温度对碳硫硅钙石形成的影响

研究了环境温度对碳硫硅钙石形成的影响。将浸泡于不同温度的质量分数为10％的MgSO4溶液中的含石灰石粉水泥石试样进行X射线衍射分析、扫描电子显微分析、能谱分析和激光Raman光谱分析。结果表明：掺石灰石粉的水泥石在0～10℃的温度范围内,可形成碳硫硅钙石的硫酸盐侵蚀破坏。环境温度越低,碳硫硅钙石形成得越早。     

氯离子对碳硫硅钙石形成的影响

研究了氯离子对碳硫硅钙石形成的影响,将水泥-石灰石粉净浆样品浸泡在(5±2)℃不同质量分数的NaCl/Na2SO4复合溶液中,观察侵蚀后样品的外观,并对腐蚀产物进行x射线衍射、红外光谱分析.结果表明:纯Na2SO4溶液中的样品发生碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀,腐蚀产物以碳硫硅钙石及石膏为主,随着时间的延长而日益严重,由表及里...     

高温环境下碳硫硅钙石-钙矾石固溶体的研究

由碳硫硅钙石引起的硫酸盐侵蚀破坏在许多国家都有相关工程案例.铝相可以加速碳硫硅钙石的生成,并能够与钙矾石形成固溶体,但铝相的作用机理目前尚无定论.在不同温度下合成了一系列固溶体,并利用XRD,SEM-EDS及红外对固溶体进行了测试分析,结果表明:40℃温度下亦可以生成碳硫硅钙石/固溶体;20℃与40℃均能够形成碳硫硅钙石型与钙矾石型两种形态固溶体;a轴固溶体间隙随温度升高而增大,20℃环境下固溶体间隙为1.1076～1.1182nm,40℃时固溶体间隙为1.1069～1.1189nm;随温度升高碳硫硅钙石-钙矾石固溶体晶体形貌更加细长.     

矿粉对水泥基材料抗碳硫硅钙石侵蚀破坏的定量分析

研究了矿粉对水泥基材料抗碳硫硅钙石侵蚀性的影响,将制得试件在温度5℃、质量浓度10%MgSO4溶液中养护,对不同龄期试件进行力学性能测试,并对侵蚀产物进行X射线衍射、拉曼光谱定性分析及Rietveld方法定量分析。结果表明：未掺矿粉试件受侵蚀后腐蚀产物中碳硫硅钙石占12.68%,而掺20%和40%矿粉试件中碳硫硅钙石分别只占2.79%和2.19%。矿粉的掺入可以使水泥基材料的抗碳硫硅钙石侵蚀破坏性能提高,但不能完全抑制碳硫硅钙石侵蚀破坏的发生。     

碳硫硅钙石形成机制的定量分析

设计了两种人工合成碳硫硅钙石的实验方法以研究水泥基材料中碳硫硅钙石的侵蚀机理。用X射线衍射、Raman光谱对水泥基材料不同龄期的反应产物进行定性分析,并采用Rietveld方法进行定量表征。结果表明：碳硫硅钙石在不能生成钙矾石的环境下仍可形成,说明其可以直接反应生成;在有钙矾石生成的环境下,碳硫硅钙石也可生成,表明碳硫硅钙石形成机理存在Woodfordite转变机理。钙钒石的存在提高了碳硫硅钙石的产率。相比较而言,Woodfordite转变机理比直接生成机理更容易发生,且两种机理可以同时并存。     

矿渣对水泥石抗碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀性能的影响

采用抗压强度试验、X射线衍射(XRD)试验、傅里叶红外光谱(FTIR)试验和电子扫描显微镜(SEM)试验研究了不同矿渣掺量的水泥石在5℃,5wt％MgSO4溶液环境下抗压强度、腐蚀产物组成及微观结构特性.结果表明:硫酸盐作为矿渣活性的激发剂,在腐蚀早期能够提高水泥石强度,体系中掺入矿渣能有效改善水泥石抗碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀(TSA)作用.未掺矿渣的普通硅酸盐水泥在5℃,5wt％MgSO4溶液环境中腐蚀产物为白色泥状碳硫硅钙石,其腐蚀类型为典型的碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀;当体系中掺入矿渣后,水泥石硫酸盐腐蚀类型逐渐由TSA型向石膏型转变.矿渣掺量为30％时,体系中既发现了TSA作用产物也发现了石膏型腐蚀产物,当矿渣掺量大于40％时,体系硫酸盐腐蚀类型以石膏型为主.     

C3A掺量对C3A-C3S浆体微结构的影响

采用X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)、29Si核磁共振(29Si Nuclear Magnetic Resonance,29Si NMR)、27Al核磁共振(27Al Nuclear Magnetic Resonance,27Al NMR)和BET氮吸附等方法研究了标准养护条件下C3A掺量对C3S-C3A复合浆体微结构的影响.结果表明:C3A的加入可以促进C3S-C3A复合浆体的水化,释放的Al3+可以进入C-S-H凝胶硅氧链上的桥硅氧四面体位置,形成Al掺杂C-S-H凝胶;随C3A掺量增大,复合浆体中C-S-H凝胶的Al[4]/Si和MCL增大;随养护龄期增大,Al掺杂C-S-H凝胶硅氧链上的Al[4]逐渐脱出,进入浆体并转化为Al[6],导致相同C3A掺量下的复合浆体中Al[4]相对含量下降,Al[6]相对含量增长;C3A的加入在降低复合浆体平均孔径的同时,也提高了浆体的孔隙率.     

烧成温度对C3S型硫铝酸盐水泥熟料矿物形成的影响

本文通过对不同烧成温度制备熟料矿相的分析,研究了烧成温度对C3S型硫铝酸盐水泥熟料矿物形成的影响。结果表明,提高烧成温度利于C3S型硫铝酸盐水泥熟料的烧结,但由于采用高钙配料,以及采用氟化钙、氧化锌复合矿化剂技术,在降低C3S形成温度的同时,也降低了C4A3S的分解温度,从而影响熟料矿物的形成、生长与分解。     

C3S含量对阿利特-硫铝酸盐水泥熟料煅烧及性能的影响

探讨了C3S含量对阿利特-硫铝酸盐水泥熟料煅烧及水泥性能的影响。结果表明：随C3S含量增加,生料的易烧性变差;C3S含量较高时,不利于C4A3S矿物的形成;随C3S矿物含量增多,水泥强度升高,凝结时间相应延长;C3S含量降低,水泥凝结时间缩短。     

碳硫比对磷石膏分解率的影响研究

在氮气条件下,磷石膏在不同温度、碳硫比和保温时间下的分解情况不尽相同,提高煅烧温度和延长保温时间可有效的提高磷石膏的分解率。在1100℃和1150℃、碳硫比0.7、保温20 min时,磷石膏分解的分解率可达在99%以上;而在1200℃、保温5 min后,磷石膏的分解率可以达到99%以上。     

Thaumasite的结构、形成机理及对混凝土的破坏作用

分析了Thaum asite的物相结构特征、生成条件和破坏机理;与常规硫酸盐侵蚀对混凝土结构的破坏作用不同,它的生成直接导致水泥石中C SH凝胶体分解,使混凝土最终变为无强度泥状混合物。针对我国西部和北部开发,提出预防混凝土结构发生此类侵蚀破坏的方法。     

SO42-/TiO2及S2O82-/TiO2催化剂的制备及表征

制备了纳米级固体超强酸SO42-/TiO2、S2O82-/TiO2,以及MCM-41负载的SO42-/ZrO2.利用X射线衍射、氮吸附-脱附和原位吡啶吸附红外等表征方法,并通过对假性紫罗兰酮催化环化反应的初步考察,从结构、酸性和催化活性等方面对三种催化剂进行了比较分析.结果表明,所制备的SO42-/TiO2和S2O82-/TiO2催化剂不但具有小于7.0nm的纳米级晶粒、高于140cm2·g-1的比表面积、以及约4 nm的相对规整的介孔结构,还保持了单纯而完善的锐钛晶型和较强的酸活性.与SO42-/ZrO2/MCM-41主要表现为Lewis酸性不同,SO42-/TiO2和S2O82-/TiO2主要以Bronsted酸性为主,其中采用硫酸为促进剂制备的SO42-/TiO2具有最强的Bronsted酸性,而采用过硫酸根作为促进剂则使S2O82-/TiO2产生较SO42-/ZrO2/MCM-41更强的Lewis酸中心.研究发现,SO42-/TiO2和S2O82-/TiO2对假性紫罗兰酮催化环化反应具有远高于SO42-/ZrO2/MCM-41的酸催化活性,其活性差异源于不同的酸性本质,而催化剂中较多强Bronsted酸中心的存在有利于需要质子参与的环化反应的进行.     

硫酸盐侵蚀下硬化水泥浆体微结构演变及膨胀过程的数值模拟

根据硫酸盐侵蚀机理,利用改进的CEMHYD3D水化模型和随机概率方法,建立了硫酸盐侵蚀下硬化水泥浆体的微结构演变模型。在微观层次上,模拟了浆体孔溶液中硫酸根离子的自由扩散、随机碰撞和转化反应,分析了膨胀性侵蚀产物生长导致的微结构损伤和体积膨胀,计算了侵蚀过程中石膏和钙矾石的生成量及浆体的膨胀应变,并与已有试验结果对比分析验证了模型的合理性。在此基础上,数值模拟了硫酸盐侵蚀下不同水灰比水泥浆体的微结构演变及膨胀过程。结果表明：同一硫酸盐浓度下,硬化水泥浆体中氢氧化钙和含铝物相与孔隙的接触面积越小,浆体的膨胀应变越低;水灰比为0.25、0.30和0.35的硬化水泥浆体的孔隙填充程度分别达到9.09%、9.27%和9.41%时,浆体膨胀应变开始快速增大;硫酸盐侵蚀溶液浓度增大,浆体体积快速膨胀的时间提前。     

比值分析仪在硫磺回收中的应用

在硫磺回收装置中设置硫比值分析仪可有效提高硫回收率,降低SO2排放量,同时也可以达到节能减排、保护环境的目的。本文阐述了比值分析仪在硫磺回收工艺中的重要性,同时介绍了880NSL型比值分析仪的原理和在某硫磺回收装置的应用。     

掺杂对高C3S水泥熟料烧成及C3S形成动力学的影响

利用铁尾矿作为作硅铝质原料进行生料配料(熟料率值KH =0.97,SM =2.5,IM =1.5),其中C3S含量超过70％.在此空白生料的基础上分别掺入氟、硫和氟硫复合阴离子,各试样分别在1300℃,1350℃,1400℃和1450℃下煅烧30 min,然后测定熟料中f-CaO的含量,并计算C3S的形成活化能.通过差热分析和XRD分析,研究高C3S熟料的烧成过程.结果表明:氟、硫的掺入能够显著改善生料的易烧性,大幅降低C3S的活化能,促进熟料的烧成.单掺时硫比氟的效果要好,氟硫复掺比单掺效果好.生料的差热分析表明,氟、硫能够使石灰石的分解温度降低10 ～20℃,同时能促进熟料的液相烧结.在1450℃时复掺氟硫熟料的主要矿相是C3S,还有少量的C2S,C3A和C4AF,表明高C3S水泥熟料已经烧成.     

SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂的研究进展

概述了SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂的催化机理;分析比较了纳米技术法、低温陈化法、沉淀–混合共沉淀浸渍法、浓硫酸活化钛白粉法等制备出的催化剂对催化性能的影响;介绍了催化剂载体改性、引入金属或离子、促进剂等改性方面的研究进展;展望了固体超强酸催化剂的研究和应用前景。     

复合固体超强酸SO42-/ZrO2-Al2O3催化合成乳酸正丁酯的研究

合成了几种不同Zr、Al原子比的SO4^2-/ZrO2-Al2O3复合固体超强酸,将其用于催化乳酸与正丁醇的酯化反应,均有较好的催化活性,尤以Zr：Al=1:2的催化效果最好,经济性优于ZrO2超强酸催化剂。其最佳反应条件为：酸醇摩尔比为1：3,催化剂用量为乳酸质量的10％,反应时间2－2．5h,酯化率达96．9％。该催化剂具有制备容易、催化活性高、不污染环境、可重复使用的优点。     

SO42-/MxOy固体酸催化剂研究进展

SO42/MxOy固体酸具有制备简单、热稳定性好、催化活性高、易与产物分离和不腐蚀设备等优点,已成为国内外固体酸催化剂研究的热点.本文综述了SO42-/MxOy固体酸的制备方法、制备条件对SO42-/MxOy固体酸性能的影响以及改进SO42-/MxOy固体酸性能的方法.