硅酸盐-硫铝酸盐混合水泥性能试验研究

硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥各有明显的优势和不足,将两种水泥混合复掺,可以改善单一水泥的某些性能。为此,通过试验研究硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥混合互掺后标准稠度用水量、凝结时间、胶砂强度和安定性的性能变化。试验结果表明,硅酸盐-硫铝酸盐水系混合后,硫铝酸盐水泥中的C4A3Sˉ和硅酸盐水泥中的C3S在水泥水化反应早期能够相互促进,提高反应速率。硫铝酸盐水泥掺少量硅酸盐水泥或硅酸盐水泥掺少量硫铝酸盐水泥与单一水泥相比,标准稠度用水量和凝结时间变化较小且能改善混合水泥的胶砂强度,但掺量较大时会引起混合水泥凝结时间加快,甚至速凝,且强度较单一水泥降低。

硅酸盐水泥与铝酸盐水泥混合体系的研究和应用

介绍了由硅酸盐水泥与铝酸盐水泥组成的二元体系,以及掺石膏后三元体系的凝结时间、力学性能、体积变形等,水化硬化机理和应用方面的国内外研究现状,并提出了今后的研究重点。

硅酸盐-硫铝酸盐水泥混合体系的试验研究

研究了不同比例的硅酸盐、硫铝酸盐水泥混合体系的凝结时间、水泥砂浆的强度性能,并对一定混合比例的OPC-SAC水泥进行了XRD、SEM和水化量热测试。结果表明,硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥混合,SAC中的C4A3-S矿物与OPC中的C3S矿物在共同水化过程中有相互促进的作用,会使混合水泥水化和凝结加速;混合水泥的强度性能与两种水泥的混合比例有关。本研究可对硅酸盐-硫铝酸盐水泥混合体系的应用提供借鉴。

石膏品种对硅酸盐—硫铝酸盐复合体系水泥性能的影响

在试验研究不同石膏品种对硅酸盐—硫铝酸盐复合体系水泥凝结时间、标准稠度需水量、强度等性能影响的基础上,探讨了石膏品种对硅酸盐—硫铝酸盐复合体系水泥性能的影响机理。结果表明:二水石膏对该种复合体系水泥的缓凝作用比硬石膏明显,硬石膏易引起复合体系水泥急凝和需水量增大。石膏品种对硅酸盐—硫铝酸盐复合体系水泥强度的影响较复杂,与水泥体系中含铝矿物及其水化溶液中SO42-离子浓度有关;在蒸馏水和饱和石灰水中,二水石膏的溶解速度比硬石膏快,溶解度比硬石膏低。推导证实,石膏的溶解速度和溶解度是决定硅酸盐—硫铝酸盐复合体系水泥性能的主要因素。

硬石膏对硅酸盐水泥-铝酸盐水泥体系性能的影响

研究了硬石膏掺量(0%,1%,2%,3%)对硅酸盐水泥-铝酸盐水泥复合体系抗压强度和干缩性能的影响。结果表明:随着硬石膏掺量的增加,在水化早期,硅酸盐水泥-铝酸盐水泥二元体系的抗压、抗折强度变化不大,水化后期,硬化砂浆的抗压抗折强度在2%硬石膏掺量时达到最大;随着硬石膏掺量的增加,硅酸盐水泥-铝酸盐水泥复合体系的收缩率逐渐降低,且与预养护龄期无关。

硅酸盐-硫铝酸盐水泥复合体系的力学性能研究

采用硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥互混,旨在利用硫铝酸盐水泥快速水化生成的钙矾石及高水化热提高硅酸盐水泥的早期强度。研究了硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥按照不同比例混掺的力学性能以及无水石膏和超细碳酸钙对水泥复合体系的力学性能影响。研究结果表明,低掺量的硫铝酸盐水泥会导致水泥复合体系的抗压强度降低;无水石膏能有效缓解硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥混掺后的抗压强度下降,且当硫铝酸盐水泥掺量为10%,无水石膏的最佳掺量占比为硫铝酸盐水泥的20%;超细碳酸钙也能改善复合体系的力学性能,最佳加量为20%,但增强效果低于无水石膏;碳酸锂对于硅酸盐-硫铝酸盐水泥复合体系的力学性能同样能起到良好的促进作用。

粉煤灰对硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-硬石膏体系性能的影响

研究了不同掺量的粉煤灰(0%,10%,20%,30%)对硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-硬石膏三元复合体系力学性能的影响。试验结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,该三元体系浆体的抗压、抗折强度均减小,但减小的程度不一致,与养护龄期有关。随着养护龄期的延长,砂浆抗压、抗折强度降低幅度减小。这可能是由于在浆体水化后期,粉煤灰的火山灰作用起了一定的作用。

普通硅酸盐水泥对石膏基混合胶结材的改性研究

石膏因其耐水性差、强度较低限制了它的应用．采用掺入普通硅酸盐水泥来改善其不足是一种简单、经济实用的方式．本文叙述了在石膏中掺入的普通硅酸盐水泥量不同时，石膏基混合胶结材的强度变化及其耐水性变化等，并探讨了其内在的发展规律．

缓凝剂对磷建筑石膏-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响及其机理研究

磷建筑石膏(β-HPG)力学性能差,凝结硬化快,已有研究表明用普通硅酸盐水泥(OPC)替代部分β-HPG可改善其力学性能,但对此复合体系工作性能的调控作用及机理研究尚不明确。本文探讨了三种缓凝剂对β-HPG-OPC复合体系性能的影响,通过测试凝结时间和抗压强度来表征性能变化,通过分析水化热曲线、电导率曲线、XRD谱和SEM照片来讨论作用机理。研究结果表明,三聚磷酸钠(STPP)对复合体系基本无缓凝作用,蛋白质类SC缓凝剂(SC)和柠檬酸(CA)的缓凝作用均较好,其中SC对初凝时间的延缓作用较好,CA对终凝时间的延缓作用更佳。CA使二水石膏晶体的形貌发生改变,导致体系抗压强度显著降低;SC对二水石膏晶体的粗化作用使体系形成相对致密的微观结构体,对抗压强度影响较小。研究结果将为β-HPG-OPC复合体系工程应用提供重要参考,有助于推进β-HPG在工程中的高附加值利用。

粉磨方法对硅酸盐-硫铝酸盐复合体系水泥性能的影响

采用球磨、辊压磨、立磨3种不同的试验磨,研究了粉磨方法对硅酸盐-硫铝酸盐复合体系水泥颗粒特性及性能的影响。研究结果表明:在比表面积基本相同的情况下,不同粉磨方法制备的复合体系水泥样品具有不同的粒径分布,立磨水泥平均粒径最小,3￣30μm颗粒所占比例最大(为60.05%),有利于水泥性能的发挥;粉磨方法对复合体系水泥的标准稠度用水量、凝结时间及力学强度均有影响,立磨样品标准稠度用水量较大,凝结时间较短,力学强度较高。

氧化钙对硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-硫酸钙体系低温水化性能的影响

石灰(Ca O)作为胶凝材料的一种,在溶于水后迅速消解而释放出大量热量,可用于提高硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-石膏三元体系的温度,可能会促进其低温下的水化性能。本文通过向三元体系中分别掺入2.0%、3.5%、5.0%及6.5%的Ca O,研究体系在不同温度(20℃、15℃、10℃和5℃)下的凝结时间和养护至不同龄期(1 d、3 d、7 d和28 d)下胶砂试件的强度和限制膨胀率,并采用X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对体系水化产物的组成和形貌予以了测试和分析。研究结果表明:由于Ca O对钙矾石(AFt)生成的延迟作用,致使体系的1 d强度较低;随着龄期的延长,该延迟作用消失,水化进程加快,强度增长幅度较大。

普通硅酸盐-硫铝酸盐水泥复合凝胶体系的制备及性能研究

根据设计配比,制备了普通硅酸盐-硫铝酸盐水泥复合凝胶体系。通过改变普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的质量比、水胶比和减水剂用量等参数,采用净浆流动度、凝胶时间、结石率、抗压强度和竖向膨胀率等实验,探究了普通硅酸盐-硫铝酸盐水泥复合凝胶体系的性能影响因素。结果表明,当硫铝酸盐水泥的用量为70%(质量分数)、水胶比为0.5、减水剂用量为0.5‰(质量分数)时,复合胶凝体系的流动度最大,达320 mm,可注性好;其初凝和终凝时间分别为6和14 min,凝胶时间短;其结石率为100%,28 d竖向膨胀率约为0.14%,无需二次注浆;其28 d抗压强度为43 MPa,加固强度高。适量的硅灰和硅渣的掺杂可以提高复合胶凝体系后期的抗压强度、抗折强度和流动度,当硅灰掺量为10%(质量分数)时,复合胶凝体系3和28 d的抗压强度、抗折强度出现了峰值;当硅渣掺量为15%(质量分数)时,复合胶凝体系28 d的抗压强度和抗折强度达到最高;当硅渣掺量为10%(质量分数)时,复合胶凝体系流动度达到334 mm。

硫铝酸盐对硅酸盐水泥水化及性能的影响

硫铝酸盐水泥的主要矿物硫铝酸钙具有低钙、低碱、合成温度低、高早强、微膨胀等优点,部分替代硅酸盐水泥中熟料矿物后可改善水泥性能并降低碳排放。结合国内外相关领域研究工作,介绍了硫铝酸盐对硅酸盐水泥水化及性能的影响,并对硫铝酸盐-硅酸盐水泥复合体系研究及应用中存在的问题进行了分析与展望。

硅酸盐-硫铝酸盐水泥复合体系性能研究

为了研究硅酸盐水泥(OPC)、硫铝酸盐水泥(SAC)两种水泥不同比例的混合体系的性能,通过对复合体系的凝结时间、水泥砂浆的强度性能的测定,并对其进行XRD、SEM和DTA/TG测试,结果表明,两种水泥复合体系的强度、凝结时间等性能与其混合比例有关,研究结果可为硅酸盐、硫铝酸盐水泥的复配使用提供有效的理论依据。

硫铝酸盐与硅酸盐复合水泥研究

介绍了硅酸盐水泥熟料(立窑)-硫铝酸盐水泥熟料-硬石膏三元系统富硅酸盐水泥熟料(立窑)区域材料性能的发展规律.详细分析了组成材料和化学成分对复合水泥凝结时间和强度的影响.同时,对复合前后水泥的相关性能进行了对比,复合水泥凝结时间缩短,强度显著提高.

高贝利特水泥熟料与硅酸盐水泥熟料复合体系的性能研究

研究了HBC熟料与PC熟料复合体系适宜的石膏种类、掺量及最佳粉磨细度 ,复合后的HBC -PC熟料复合体系具有较低的水化热、良好的后期强度及强度增进率。

PSAG复合水泥的凝结性能与强度

水泥复合化能提高和改善水泥自身的性能。为了使硫铝酸盐水泥既能保持较高早期强度,又能具有稳定发展的后期强度,将硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复合,并掺加石膏形成PSAG复合水泥进行改善性能的试验研究。结果表明:硅酸盐水泥掺量在小于70%时,复合水泥的凝结时间都更接近于硫铝酸盐水泥的凝结时间,且当硅酸盐水泥掺量为40%时,复合水泥的凝结时间为最短,初凝时间为10 min,终凝时间为13 min;硅酸盐水泥的掺量为70%时,复合水泥的标准稠度用水量最大(39%),70%之前标准稠度用水量与之呈正相关性,之后呈负相关性;较之硫铝酸盐水泥,复合水泥1 d强度有所下降,但28 d时抗折强度有较大程度的提高;石膏的掺入提高了复合水泥的早期强度,但对后期强度却有降低影响;掺入0.1%的聚丙烯纤维可以提高复合水泥的各龄期强度,其中对早期抗折强度的提高尤为明显。

特种水泥与石膏复合体系关键技术的研究

首次提出以硫铝酸盐水泥-铝酸盐水泥-石膏三元复合体系配制超早强灌浆材料,并从宏观、微观两方面较系统地研究了早强促凝组分对该体系的促进作用、形成机理和可行性。结果表明:早强促凝组分对该体系起关键促进作用,早强组分起辅助作用;在早强促凝组分的促进作用下,该体系浆体2 h抗压强度可达33.2 MPa、抗折强度可达11.0 MPa,后期强度稳步增长;经实践该体系辅以多种助剂和石英砂可配制出2 h抗压强度达40 MPa以上的超早强材料。该体系的成功应用拓展了超早强材料的使用范围。

用于硫铝酸盐水泥混合材的试验研究

通过混合材活性指数实验,初步筛选出了可用于硫铝酸盐水泥混合材的两类材料:一是石膏类材料,如天然二水石膏、硬石膏及脱硫石膏、氟石膏等;二是石灰石类材料,如天然碳酸钙岩等。其中,以活性指数匹配结果最佳的硬石膏为混合材,研究了硬石膏硫铝酸盐水泥物理及力学性能。结果表明,通过硬石膏掺量的调整和养护制度的设定,可使硬石膏硫铝酸盐水泥达到稳定的膨胀或收缩值;并且随着硬石膏的掺入量增加,水泥初凝终凝时间逐渐延长,pH值逐渐降低,抗压强度呈先增后减趋势。此外,介绍了磷石膏低碱度硫铝酸盐水泥及石灰石硫铝酸盐水泥的一些研究成果。

硫铝酸钙改性硅酸盐水泥性能研究

研究了不同混合材种类及掺量的改性硅酸盐水泥(即阿利特硫铝酸盐水泥)性能变化,以及水泥细度、石膏掺量等对水泥性能的影响,并借助XRD等测试技术对其机理进行探讨。试验结果表明,引入无水硫铝酸钙矿物有利于提高水泥强度,且水泥表现出微膨胀性。随着水泥中混合材掺量的增大,早期强度有所降低,但水泥胶砂流变性和外加剂适应性等有所改善,且混合材种类和品质不同,其作用效果存在较大差异;水泥细度增加,有利于提高早期强度;石膏掺量对水泥性能有严重影响,应进行严格控制。