干湿循环下受硫酸钠侵蚀混凝土内钙钒石热分析研究

按照硫酸钠溶液浸泡15d/自然风干15d的循环制度进行了混凝土腐蚀试验,采用热分析技术对混凝土腐蚀产物进行了辨别和定量比较.试验表明:干湿循环与硫酸钠共同作用下,腐蚀龄期360d内的混凝土腐蚀产物以钙钒石为主,仅处于硫酸根离子浓度为50000mg/L的硫酸钠溶液中的混凝土表面在部分龄期检测到了石膏的生成.钙钒石的含量按混凝土试件由表及里依次递减,达到一定龄期时,第二层(距表面1.5—3.5mm)混凝土中钙钒石的含量大于第一层(距表面0—1.5mm).同一水灰比混凝土的相同层中钙钒石的含量随龄期增长而增多.混凝土中钙钒石的含量一般随硫酸根离子浓度的升高而增多,水灰比对混凝土中钙钒石含量的影响因硫酸根离子浓度而变化.硫酸根离子浓度为800mg/L和6000mg/L的硫酸钠溶液中,第一层混凝土中钙钒石的含量随水灰比增大而减小,第二层混凝土中钙钒石的含量随水灰比增大而增加,混凝土中钙钒石的总含量随水灰比增大而降低.硫酸根离子浓度为50000mg/L的硫酸钠溶液中,混凝土中钙钒石的总含量随水灰比增大而增多.

钙钒石补偿硅酸盐水泥硬化收缩的理论估算

介绍了硅酸盐水泥的硬化收缩是造成混凝土开裂的重要原因之一,为此根据硅酸盐水泥的硬化收缩量,估算出补偿其硬化收缩所需钙钒石的理论值,为实际工程中确定膨胀剂的最小掺量奠定了理论基础。

钙钒石型硫酸盐侵蚀环境作用下高性能混凝土抗蚀性能研究

采用高性能混凝土配制技术成型与之相对应的胶砂试件,不同水胶比、不同粉煤灰掺量混凝土胶砂试件在不同龄期下,在钙钒石型硫酸盐侵蚀环境中抵抗硫酸盐侵蚀的能力。研究表明:水胶比和粉煤灰掺量是混凝土抗蚀性能的重要影响因素,水胶比与混凝土抗蚀能力成反比,粉煤灰掺量与混凝土抗蚀能力成正比。

某含钙钒榴石型石煤的工艺矿物学及钒的赋存状态

对湖北某地的含钙钒榴石型石煤矿进行工艺矿物学研究。该矿物中钒的赋存状态主要是独立的钒矿物,少量赋存在碳质物中。钒矿物中主要是钙钒榴石,其次是钒云母和少量的含钒榍石,粒度分布范围分别为0.105~0.5mm,0.03~0.06mm和0.02~0.05mm。

钙钒榴石的新变种——铬钙钒榴石的研究

铬钙钒榴石发现于江苏省句容县铜山铜钼矿外接触带的大理岩中。该矿物属等轴晶系,空间群为O_h^(10)-Ia3d。晶胞参数a_0=11.9470,Z=8;化学成分中SiO_2=34.99％,Al_2O_3=7.61％,CaO=32.95％,V_2O_5=13.41％,Cr_2O_3=10.13％,其化学式为:(Ca_(2.938)Na_(0.003)_(2.941)(V_(0.737)Cr_(0.666)Fe_(0.006)Al_(0.531)_(2.00)(Si_(2.938)Al_(0.156)_(3.094)O_(12)。折光率n=1.799(±0.0015)。计算比重为3.72。VHN_(100)=1168.7kg/mm^2,摩氏硬度7.1。它是一种既有钒,又有铬的同生沉积和岩浆侵入接触交代变质矿物。它的发现为石榴石族增添了新成员,并为铬钙钒榴石成因提供了新的产状资料,同时对铬钒元素的地球化学研究也具有重要意义。

大体积补偿收缩混凝土中的延迟钙矾石生成现象——答游宝坤同志的质疑

针对游宝坤同志对我们的试验结果和观点提出的质疑 ,基于近期的工作结果 ,就大体积补偿收缩混凝土内部延迟钙矾石生成及其影响进行讨论。大体积补偿收缩混凝土内部存在延迟钙矾石生成现象 ,是否引起膨胀 ,由结构内部条件决定。

掺煅烧石膏水泥早期水化过程的研究

利用DTA,XRD,IR测定水泥水化浆体的化学结合水和Ca(OH)2的生成量,研究了煅烧石膏、二承石膏对硅酸盐水泥早期水化过程的影响。结果表明:在水化龄期相同时,掺煅烧石膏水泥浆体中水化产物同掺二水石膏相比,Ca(OH)2生成量大;在1 d前无钙钒石(AFt)生成;结合水量在1 d前,前者高于后者,而1 d后则相反。指出了煅烧石膏加快水泥早期水化产物形成的机理在于:由于它的溶解度较低,在水泥水化初期(1 d前),存在于水泥中的铝酸盐相不能形成AFt,从而减缓了AFt对水泥水化的延缓作用,加速了整个熟料矿物相的水化。

石膏种类对水泥应用性能的影响

不同种类石膏对水泥使用性能的影响不同。结合不同种类石膏的溶解特性分析了石膏对水泥凝结时间、强度、与减水剂的相容性等性能的影响以及延迟性钙钒石生成的风险,认为应根据实际要求选择石膏类型以发挥石膏的作用,同时建议有必要对硬石膏可能引起延迟性钙钒石、煅烧石膏与减水剂相容性以及化工石膏中杂质限值和处理等问题进行深入研究。

钒尾矿泡沫混凝土的制备及性能研究

为探究以钒尾矿为主要硅质原料制备泡沫混凝土的可行性,采用粒度分析法、强度测试、X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(SEM)等测试手段,研究了钒尾矿的细度和掺量对泡沫混凝土性能的影响,并对钒尾矿泡沫混凝土的水化产物和微观结构进行了分析。结果表明:当钒尾矿的比表面积为768 m^2/kg,掺量为40%时,产品的28 d活性指数达到最高值70.70%;28 d抗压强度为3.70 MPa,绝干密度为592 kg/m^3,满足《泡沫混凝土》(JG/T266—2011)标准A06、C3.5等级的要求;标准养护条件下,泡沫混凝土制品的水化产物主要为C—S—H凝胶和AFt;参与体系反应后残余矿物相石英、正长石、方解石和脱硫石膏作为骨料存在于制品中。

工业废渣制备硫铝酸钙及对混凝土中粉煤灰的激发性能研究

通过利用工业废渣脱硫石膏代替天然石膏,粉煤灰代替部分铝矾土制备硫铝酸钙矿物,同时研究了硫铝酸钙对不同标号(C25,C30,C40)混凝土中粉煤灰的激发性能。研究表明利用工业废渣在1280℃不需保温即可制备纯硫铝酸钙矿物。此外,研究表明硫铝酸钙在不同掺量粉煤灰的混凝土中可以促进粉煤灰的早期水化,同时生成钙钒石,有效的提高混凝土3d、28d的强度。对于C25,C30,C40级混凝土的28d强度分别提高了了19.7%,23.2%,54.9%。

复合型掺合料高性能混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

本文选用乌鲁木齐地区水泥、掺合料、外加剂等原材料,制备不同的高性能混凝土试件,从硫酸盐侵蚀的机理入手,研究掺加复合型掺合料高性能混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明:当水胶比为0.40或0.35,掺加30%复合型掺合料时,高性能混凝土可以抵抗SO_(2)^(2-)浓度10000mg/L及以下硫酸盐环境水的侵蚀;水胶比≤0.30、掺30%复合型掺合料的高性能混凝土,与水胶比≤0.40、掺50%复合型掺合料的高性能混凝土均能抵抗SO_(4)^(2-)浓度20250mg/L及以下硫酸盐环境水的侵蚀;水胶比和复合型掺合料的掺量均是影响高性能混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的重要因素,随着水胶比的降低,高性能混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力逐渐增强,而在相同水胶比条件下,随着复合型掺合料掺量的降低,与之相对应的高性能混凝土的抗侵蚀能力随之下降。

深井矿山全尾砂胶结充填体早期强度特性及微观影响机理分析

为研究深井矿山全尾砂胶结充填体的早期强度特性,以某铁矿全尾砂为试验材料,在分析该矿全尾砂材料的粒径级配组成、化学成分等基本物理化学特性基础上,制备了灰砂比1∶4、1∶6、1∶8和料浆浓度为59%、62%和65%的充填体试样,测定龄期为3d和7d时单轴抗压强度,并借助扫描电镜(SEM)对充填体微观结构进行观察与分析。结果表明:超细全尾砂胶结充填体早期强度较低,充填体强度与灰砂比、料浆浓度和龄期存在正指数关系,且随着龄期的增加,充填体强度增长显著。SEM显示,当充填体龄期为3d时钙钒石和C-S-H凝胶体生成量较少,胶凝物对尾砂的包裹效果较差,充填体内部存在较大空隙,结构松散,表现为强度较低;充填体龄期为7d时钙钒石被凝胶包裹,充填体内部空隙逐渐缩小,结构密实,表现为强度增长。超细全尾砂胶结充填体早期强度对龄期敏感程度最高,灰砂比次之,料浆浓度较低。

超细矿粉对混凝土界面区硫酸盐腐蚀的影响

为了研究骨料与水泥石界面区(ITZ)的组成及结构对混凝土抗硫酸盐腐蚀性能的影响,利用紫外分光光度计绘制了硫酸钠溶液浸泡混凝土试样的SO2-4浸入浓度/深度曲线,并辅以扫描电镜(SEM)和电子探针能谱(EDS)等对ITZ进行观测;同时利用XRD定量分析研究了混凝土本体相和界面相的水化产物富集的差异.结果表明:Ca(OH)2、钙矾石(AFt)等晶体富集于硫酸钠溶液浸泡后试样的ITZ,引起AFt二次结晶型的硫酸盐腐蚀破坏.在适量石膏的激发下,掺入超细矿粉(GGBS)可阻止AFt转变成单硫型水化硫铝酸钙(AFm),减少AFt二次结晶的生成,明显提高抗硫酸盐侵蚀能力,试样的同深度硫酸根浓度最低,抗硫酸盐侵蚀性能最好.

Na_2SO_4侵蚀下粉煤灰对砂浆开裂的抑制作用

将不同粉煤灰掺量的砂浆浸泡在5%Na2SO4溶液中养护,利用表面观察和超声波测试等无损测试技术跟踪浸泡过程中砂浆表面裂纹和内部裂纹的变化,通过热分析对侵蚀产物相进行分析,并采用激光共聚焦显微镜(LSCM)和扫描电子显微镜(SEM)对浸泡360 d的样品进行内部微观结构分析。结果表明:钙钒石是导致开裂的主要原因,掺入粉煤灰能够提高砂浆的抗渗性、阻止外部SO2-4的持续侵入,减少钙钒石的生成从而抑制砂浆表面和内部裂纹的形成,且粉煤灰掺量越高抑制效果越明显。

高水速凝充填材料的风化特征和风化机理

高水速凝固化胶结充填材料在养护至６０ｄ左右时，开始出现风化现象，到９０ｄ时较严重。风化原因是空气中的二氧化碳侵蚀充填材料中的钙矾石晶体以及材料中含有的自由重力水的逸出等造成的。保持恒温恒湿的环境条件是防止这种充填材料风化的可行途径之一。

利用工业废弃物制备收缩补偿水泥添加剂的研究

水泥基路面材料在使用过程中常会发生明显的体积收缩趋势,在结构中引起收缩裂缝,降低路面结构耐久性。主要研究利用某些工业废弃物(粉煤灰、矿渣等)和适量的无水石膏,基于钙钒石的形成而引起的膨胀势能,制备一种用于道路混凝土的收缩补偿水泥添加剂。试验结果表明,质量百分比10%以上的此种添加剂可以成功地抵消混凝土的自生体积收缩,达到收缩补偿的目的。

粉煤灰对混凝土补偿收缩性能的影响

本文阐述粉煤灰对普通砼和补偿收缩砼的收缩膨胀性能的不同影响 ,指出掺加粉煤灰能使普通砼减少用水量 ,降低收缩值 ,并使补偿收缩砼的膨胀量降低。

铝酸盐水化物碳化性能的研究

本文研究了水化铝酸钙、水化硫铝酸钙的碳化性能。实验结果表明,高硫型水化硫铝酸钙(钙矾石)比低硫型水化硫铝酸钙容易碳化,两者碳化后均分解成碳酸钙、二水石膏、铝胶。与水化铝酸钙相比,水化硫铝酸钙更容易碳化。C_3AH_6是这些水化物中最稳定的。水化铝酸钙碳化分解成碳酸钙和铝胶,碳铝酸盐可作为过渡产物存在。提出这些水化物的碳化反应受扩散控制。通过碳化过程中的物相变化探讨了反应机理,提出了碳化反应方程。

利用福建某铅锌尾矿和矿渣粉制备高强混凝土试验

通过正交试验来探讨影响铅锌尾矿和矿渣粉制备高强混凝土的因素,并利用XRD、SEM来分析水化产物及微观形貌。试验结果表明:1当矿渣粉磨60 min(比表面积为625.6 m2/kg)、铅锌尾矿和矿渣粉以1∶1的质量比混磨60 min(比表面积为719.1 m2/kg)、石膏掺量为胶凝材料总量的2%时可以制备出28 d抗压强度达到93.75 MPa的高强混凝土;XRD图谱和SEM图片显示,混凝土试件的早期强度主要来源于钙钒石的形成,养护期间体系中C-S-H凝胶生成量的增加,以及C-S-H凝胶与钙钒石紧密穿插在一起是后期强度增长的主要来源。2石膏过量会使体系不断生成钙钒石,钙钒石表面的电性能会发生吸水肿胀现象导致体系破裂,从而使混凝土的抗压强度降低。