C_(3)A含量对硅酸盐-硫铝酸盐复合体系水化及力学性能的影响

针对硫铝酸盐水泥(CSA)和硅酸盐水泥(PC)复配时存在凝结时间不易控制、强度发展不协调与后期体积不稳定等问题。为探究硅酸盐中铝相组成对PC-CSA复合体系水化的影响,通过外掺不同比例的C_(3)A单矿,研究了C_(3)A含量与硫铝比变化对PC-CSA复合体系体积稳定性和力学性能的影响及其作用机制。研究结果表明:随着C_(3)A含量的增加,PC-CSA凝结时间延长、力学强度降低及自由膨胀率增大。C_(3)A含量增加8%,PC-CSA体系初凝和终凝时间分别延长36 min、66 min,28 d抗压强度降低8.45 MPa,28 d自由膨胀率增加0.17%。C_(3)A和C_(4)A_(3)S存在竞争水化关系,C_(3)A含量会抑制C_(4)A_(3)S的水化,AFm含量增多,延缓C_(3)S的早期水化。体系水化产物AFt/C-S-H为0.15时,两者比例适中,AFt呈短粗棒状,强度高、体积稳定性好。

普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥复合材料性能研究

研究探讨了普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥复合材料的性能,以评估不同掺量对其力学特性和凝结特性的影响。研究中,选用P·O42.5等级普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥作为主要原材料,通过改变普通硅酸盐水泥的掺量(0%,10%,20%,30%,40%),制备了不同配比的复合水泥样品。实验包括标准稠度用水量、凝结时间、抗压强度、抗折强度及劈裂抗拉强度测试。结果表明,普通硅酸盐水泥的添加量对复合材料的力学性能和凝结特性具有显著影响。标准稠度用水量在普通硅酸盐水泥掺量为20%时达到最高,凝结时间随着掺量的增加而缩短。抗压强度和抗折强度在掺量为20%时表现最佳,而过高掺量则导致强度下降。劈裂抗拉强度在20%掺量时达到峰值。综上所述,20%为普通硅酸盐水泥最佳添加量,能够有效提升复合材料的整体性能。

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。

铁铝酸盐、硫铝酸盐和硅酸盐水泥的水化进程对比研究

铁铝酸盐水泥具有节能、利废、减排优良的工艺性能和环境友好的特点,目前已逐渐引起了国内外学者的研究兴趣。本文通过水化热、XRD、TG-DTG、孔结构分析、SEM等测试手段对比了铁铝酸盐水泥(FAC)、硫铝酸盐水泥(SAC)和硅酸盐水泥(PC)三类不同水泥体系水化过程,分析了三种水泥水化产物和水化机理。结果表明:FAC的1 d强度相比于PC提高了130%,28 d强度超过SAC。FAC和SAC水化放热主要集中在1 d之内,且FAC熟料中的铁相能缩短加速期时间,促进钙矾石的生成。相较于PC和SAC,FAC水化产物不仅含有钙矾石、水化硅酸钙凝胶和铝胶,还含有铁钙矾石和铁胶,其总孔隙率较低,水泥石结构更加致密,强度和耐久性进一步提高。

硫铝酸盐水泥对硅酸盐水泥早期水化和力学性能的影响

装配式建筑推动了建筑行业的快速转型,实现构件的快速脱模是实现装配式行业快速发展的基础。本文研究了硫铝酸盐水泥(CSA)在低取代率(水泥质量的2.5%~7.5%)下对硅酸盐水泥早期水化性能和力学性能的影响规律,通过凝结时间、抗压强度、水化热、XRD、TG、SEM等测试手段揭示其作用机理,为实现装配式构件快速脱模提供解决思路。结果表明,CSA的掺入可以缩短硅酸盐水泥的凝结时间,促进水泥的早期水化,提高早期力学性能。当CSA从2.5%增加到7.5%时,水泥初凝时间分别降低了30%、43%和49%,终凝时间分别降低了24%、40%和46%;5%CSA掺量可使水泥样品12 h抗压强度从5.2 MPa提高到12.8 MPa,提高了169%;此外,CSA的掺入对水泥样品后期力学性能也有一定提升作用。

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。

聚羧酸系减水剂对普通硅酸盐水泥及硫铝酸盐水泥性能的影响研究

本研究选取普通硅酸盐和硫铝酸盐水泥体系作为研究对象,通过调配聚羧酸减水剂的添加量,系统地研究其对这两种水泥体系施工性能的影响。试验发现,聚羧酸减水剂具有良好的减水性。随着PCE掺量的增加,两种水泥体系的凝结时间增大;两种水泥的流动性随着PCE掺量的增加而增大,PCE掺量分别为0.50%和0.40%时,其减水率达到饱和点;在减水率达到饱和点之前,两种水泥的抗压强度不断增加;聚羧酸减水剂与两种水泥都具有良好的适配性。

高贝利特硫铝酸盐水泥—普通硅酸盐水泥复合胶凝材料体系性能研究

为进一步提升高贝利特硫铝酸盐水泥(HBSAC)与普通硅酸盐水泥(P·O)的性能,获得性能优异、经济性较好的新型胶凝材料,开展了HBSAC和P·O的复配研究。研究了不同复配合比例HBSAC-P·O复合胶凝材料的物理性能、力学性能和干缩性能,结合水化产物的形成分析,阐明了HBSAC-P·O复合胶凝材料体系的水化机理。结果表明:在HBSAC中加入P·O,复合胶凝材料的标准稠度用水量减少,凝结时间延长,干缩率增加,后期强度增加的同时早期强度降低;在P·O中加入HBSAC,复合胶凝材料的标准稠度用水量减少、凝结时间缩短,干缩率降低,但是其早期强度并未得到提升;HBSAC-P·O复合胶凝材料的水化机理在于削弱了硫铝酸盐矿物的早期水化作用,降低了早期强度;增强了硅酸盐矿物的后期水化作用,提高了后期强度。

矿物掺合料对硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系凝结时间及强度的影响

目的研究硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复掺后的凝结时间及力学性能.方法分别测试不同硅酸盐水泥、矿物掺合料掺量下硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的凝结时间及胶砂强度,并利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜进行矿物组成和结构分析.结果硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的凝结时间随硅酸盐水泥掺量的增大先减小再增大,随掺合料掺量的增大先减小再增大.硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的强度随着硅酸盐水泥的增加先减小后增大,硅酸盐水泥掺量为10%时,3d抗压强度减小10.67%;随着掺合料的增大而降低,掺合料掺量为40%时,矿粉、粉煤灰3 d抗压强度分别减小44.5%和47.9%.结论两种水泥复掺会缩短凝结时间,降低强度,水化产物减少,结构疏松;粉煤灰和矿粉的掺入会延长凝结时间,减小强度,水化产物减少.

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。

阿利特-硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复合性能的研究

研究了阿利特－硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复合所制备的水泥的性能。结果表明，复合后水泥的强度性能优于单一品种水泥的性能；凝结时间则由复合体中占比例较多的一种水泥所控制。

聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能的研究

研究了聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能影响。测试了不同掺量的聚羧酸减水剂对于标准稠度用水量及凝结时间、胶砂强度、水泥胶砂干缩率、水化放热的影响,并利用XRD(X射线衍射仪)和SEM(扫描电子显微镜)进行微观结构的观察和分析。随着聚羧酸减水剂掺量的增加准稠度用水量逐渐减降低,凝结时间先减小后增大;胶砂强度胶砂的1、3、28 d抗折、抗压强度均先增大再减小;水泥胶砂干缩率随着聚羧酸减水剂的掺入,很大幅度的减小了水泥胶砂试件的干缩率;聚羧酸减水剂的掺入使普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的水化放热峰出现时间延后,且使初期的水化放热峰值提高。掺入减水剂会使水化产物增多,钙矾石结晶变粗壮,结构更加密实。

普通硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥浆液流变特性试验

普通硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥浆液在地质灾害快速治理工程中具有广阔的应用前景,但复合浆液的流变特性直接影响到应用效果。采用理论分析与试验相结合的方法对不同配合比的普通硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥浆液的流变特性进行了研究。根据试验结果绘制了复合水泥浆液的剪切应力-剪切速率变化曲线;通过测定浆液的表观粘度随时间的变化情况分析了水泥浆液粘度的时变特性。试验结果表明,水灰比对复合水泥浆液的流型有较明显的影响,减水剂对浆液的流型无明显影响,但对浆液的流变参数的数值影响较大,研究结果对于工程应用具有一定的指导意义。

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。

外加剂对硫铝酸盐-硅酸盐复合胶凝体系性能的影响

采用对比研究方法对在硫铝酸盐-硅酸盐复合胶凝体系中不同减水剂、缓凝剂及早强剂对胶凝材料适应性问题进行了研究,解决了普通外加剂对复合胶凝体系中减水、缓凝、早强性能之间的矛盾。

硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥水化协同效应研究

水泥硬化体的力学性质与其微观组构间存在紧密的联系,水泥硬化体微观组构的形成与发展是水泥水化硬化过程的结果。因此,开展对水泥水化硬化过程的研究,将对于了解水泥水化硬化微观组构的发展变化规律及其影响因素有着重要的意义。通过对硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥(以下简称复合水泥)进行水化热测试分析,并且结合扫描电镜(SEM)试验对水泥石的微观形貌进行了分析,重点研究了复合水泥的水化硬化机理,以探究硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥的水化协同效应。

硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥体系物理性能及水化机理研究

对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥的凝结时间、胶砂强度进行了研究,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等微观测试手段从水泥水化程度及水化产物微观形貌入手分析了复合水泥的水化机理。结果表明,当硫铝酸盐水泥掺量约为15%时,复合水泥凝结时间差最大、强度最高;复合水泥的主要水化产物为Ca(OH)2晶体、钙矾石(AFt)、C-S-H凝胶等,且AFt的生成量明显增多,有利于早期强度的发展。

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。

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。