时间大幅度缩短,早期抗压强度随氢氧化锂掺量增加而略微提高,后期强度略微降低;在掺加硼砂的硫铝酸盐水泥体系中,锂盐的掺入不会改变水泥水化产物的种类,当硼砂掺量为0.5%时,1 d水化产物钙矾石衍射峰强度显著降低,28 d钙矾石衍射峰强度变化不明显。     

–10℃条件下氯化钙溶液对硫铝酸盐水泥性能的影响EI北大核心CSCD

研究了–10℃条件下氯化钙冷溶液拌合冷硫铝酸盐水泥所获得浆体的凝结硬化及试样的强度发展、物相组成、显微结构和氯离子含量。结果表明:分别采用16%(质量分数)、28%氯化钙冷溶液拌合的浆体存在明显而持续的水化温升过程,证实了该条件下水泥水化的启动与持续进行;提高溶液浓度,浆体达到水化温升最高温度对应的时间延长,从16%时约90 min延长至28%时约150min。采用16%氯化钙冷溶液拌合,浆体凝结硬化快、试样抗压强度高(初凝和终凝时间分别为15min和24 min,1 d和28 d抗压强度分别为41.0 MPa和85.2 MPa);而采用28%氯化钙冷溶液拌合,浆体凝结硬化慢、试样抗压强度低(初凝和终凝时间分别为85 min和155 min,1 d和28 d抗压强度分别为24.3 MPa和57.7 MPa)。溶液浓度16%时,水化产物主要为钙矾石,以针棒状晶体存在,试样中结合氯离子含量极低;而溶液浓度28%时,水化产物主要为F盐,以花瓣形六方板状晶体存在,试样中含有0.95%左右结合氯离子。–10℃条件下采用同处于负温环境的氯化钙冷溶液拌合冷硫铝酸盐水泥可实现冷物料拌合,防止浆体结冰,保证水泥持续水化,其中16%~20%氯化钙溶液拌合时可以获得较短凝结时间和较高强度。     

硼砂对硫铝酸盐水泥水化行为的影响研究

研究了不同硼砂掺量对硫铝酸盐水泥(SAC)浆体凝结时间、抗压强度的影响规律,并通过XRD和TG分析等方法对3d龄期时的水化产物进行分析.结果表明,硼砂对硫铝酸盐水泥具有很明显的缓凝效果,并且在一定的掺量范围内,早期抗压强度随着硼砂掺量的增大而有明显提高,且后期强度不会有倒缩现象.硫铝酸盐水泥的主要水化产物是钙矾石,当硼砂掺量从0增大到0.30％时,钙矾石的生成量先增多后减少,使得水泥浆体的强度先增大后减小.     

氢氧化钙对硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化影响

通过凝结时间、抗压强度和电阻率等分析手段,研究了Ca(OH)2对硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化过程的影响.结果表明,掺入Ca(OH)2明显缩短了硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的凝结时间;当Ca(OH)2掺量为0.5%时,初凝时间最短,1 d、28 d强度均明显提高;当Ca(OH)2的掺量为2%时,28 d强度相比空白样提高了61.9%;掺入Ca(OH)2后,硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的1 d电阻率减小,随着Ca(OH)2掺量增大,电阻率逐渐减小,电阻率变化率极大值提前,说明Ca(OH)2加快了该复合胶凝材料的早期水化进程.XRD分析表明,掺入Ca(OH)2后,水化1 d时钙矾石的生成量增多,消耗无水硫铝酸钙的量增多;水化28 d时钙矾石的生成量相对变化较小,但强度明显增大,粉煤灰对硫铝酸盐水泥强度的贡献较为明显.     

白糖和葡萄糖酸钠二元复合对长螺旋咬合桩用超缓凝混凝土性能的影响

为解决咬合桩施工现场超缓凝混凝土的制备问题,探究缓凝剂的作用机理,采用白糖和葡萄糖酸钠按质量比7∶3配制复合缓凝剂,对比一次搅拌和二次搅拌工艺,制备超缓凝混凝土。采用抗压抗折一体化试验机、环境扫描电子显微镜(ESEM)、总有机碳分析仪和等温量热仪测试分析超缓凝混凝土的力学性能、微观形貌、吸附量和水化性能。结果表明,混凝土的凝结时间随着缓凝剂掺量的增加而延长。当缓凝剂掺量为0.38%(质量分数)时,一次搅拌组初、终凝时间分别为31 h和46 h,二次搅拌组初、终凝时间分别为34 h和50 h;当缓凝剂掺量为0.50%(质量分数)时,一次搅拌组初、终凝时间分别为61 h和78 h,二次搅拌组初、终凝时间分别为65 h和84 h。两种掺量下,混凝土56 d抗压强度均达到40 MPa以上,满足两种工况的施工要求。采用二次搅拌工艺制备超缓凝混凝土有助于进一步延长混凝土的凝结时间,改善混凝土拌合物的流动性,但会略微降低混凝土的抗压强度。不同缓凝剂在水泥颗粒表面的吸附能力强弱顺序为:葡萄糖酸钠>白糖-葡萄糖酸钠>白糖>白糖-葡萄糖酸钠后掺。缓凝剂的掺入起到降低水化放热,抑制水泥水化的作用,从而延长混凝土的凝结时间。     

缓凝剂对高贝利特硫铝酸盐水泥水化和性能的影响

高贝利特硫铝酸盐(HB-CSA)水泥是一种具有低收缩特性的新型低碳水泥。针对该种水泥凝结硬化不易控制的问题,系统研究了氨基三亚甲基膦酸(ATMP)和葡萄糖酸钠(SG)对HB-CSA水泥水化和凝结硬化的影响。采用等温量热仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了缓凝剂在HB-CSA水泥中的作用机理。结果表明:ATMP可以显著延缓HB-CSA水泥水化进程,延长凝结时间,提高HB-CSA水泥的中后期强度;而SG仅表现出有限的作用。两种缓凝剂与聚羧酸减水剂(PCE)复配可以延迟HB-CSA水泥水化放热速率,抑制钙矾石等早期水化产物的形成,且不同种缓凝剂会使钙矾石呈现出不同的形貌。     

HPMC及硼砂对新型防漏高强注浆料性能及微观结构的影响

与传统注浆料相比，防漏高强注浆料具有防漏和高强两大特性，但其过快的凝结速度严重影响施工质量。为了解决凝结速度过快以及泌水问题，研究了羟丙基甲基纤维素(HPMC)和硼砂对防漏高强注浆料凝结温度、凝结时间、保水率、抗折强度和抗压强度的影响。结果表明：当HPMC掺量在0.20%～0.30%(以下掺量均为质量分数)时，硼砂掺量的增加会导致最高凝结温度上升以及恒温时间缩短；掺入HPMC不仅可以提高浆料的保水率，且对注浆料具有一定的缓凝效果，与硼砂同时使用时能增强注浆料的缓凝效果；随着硼砂掺量的增加，浆液结石体的抗折强度和抗压强度呈先增大后减小的变化趋势，HPMC可以减弱硼砂对浆液结石体强度的影响，但是，随着HPMC掺量的增加，浆液结石体强度逐渐降低。当硼砂掺量为0.07%、HPMC掺量为0.25%时，防漏高强注浆料能够在保证良好力学性能条件下获得更好的工作性能，此时，初凝时间达到1 h以上，3 d抗压强度达到36.58 MPa。增加HPMC掺量会导致钙矾石(AFt)晶体由柱状向针状转变，片状单硫型水化硫铝酸钙(AFm)逐渐减少，使结构松散，硼砂掺量为0.07%、HPMC掺量为0.25%时，AFt...     

掺杂EVA胶粉的硫铝酸盐-硅酸盐复合防腐砂浆制备及性能研究

本文以PO 52.5硅酸盐水泥、42.5硫铝酸盐水泥、Ⅱ级粉煤灰、粒径为0.30～0.60 mm砂、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物胶粉(EVA)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、粉末聚羧酸减水剂(PCL)、醚类粉状消泡剂(XP)为主要原料,通过物理共混制备了EVA胶粉改性硫铝酸盐-硅酸盐复合防腐砂浆,并分析了EVA不同掺量对硫铝酸盐-硅酸盐复合防腐砂浆(AIAM)的性能影响,探究了不同EVA掺量下,硫铝酸盐-硅酸盐复合防腐砂浆体系的微观形貌。结果表明,与不掺EVA的硫铝酸盐-硅酸盐复合防腐砂浆相比,掺杂1.37wt%EVA胶粉的复合防腐砂浆1d、28d抗压强度分别为24.9 MPa、53.5 MPa;1d、28 d抗折强度分别为5.8 MPa、7.5 MPa;7d拉伸粘结强度提高了87.5%,28d抗渗压力提高了50%。于此同时,随着EVA胶粉掺量的增加,1d复合防腐砂浆体系中钙矾石的形成速度加快,含量明显增加,结构的致密性提高。     

延缓硫铝酸盐水泥凝结的研究

以硼砂和硫酸铝为主要成分研制成新型硫铝酸盐水泥缓凝剂。实验结果表明，只要合理控制缓解凝剂中硼砂与硫酸铝的比例，在一定的加入量范围可保证水泥适度缓慢，对强度也不利影响，通过对水泥化初期浆体中钙矾石生成量的测定、水泥浆体液组成的分析及XRD，DTA，SEM分析，对这种新型缓凝剂的作用机理进行了系统研究，由于熟料颗粒形状的极度不规则和表现凹凸不平，只有加入足够的硼砂量才能保证熟粒颗粒周围迅速形成严密的硼酸钙包裹层，有效抑制水化；适量硫酸铝的同时引入，可以促使包裹层外部相中析出钙矾石，相当于在包裹层外液相中设置了一个降低液相浓度的机构，迫使水较快向包裹层内渗透，从而达到促使包裹层破裂、避免过度抑制水化的目的。     

氯氧镁水泥复合缓凝剂的实验研究

以柠檬酸、葡萄糖酸钠、磷酸二氢钠和硼砂为因素,初凝时间延缓值为试验指标进行L_9(3~4)正交试验,初步遴选出复合缓凝剂的主要成分,进而对比了不同类型有机酸和磷酸盐的缓凝效果。结果表明,1∶1的柠檬酸和磷酸三钠复合可以得到各项技术性能指标都优良的复合缓凝剂,且最佳掺加量为氧化镁质量的0.2%,增加酸度可以增加缓凝效果,但是会造成氯氧镁水泥强度的下降。缓凝剂的添加使氯氧镁水泥的水化热峰值温度降低了5℃左右,凝结时间延长了4h。     

脱硫石膏-铝土矿-硅酸盐水泥混合基自流平材料

以脱硫石膏、铝土矿和普通硅酸盐水泥为原料制备自流平材料,研究了胶凝材料的表观性状、强度发展、结构与产物,以及胶凝机理.结果表明,脱硫石膏掺量20％～ 40％时,自流平材料表面性状良好,水化作用较快,凝结时间合理,具有密实的钙矾石胶凝结构;脱硫石膏掺量不足时,无法形成以钙矾石为主的胶凝结构,过量则导致胶凝体强度显著下降、凝结时间明显延长、后期强度几乎不发展.钙黄长石和硅酸钙可以指示28 d胶凝体的“亏钙”程度.因此,掺量不大于40％的脱硫石膏可与铝土矿、普通硅酸盐水泥制备混合基自流平材料,为资源化利用脱硫石膏提供了新途径.     

海水环境下矿物掺合料对硫铝酸盐水泥的水化影响

研究了海水环境下掺入硅灰、粉煤灰、矿渣对硫铝酸盐水泥抗压强度、化学收缩和水化产物的影响规律.结果表明:当硅灰的掺量为2.5%时,水泥浆体的抗压强度比空白组高.矿渣掺量为10%的水泥浆体28 d抗压强度明显超过掺入硅灰和粉煤灰时的强度,60 d强度高于空白组.掺入2.5%硅灰后,水泥浆体的化学收缩增大;在水化早期,粉煤灰和矿渣的火山灰活性很低,导致水泥浆体的化学收缩降低.掺入10%硅灰加快了硫铝酸盐水泥3 d水化反应,钙矾石生成量增多,水泥浆体早期强度比掺其它掺合料有所提高,但体积过快膨胀会破坏其内部结构,对水泥浆体的强度发展不利.     

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。     

功能性添加剂对水泥基灌浆料性能的影响

以普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硬石膏作胶凝材料配制灌浆砂浆,主要研究了减水剂、消泡剂、早强剂、缓凝剂、保水剂对灌浆料各项性能的影响。结果表明掺入0.2%羧酸粉剂、0.6%的861(有机硅)消泡剂、0.2%缓凝剂(酒石酸:葡萄糖酸钠=4:6)、0.4%黏度500的纤维素醚配制的灌浆料具有大流动性、微膨胀、早强、高强及强度持续稳定增长等特点。     

硼酸对硫铝酸盐基复合胶凝材料性能的影响

本文研究了不同硼酸掺量下的硫铝酸盐基复合胶凝材料的标准稠度用水量和凝结时间及安定性,抗压、抗折强度变化规律,并利用XRD和SEM测试方法对复合胶凝材料的水化机理进行分析。结果表明：硼酸的掺入不影响胶凝材料的安定性,但使标准稠度用水量增加,且标准稠度用水量与硼酸掺量成反比;硼酸掺量越大,初、终凝时间延长越明显;当硼酸掺量为0.20%(质量分数)时,硫铝酸盐水泥占比高的试验组早期强度提高,且后期强度不倒缩;硼酸可使钙矾石的形态更粗壮。掺加硼酸可使复合材料的干缩率降低,质量变化率呈下降趋势。     

沸石粉对硫铝酸盐水泥水化行为的影响机理研究

研究了沸石粉对硫铝酸盐水泥浆体流动度、凝结时间和抗压强度的影响规律,并通过自收缩、电阻率和XRD测试分析了沸石粉在硫铝酸盐水泥水化行为中的作用机理。结果表明,掺入沸石粉后水泥浆体的流动度明显降低,凝结时间显著延长,且延长时间随掺量的增大呈先增大后减小的趋势。当沸石粉掺量为5%~15%(质量分数)时,硬化水泥浆体的1 d、3 d、7 d抗压强度均有显著提高;沸石粉掺量为10%时,水泥浆体3 d、7 d、28 d的强度增长幅度最大,和空白组相比,分别增长了21.6%、13.9%和5.4%。掺入沸石粉后水泥浆体的24 h电阻率显著增大,硬化浆体的7 d自收缩减小,且在相同龄期时,硬化浆体的自收缩随沸石粉掺量的增大而减小。XRD分析显示沸石粉的掺入能有效促进硫铝酸盐水泥的水化,有利于1 d、3 d和28 d龄期内钙矾石的形成。     

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。     

碱-矿渣水泥缓凝剂的研究

根据碱-矿渣水泥的水化机理,研制出HN-1和HN-2型碱-矿渣水泥缓凝刺,本文主要介绍HN-1和HN-2这两种缓凝剂不同掺量对碱-矿渣水泥凝结时间和强度的影响。试验结果表明．HN—1和HN-2这两种缓凝剂可以有效延长碱-矿渣水泥的凝结时间,而且碱-矿渣水泥的净浆抗压强度和胶砂抗折强度、抗压强度与未加缓凝剂相比在低掺量时有所提高,在高掺量时有-定程度的下降。     

柠檬酸钠在藻钙胶凝材料中的应用研究

从柠檬酸钠、偏磷酸钠、硼砂、骨胶四种缓凝剂中优选出柠檬酸钠在藻钙胶凝材料中缓凝特性最好,系统考察不同掺量下对藻钙胶凝材料水化凝结性能,并进一步考察了实际应用中温度、p H值的影响因素。研究结果表明:柠檬酸钠在0.03%低掺量内,即可获得适宜的凝结性,2 h强度损失20%,干强损失5%。在实际应用中,温度12℃、温度28℃、p H值7.66、p H值10.8时,对藻钙胶凝材料凝结特性有显著性影响,柠檬酸钠的掺量应适宜调整。     

水泥比表面积与石膏的匹配对硫铝酸盐水泥膨胀性能的影响及机理

本文对不同比表面积、不同石膏掺量的硫铝酸盐水泥的膨胀性能进行了研究。结果表明,硫铝酸盐水泥的比表面积、比表面积/石膏掺量的比值影响着硫铝酸盐水泥的膨胀性能,比表面积越大、比表面积/石膏掺量比值越大,硫铝酸盐水泥的膨胀率越小。其机理在于比表面积、比表面积/石膏掺量的比值控制了钙矾石的生成速度、生成量以及形貌。