环保型GSF胶结料水化硬化机理研究

GSF胶结料是利用石膏尾矿、高炉矿渣、粉煤灰等工业废渣与少量激发剂混合配制的一种新型胶凝材料。着重研究了GSF胶结料水化动力学特征、水化产物和硬化机理,研究表明GSF胶结料水化硬化机理有别于普通硅酸盐水泥。     

煅烧猛渣取代水泥胶结料水化机理

本文借助Ｘ射线衍射、差热分析等试验手段，分析了煅烧锰渣取代水胶结料的水水化产物，剖析了其强度形成和稳定发展的机理。     

高水速凝固结材料性能和硬化机理研究

研究了高水材料性能的影响因素。运用ＸＲＤ、ＴＧ－ＤＴＡ、ＳＥＭ等研究了高水材料的水化和硬化机理,分析了石膏、生石灰等对高水材料性能影响的机理,以及非结合水在高水材料硬化浆体结构中的作用。     

水化铝酸钙（C3AH6）脱水相及其水化研究

用分析纯原料合成了水化铝酸钙纯样品，用ＤＴＡ－ＴＧ，ＸＲＤ研究了脱水过程及脱水相组成和特性，用ＸＲＤ定量分析了脱水相水化产物和水化速度；考察了脱水相的凝结时间与硬化体强度，本文为建立４００℃左右低温脱水的水化物脱水相（ＤｅｈｙｄｒａｔｅｄＨｙｄｒａｔｅｓＰｈａｓｅｓ简称ＤＨＰ）胶凝材料新体系提供了理论依据。     

低硫型水化硫铝酸钙（AFm）脱水相及其水化特性研究

用自蔓延（ＳＨＳ）法合成了ＣＡ，并由ＣＡ水化合成了低硫型水化硫铝酸钙（ＡＦｍ）纯样，用ＤＴＡ－ＴＧ，ＸＲＤ研究了ＡＦｍ脱水过程中组成与结构的变化，发现ＡＦｍ在３００～４８０℃左右脱水生成“无水ＡＦｍ”，对无水ＡＦｍ的水化产物，水化过程以及硬化体性能研究表明无水ＡＦｍ具有较好的胶凝能力，凝结时间较长，水化硬化体强度后期增进率增高；当加入石膏时，硬化体显示明显的膨胀能力。     

水化铝酸钙(C_3AH_6)脱水相及其水化研究

用分析纯原料合成了水化铝酸钙纯样品，用ＤＴＡ－ＴＧ、ＸＲＤ研究了脱水过程及脱水相组成和特性；用ＸＲＤ定量分析了脱水相水化产物和水化速度；考察了脱水相的凝结时间与硬化体强度，本文为建立４００℃左右低温脱水的水化物脱水相（ＤｅｈｙｄｒａｔｅｄＨｙｄｒａｔｅｓＰｈａｓｅｓ简称ＤＨＰ）胶凝材料新体系提供了理论依据。     

影响BMC胶结料强度因素的研究

本文研究了影响ＢＭＣ胶结料强度的三个因素：水灰比，外加剂及其掺量，龄期。     

低温型水化硅酸钙脱水相及其特性

用化学纯原料在水热条件下合成了Ｃ／Ｓ比为１．０和１．３的二个水化硅酸钙样品，研究了水化硅酸钙在２００～８００℃温区脱水过程中姓的组成和结构的变化和其脱水相再水化，结果表明，在４００～８００℃范围内脱水的水化硅酸钙脱水相均具有胶凝性能，在较低温度下（４００℃）脱水的脱水相比表面极大，再水化时需水量很大，因而使其化水硬化体中具有丰富的孔网体系，本文为建立４００℃左右低温脱水的水化物脱水相（Ｄｅｈｙｄｒ     

磷尾矿胶结充填材料力学性能与水化过程研究

将重介质选矿产生的磷尾矿破碎至5 mm以下后与粉煤灰、水泥按一定比例混合制备胶结充填材料。通过X射线衍射(XRD)、综合热分析(TG/DSC)、扫描电镜(SEM)等技术手段,对磷尾矿和粉煤灰的化学成分和矿物成分进行分析,对优化配比的胶结充填材料不同龄期的力学性能与水化过程的关系进行研究。结果表明:磷尾矿受粒径和活性物质的影响,活性较低。而粉煤灰具有一定的火山灰活性。胶结充填材料的水化反应包括:水泥的水化反应,粉煤灰、少量磷尾矿的火山灰反应。以上水化反应生成的钙矾石(AFt)和水化硅(铝)酸盐(C-S-H)凝胶与分散的磷尾矿、未反应的粉煤灰等联结起来,构成牢固紧密的整体,具有较好的力学性能。     

高性能矿渣胶凝材料的试验研究

通过试验，选择出Ｊ２型激发剂掺量为矿渣重量的１０％，ｍｗ／ｍｓ为０．２７５，塑怀成型，标养１ｄ＋沸煮６ｈ的工艺条件，较容易地制备出抗压强度高达１２０－１５０ＭＰａ的碱矿渣高性能经基材料，其水化产物主要是低Ｃ／Ｓ比的Ｃ－Ｓ－Ｈ凝胶。     

微珠与硅灰、粉煤灰水化活性的对比研究

为研究微珠对二元复合胶凝材料体系水化硬化的影响机理,以及与粉煤灰、硅灰的差别,作者运用激光粒度分析(Laser Particle Sizer)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、微量热仪(Tam Air)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)等多种现代微观测试技术,对微珠的水化活性进行了系统的研究。结果表明,微珠的水化活性介于硅灰和粉煤灰二者之间。     

CaO—SiO2—P2O5—H2O体系中CBC材料的水化产物：（一）水化产物组成

利用ＸＲＤ和ＳＥＭ－ＥＤＳ等测试技术对ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ｐ２Ｏ５－Ｈ２Ｏ系统中ＣＢＣ材料的水化产物组成进行了研究，结果表明：随水化进行，ＯＨＡＳｐ，β－Ｃ２Ｓ和β－Ｃ２Ｐ的量均减少，水化３６５ｄ时，体系中出现了一些不知归属的衍射线，三强线为：０．２０９２（１００），０．８２１６（５６），０．３０９１（４１）。此外在水化产物中出现了两种不知名的水化磷酸：７ＣａＯ．３Ｐ２Ｏ５．ｘＨ２Ｏ和６ＣａＯ．Ｐ２     

低温型水化硅酸钙脱水相及其特性

用化学纯原料在水热条件下合成了Ｃ／Ｓ比为１．０和１．３的二个水化硅酸钙样品，研究了水化硅酸钙在２００～８００℃温区脱水过程中发生的组成和结构的变化和其脱水相再水化。结果表明，在４００～８００℃范围内脱水的水化硅酸钙脱水相均具有胶凝性能：在较低温度下（４００℃）脱水的脱水相比表面极大，再水化时需水量很大，因而使其水化硬化体中具有丰富的孔网体系。本文为建立４００℃左右低温脱水的水化物脱水相（ＤｅｈｙｄｒａｔｅｄＨｙｄｒａｔｅｓＰｈａｓｅｓ简称ＤＨＰ）胶凝材料新体系提供了理论依据。     

不同沥青胶结料重复蠕变试验研究

利用重复蠕变试验,对3种不同类型沥青结合料进行高温性能评价,试验结果表明,橡胶沥青高温性能明显优于SBS改性沥青,基质沥青最差。对不同粉胶比橡胶沥青胶浆试验分析发现,累积变形增长率随粉胶比变化呈现出峰值关系,粉胶比为0.3时橡胶沥青胶浆高温性能最差,进行橡胶沥青混合料设计时,粉胶比应尽量远离此值。     

复合型镁质胶凝材料的水化相及其硬化体显微结构

将菱苦土与苛性白云石按一定比例混合构成复合型镁质胶凝材料,将其与氯化镁水溶液按n（MgO）/n（MgCl2）=5拌和后形成氯氧镁水泥硬化体,研究了该复合型镁质胶凝材料的水化相及其硬化体显微结构。该硬化体的强度随着菱苦土在苛性白云石中含量的增加,其不同养护时间的抗折和抗压强度均随之增加,24 h的最高抗折强度为9.07 MPa,28 d的最高抗压强度为183.50 MPa,说明将复合型镁质胶凝材料与氯化镁溶液拌和后,形成了具有一定强度的水泥石或氯氧镁水泥硬化体。XRD和IR测试结果证明形成的硬化体为5型相结晶体,其显微特征主要是大量的凝胶体形貌而非针（棒）状结晶结构,呈放射状的针（棒）状晶体仅在孔洞中存在。认为凝胶体是复合型镁质胶凝材料硬化体具有很高强度的来源。     

硬石膏水化硬化过程中的热力学研究

根据热力学计算与实验结果研究了硬石膏的水化硬化过程及其制品的使用条件。结果表明,硬石膏的水化反应是一个自发过程,其水化过程遵循溶解—析晶机理。硬石膏的水化率随温度升高而降低,其制品的干养温度不能超过85℃、潮湿环境下的最高使用温度不能超过48℃,这对实际工作有一定的指导作用。     

硬石膏水化硬化过程中的热力学研究

根据热力学计算与实验结果研究了硬石膏的水化硬化过程及其制品的使用条件。结果表明,硬石膏的水化反应是一个自发过程,其水化过程遵循溶解—析晶机理。硬石膏的水化率随温度升高而降低,其制品的干养温度不能超过85℃、潮湿环境下的最高使用温度不能超过48℃,这对实际工作有一定的指导作用。     

煤矸石-水泥二元胶凝材料水化动力学研究

为揭示煤矸石对水泥水化过程的影响,采用等温量热仪研究了煅烧煤矸石-水泥复合胶凝体系的水化动力学。煤矸石-水泥二元胶凝材料水化放热规律与纯水泥基本一致;复合盐(CaCl2—K2SO4,CaCO3—K2SO4)能够促进煤矸石-水泥胶凝材料的水化,缩短煤矸石-水泥胶凝材料的水化诱导期,提高煤矸石-水泥的水化放热量;从加速期水化反应速率常数和水化放热量来看,氯盐-硫酸盐比碳酸盐-硫酸盐对煤矸石-水泥二元胶凝材料激发效果更好。     

改性高铝水泥水化,硬化机理研究

运用 Ｘ 射线衍射分析,原子吸收光谱等测试手段, 结合宏观试验结果,对改性高铝水泥水化硬化机理与改性原理进行了分析研究。