雄安站型钢混凝土梁水化反应施工监测分析

以雄安新区高铁站站房承轨层A区结构为工程背景,对结构在施工过程中的温度及应变的变化规律展开研究。利用振弦式应变计对结构关键位置的型钢混凝土梁在施工过程中应变和温度的变化情况进行了施工监测。介绍监测的目的意义、所用的仪器设备以及监测方案;对监测得到的应变和温度数据进行了整理和研究,揭示了其在施工过程中的变化规律,得出了水化反应中混凝土的应变和温度呈正相关的结论。

静态破碎剂水化反应分析

利用马弗炉高温真空煅烧碳酸钙烧制氧化钙熟料,后经XRD分析煅烧熟料矿物组成、SEM(扫描电镜)观察和分析固体物质的表面形态和结构,并利用煅烧熟料配制静态破碎剂,给出了静态破碎剂的最优配比,研究了水灰比、环境温度以及拌和水温对静态破碎剂水化反应的影响。结果表明:随着煅烧温度的升高,碳酸钙分解成氧化钙的程度越高,氧化钙晶体收缩愈紧密,晶体微孔隙逐渐消失且变得越致密,表观密度增大,反应活性降低。静态破碎剂在测试钢管中的峰值温度随水灰比的增大先增大后减小;随环境温度以及拌和水温的升高而升高;但其温度随时间变化趋势大体一致。

蔗糖和水玻璃对竹屑–硫氧镁水泥物理性能和水化反应的影响

为进一步提高硫氧镁(MOS)水泥的强度和耐水性,研究了竹屑作为填充剂,蔗糖和水玻璃作为分散剂对MOS水泥强度和耐水性的影响,通过采用X射线衍射和扫描电镜(SEM)分析了蔗糖和水玻璃对竹屑–硫氧镁水泥水化反应的影响,并在单掺蔗糖和水玻璃的基础上,复掺柠檬酸以对比探究影响机理。结果表明:蔗糖和水玻璃作为分散剂可以有效提高MgO颗粒的分散性,从而延缓水化反应,促进碱式硫酸镁相的生成,延长了竹屑–硫氧镁水泥的凝结时间,提高了强度和耐水性,柠檬酸的改性机制与蔗糖和水玻璃不同,复掺柠檬酸可以促进水化反应生成更高强度的5·1·7相。

不同温度条件下矿渣水泥的水化反应机理研究

文章针对20℃、40℃、60℃、90℃等4种不同养护温度,考察不同温度条件下对矿渣水泥水化作用的影响,在此基础上,通过超声检测和等温量热法测定试样的水化热,并与显微试验相结合,揭示出不同温度下,钢渣混凝土的水化反应机制。

雄安站型钢混凝土梁早期水化反应温度效应分析

以雄安新区高铁站站房承轨层结构为工程背景,为了制定出科学、合理、高效、安全的施工方案,对施工过程中的结构和构件质量严格把控,并使结构竣工状态能够满足设计要求,对结构关键位置型钢混凝土梁在施工过程中的水化反应情况及应力的变化规律展开研究。介绍了ABAQUS混凝土水化反应分析的分析过程和基本假定;建立了结构关键位置的型钢混凝土梁的有限元模型;利用FORTRAN语言在ABAQUS二次开发平台上编写了HETVAL、FILM子程序,对型钢混凝土梁进行了热传导分析和温度应力分析,并总结了水化反应中混凝土的温度和应力变化规律;发现水化反应中混凝土的里表温度差会不断增大,混凝土的应力会随着温度的升高而不断增大;基于分析结果发现混凝土梁底部容易出现裂缝,在施工过程中需要采取相应的控制措施。

混凝土中水泥水化反应放热模型及其应用

大体积混凝土结构水化热温度场分析的关键是混凝土中水泥水化反应放热模型的确定.基于化学反应动力学原理,提出了一种物理意义明确,考虑了温度和化学反应物浓度对化学反应速率影响的混凝土中水泥水化反应放热模型,并将其应用于有限元分析.算例分析表明,该模型能很好地拟合了混凝土绝热温升的实测数据,较精确地预测了在不同浇筑温度下混凝土绝热温升的变化规律.

粉煤灰、硅灰及纳米硅与C_3S水化反应产物的显微结构研究

介绍了粉煤灰、硅灰、纳米硅以及复合微粉对C3S水化的作用,对其产物的显微结构进行了分析。结果表明:不同粒径的微粉与C3S 二次水化反应时,在Ca(OH)2的侵蚀作用下,早期生成絮状C-s-H凝胶,后期生成向外呈辐射状的纤维c-s-H。这种二次水化产物可 填充不同粒径颗粒之间的孔隙,最终形成致密网络状的二级界面显微结构。

磷渣硅酸盐水泥水化反应机理研究

通过Ｘ－ｒａｙ衍射分析和扫描电镜观察，结合不同龄期磷渣与矿渣反应量及结合水量的试验比较，分析了磷渣缓凝机理，Ｎａ２ＳＯ４的激发机理，提出了磷渣硅酸盐水泥的水化反应机理。由于Ｎａ２ＳＯ４加速了熟料矿物Ｃ３Ｓ和Ｃ３Ａ的水化，抵消了磷渣和ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ的缓凝作用，从而使磷渣硅酸盐水泥的水化反应加速。

合成MgO-CaO砂的水化反应动力学研究

研究了合成MgO CaO砂的水化反应过程 ,建立了水化反应物理模型 ,推导出水化反应动力学公式。结果表明 :合成MgO

钨尾矿机械-化学活化及其与水泥水化反应机理

尾矿制备辅助胶凝材料是实现尾矿大规模资源化利用的重要途径。本工作研究了机械-化学活化对钨尾矿颗粒粒径和比表面积的影响,探究了不同活化方式、活化剂种类对钨尾矿制备胶砂试块机械强度的影响,通过XRD、SEM、IR对水化产物的物相及微观结构进行表征。结果表明,机械-化学活化能有效降低颗粒平均粒径并增加胶砂试块的活性指数,活化效果最佳的是三元复合活化剂,其次是二元复合活化剂,效果较弱的是单一活化剂。采用H1、C1和G1三元复合活化剂活化钨尾矿后,直径小于10μm的钨尾矿颗粒达到了70.07%,制备的胶砂试块活性指数达88.11%。机械-化学活化的本质是通过破坏矿物表面结构,增加其表面无序物质和振动能,使得水化产物中生成大量六方板状Ca(OH)2,最终形成大颗粒的C-S-H凝胶和钙矾石。

不同水灰比下无水硫铝酸钙的水化反应

为澄清无水硫铝酸钙的水化反应机理,利用化学试剂Ca CO3、Al2O3、Ca SO4合成纯度达90%以上的无水硫铝酸钙（C4A3）单矿物,研究其在水灰比为0.3、05、0.7条件下的水化反应,包括不同水化时间的水化产物及变化规律,用X射线衍射仪、综合热分析仪和扫描电子显微镜对水化产物进行分析.结果表明：水化产物为含不同摩尔结晶水的2种单硫型水化硫铝酸钙C4AH12（AFm-12）和C4AH1 4（AFm-14）以及无定形状态的铝凝胶（AH3）,整个水化过程未生成钙矾石（AFt）;随着水化时间的延长,C4AH12（AFm-12）会逐渐转化为C4AH1 4（AFm-14）;水化反应主要集中发生在3~12 h,后期C4AH1 4晶体不断长大.

磷酸钙骨水泥的水化反应机理研究

本文对新型的人工骨材料磷酸钙骨水泥（简称ＣＰＣ）的水化反应机理进行了研究．结果表明，ＣＰＣ水化反应的热力学基础在于各种磷酸钙盐溶解度的差异，当ｐＨ＞４．２时，羟基磷灰石ＨＡＰ的溶解度最小．其它磷酸钙盐在水中可通过溶解沉淀析出ＨＡＰ；ＣＰＣ采用两种酸碱性不同的磷酸钙盐，可以利用酸碱副产物的中和反应使体系ｐＨ值稳定，使水化反应保持一定的推动力，由磷酸四钙ＴＥＣＰ和无水磷酸氢钙ＤＣＰＡ组成的ＣＰＣ；其水化反应的动力学前期由ＤＣＰＡ的表面溶解控制，后期由通过产物层的扩散控制．

XRD法研究水泥水化反应速度

本实验采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）的常规物相分析法，以物相的衍射强度与多个主峰峰强和半高宽乘积之和成正比的原理，测定了同种水泥水化反应的速度，并与热导式微热量热法进行比较，证实采用ＸＲＤ法测定水泥水化反应速度具有简单、快速和实用的特点。

高活性阿利特硫铝酸盐水泥及其水化反应

利用青海省当地原材料制备阿利特硫铝酸盐水泥熟料.该熟料结合了硅酸盐熟料和硫铝酸盐熟料的优点,具有碱性与硫酸根离子的双重激发作用,能很好地激发矿渣、粉煤灰等活性矿物材料.在此基础上,提出了高活性阿利特硫铝酸盐水泥方案.通过微观结构分析,探讨其水化反应的机理与过程,并阐明了复合胶凝体系的优势互补作用的原理.实验证明,高活性阿利特硫铝酸盐水泥,能充分发挥熟料自身独特的矿物组成特性和活性矿物材料的火山灰效应,使硬化浆体中Ca(OH)2含量降低,并因此而获得较为适宜的晶／胶比,使其后期强度明显提高.

水泥水化反应与混凝土自收缩的动力学模型

基于水泥的多组分和多尺度水化反应的原理,分别建立了水泥的水化反应和混凝土自收缩的动力学模型。这2个模型均采用两阶段的经验公式,分别用于模拟水化反应和自收缩的快速发展阶段与平稳变化阶段。实测数据检验结果表明,这2个模型可以用于模拟硅酸盐水泥的等温水化放热曲线,以及用硅酸盐水泥配制的混凝土的自收缩发展过程。

铁(Ⅲ)催化氯代炔烃水化反应合成α-氯代甲基酮类化合物

研究了Fe(Ⅲ)催化氯代炔烃水化生成α-氯代甲基酮化合物的反应,考察了催化剂的种类、酸的种类、反应温度以及溶剂对反应的影响.结果表明,采用Fe Cl3·6H2O(摩尔分数5%)和甲基磺酸(摩尔分数20%),在1,2-二氯乙烷溶剂中,氯代炔烃于80℃进行水化反应3 h,可以高产率得到α-氯代甲基酮产物.所得化合物的结构采用IR,1H NMR,13C NMR及MS等方法进行了表征.该水化反应合成方法简单、条件温和且收率良好,为合成α-氯代甲基酮提供了一种简便途径.

热塑性淀粉材料的表面疏水化反应

用反应性试剂 (TDI/蓖麻油预聚体 )对热塑性淀粉材料 (TPS)表面进行了疏水化处理。研究了预聚体与 TPS表面的反应性、涂层的疏水性能以及涂层的形貌。红外光谱 (IR)分析结果表明 ,预聚体与 TPS之间发生了反应 ,为反应性涂层 ;样品表面的接触角变化速率由原来的 3 .90°/ min变为 0 .3～ 0 .4°/ min,表明 TDI/蓖麻油体系涂层样品表面的疏水性能与 TPS相比有了很大的改善。涂层液的粘度及 n(— NCO) / n(— OH)比例对材料厚度等性能有很大的影响 ,n(—NCO) / n(— OH)为 2时 ,涂层表面光滑透明 ,韧性好 ,具有良好的综合性能 ;n(— NCO) / n(— OH)大于 2时 ,涂层表面粗糙且脆。涂层厚度可以通过改变涂层预聚体的粘度来进行调节。

硅铝原料预处理对地聚合物早期水化反应行为的影响

采用低活性高硅尾矿预处理后作为硅铝原料(基质)与铝校正料偏高岭土复合,在碱硅酸盐溶液激发作用下制备地聚合物。通过ESEM和ATR-FTIR表征地聚合物净浆的早期水化反应机理,并对地聚合物砂浆试样后期的抗压强度及微观形貌进一步分析。结果表明:通过碱熔融与机械研磨复合的方式对尾矿进行预处理,可以有效促进地聚合物体系的早期水化反应进程,有利于铝硅酸盐凝胶相的形成,进而改善地聚合物后期的微结构及强度性能。本研究说明有可能通过改变硅铝原料性质的方式对地聚合物早期水化反应行为进行控制,从而调整地聚合物的后期性能(如强度性能、施工性能等),使其满足特定的工程应用需求。

纤维增强MgO/SiO2水泥的配比优化及水化反应机理研究

探讨了纤维增强MgO/SiO2水泥的水化机理,重点研究了MgO/SiO2混合比例对该体系水化反应过程的影响。通过抗拉/抗弯强度等测试,研究了MgO/SiO2混合比例与老化时间对材料力学性能的影响,确定了材料性能随MgO/SiO2混合比例的变化规律,获得了最优配方;利用SEM、FT-IR等对MgO/SiO2复合材料水合产物的形貌和组成进行了表征;采用pH值和离子浓度表征,研究了MgO/SiO2水泥的水化过程。结果表明,MgO/SiO2混合体系的水化产物为Mg(OH)2和水化硅酸镁凝胶,MgO/SiO2水泥的力学性能受Mg(OH)2与水化硅酸镁凝胶共同作用的影响,60%MgO-40%SiO2混合比为水泥复合材料的最优配方;加入木质纤维素纤维的60%MgO^40%SiO2试件,第1 d老化时的抗弯强度约为9.2 MPa,相较于普通水泥的7.3 MPa,增长达26%,且经过10 d的加速老化,其抗弯强度仍比普通水泥高。可知在MgO/SiO2中加入木质纤维素纤维可显著增强MgO/SiO2水泥的抗弯强度,改善其力学性能。

富硫尾矿对矿渣水化反应生成钙矾石的影响

用红外光谱、X射线衍射和扫描电子显微等现代微观微区测试手段 ,对高炉矿渣及含硫高的矿山尾矿砂混合体系的水化反应过程进行检测和分析 ,了解这一过程中新、旧物相的变化情况 ,通过对主要新生相钙矾石的生长和生成量的检测 ,选出理想的激发剂和合适的养护时间 ,从而给出以高炉矿渣作粘合剂 ,以富硫尾矿砂作骨料研制新型建筑材料的具体工艺条件。