聚羧酸系减水剂对铝酸盐水泥性能的影响

测定了自制聚羧酸高效减水剂不同掺量对铝酸盐水泥净浆扩展度、凝结时间及胶砂强度的影响,通过扫描电镜测试了水化产物的形貌,对聚羧酸高效减水剂对铝酸盐水泥早期结构的作用机理进行了分析。结果表明:使用自制聚羧酸高效减水剂在适宜掺量时能显著提高铝酸盐水泥的净浆扩展度,并且具有良好的扩展度保持性能;标准稠度时,聚羧酸高效减水剂的掺入使铝酸盐水泥净浆的初凝时间略有延长,随掺量的增大会显著延长终凝时间;相同水灰比时,较低掺量聚羧酸高效减水剂对铝酸盐水泥的1d抗折强度和抗压强度影响不大,掺量大于0.6%时,会显著降低铝酸盐水泥的1d抗折强度和抗压强度,但聚羧酸高效减水剂掺量不同,对铝酸盐水泥胶砂3d抗折强度和抗压强度影响不大。     

高延性混凝土弯曲性能的尺寸效应

为了研究高延性混凝土尺寸变化对其弯曲性能的影响,测试了不同尺寸高延性混凝土试件的弯曲强度和弯曲韧性,采用统计学理论对试验结果进行了分析.结果表明:聚乙烯醇纤维增韧高延性混凝土极限弯曲强度及等效弯曲韧性指数都存在显著的尺寸效应,在相同龄期时,等效弯曲韧性指数的尺寸效应更为显著;随着养护龄期的增加,聚乙烯醇纤维增韧高延性混凝土极限弯曲强度和等效弯曲韧性指数的尺寸效应度增大.Ryan-Joiner正态性检验表明,聚乙烯醇纤维增韧高延性混凝土极限弯曲强度及等效弯曲韧性指数均服从正态分布,且随试件尺寸的增大,两者的变异系数均增大,说明聚乙烯醇纤维增韧高延性混凝土极限弯曲强度及等效弯曲韧性指数的尺寸效应符合Weibull尺寸效应统计理论的规律.     

烧结法制备炭黑/铝酸钙水泥及其结合耐火浇注料的性能

以氧化铝、氧化钙及炭黑为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水溶液为分散剂,经球磨混合、干燥、压坯,通过埋碳烧结法制备炭黑/铝酸钙水泥(CCAC)。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪研究了PVP水溶液浓度对产物物相组成和显微结构的影响;并分别通过沉降实验和综合热分析研究了炭黑/铝酸钙水泥的水润湿性和抗氧化性。结果表明:5%(质量分数)PVP的添加可以使炭黑的Zeta电位从–22.4 m V下降到–34.4 m V,炭黑在水中的分散性明显改善;经1 400℃保温4 h烧结后,5%PVP试样炭黑分布最均匀,产物中Ca O·Al_2O_3和CaO·2Al_2O_3的含量与商用Secar71水泥物相组成相近。与机械混合法制备的炭黑/铝酸钙水泥(S71CB)相比,埋碳烧结法制备的炭黑/铝酸钙水泥(CCAC–5,PVP水溶液浓度5%)具有较好的水分散性和抗氧化性。分别以S71CB和CCAC–5为结合剂制备刚玉质浇注料,研究了2种浇注料的力学性能和抗渣侵蚀性,结果表明:CCAC–5结合浇注料1 500℃烧结3 h后耐压强度和抗折强度分别比S71CB结合浇注料提高8.39%和10.71%,熔渣侵蚀率降低7%。CCAC–5结合浇注料表现出较好的力学和抗渣侵蚀性能,有望成为含碳浇注料的新型结合剂。     

PNS与葡萄糖酸钠复合使用对初期钙矾石形成的影响

在水泥水化初期,钙矾石的形成对水泥浆体的流动性和流动性经时损失等性能有着重要影响.采用Al2(SO4)3·18H2O与CaO混合溶液法合成钙矾石,并采用X衍射分析(XRD)和综合热分析(TGA)研究了萘系高效减水剂(PNS)及其与葡萄糖酸钠(SG)复掺时对初期钙矾石(AFt)生成量的影响.测试结果表明,通过溶液法合成的5min试样的XRD图谱中已出现明显的AFt特征峰和CaSO4·2H2O特征峰.掺入PNS后,XRD图谱中AFt特征峰降低,TGA也表明AFt生成量减少.增加PNS掺量及PNS与SG复掺均会使AFt生成量进一步减少.这些结果表明PNS对AFt的结晶起到了抑制作用,增加PNS掺量及PNS与SG复合使用均会进一步抑制AFt的结晶.     

埋碳烧结法制备碳/铝酸钙复合粉体及其微观表征

以有机酸钙(草酸钙、柠檬酸钙、硬脂酸钙)和氧化铝为原料,采用埋碳烧结法制备碳/铝酸钙复合粉体。借助X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)和扫描电子显微镜(SEM),研究了烧结温度和有机酸钙种类对产物物相组成及显微结构的影响,通过粒度分析仪、热重分析仪对其性能进行检测。结果表明,烧结温度由1 200 ℃升至1 400 ℃,产物中C₁₂A₇逐渐转变为CA和CA₂,与以碳酸钙为钙源的试样相比,有机酸钙1 400 ℃烧结试样的CA₂含量较高;各试样拉曼光谱图中在1 350 cm-1和1 580 cm-1附近均出现了自由碳的D峰和G峰,表明各试样中均含有自由碳;SEM分析表明以柠檬酸钙为钙源和碳源的试样(1400-Cit)经1 400 ℃埋碳烧结后产物中自由碳弥散分布于铝酸钙中并被其包裹,形成球形复合粉体。利用氧化失重法测得1400-Cit试样的碳含量最高,其质量分数达5.98%。     

萘系高效减水剂的吸附特性及吸附模型

采用水泥水化体系和粉煤灰非水化体系2种浆体,研究萘系高效减水剂(polynaphthalene sulphonate,PNS)的吸附特性及对净浆流动性的影响,更有助于深刻认识PNS的作用机理。结果表明:掺PNS的2种净浆初始扩展度及扩展度经时损失规律相同,但吸附量均随时间延长而增大,说明水泥水化并非流动度经时损失的唯一原因。高掺量的PNS在水泥颗粒表面吸附量明显大于低掺量的,但X射线光电子能谱测试表明水泥颗粒表面的C原子所占比例相差不大,说明PNS在水泥颗粒表面存在不同的吸附形态。提出了PNS动态吸附模型,即:PNS存在尾式、环式和卧式等多种吸附形态,而且3种吸附形态会随时间和吸附量的变化而变化,吸附形态的转变是导致PNS塑化浆体流动性损失的重要原因之一。     

高效减水剂对钙矾石结晶形成影响的研究进展

在水泥水化初期,钙矾石的形成对水泥浆体的流动性和流动性经时损失等性能有着重要的影响。本文综述了掺加高效减水剂对钙矾石结晶形成的不同作用效果,分析了产生两种不同作用效果(吸附抑制和吸附促进)的原因。     

Al2O3含量对燃烧合成铝酸钙粉体物相组成的影响

本文以CaO、Al和Al2O3为原料,在氧气气氛下,采用燃烧合成法(CS)制备铝酸钙粉体,计算了CaO-Al-Al2O3-O2体系的绝热温度,结合物质自由能函数的相关理论、X衍射法(XRD),研究了Al2O3含量对燃烧合成铝酸钙粉体物相组成的影响.热力学计算及XRD物相分析结果表明:体系绝热温度随Al2O3含量的增多而降低,但均大于1800 K,说明体系反应可自持;当Al2O3/(Al2O3+ CaO) (mole)分别为0.3,0.47和0.55时,物相组成分别为C3A和C12A7,C12A7和CA,CA和CA2;热力学数据显示C12A7-C3A、C12A7-CA和CA-CA2之间物相可实现转化,但由于燃烧合成反应速度过快及不可控性导致物相之间尚未完成转化,致使燃烧合成铝酸钙的物相生成量与理论量有较大差异.