2025, 28(2):95-102.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.02.001
摘要:利用凝结时间、抗压强度等测试,系统评价了水化硅酸钙(C-S-H)晶种与硫酸铝(AS)对硅酸盐-硫铝酸盐复合胶凝体系(PC-CSA)凝结硬化性能的影响,并通过水化进程、水化产物和微观结构分析探究其内在作用机理.结果表明:C-S-H晶种与AS均能显著缩短PC-CSA的凝结时间;复掺C-S-H晶种与AS显著促进了PC-CSA中硅相矿物的水化,提高了微观结构的致密性,提升了PC-CSA的抗压强度;当单掺AS时,PC-CSA中水化产物C-S-H的成核与长大过程均受抑制,而C-S-H晶种的加入通过提供成核位点,减缓了对水化产物C-S-H成核过程的抑制效果,促进了硅相矿物的反应,有助于解决喷射混凝土速凝与早强不协调的问题.
2025, 28(3):236-243.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.03.006
摘要:研究了高低黏度羟丙基甲基纤维素(HPMC)对硅酸盐水泥(PC)-硫铝酸盐水泥(CSA)复合浆体流变性的影响及其机理.结果表明:HPMC在水泥颗粒表面的吸附及其对孔溶液动力黏度的提高阻碍了颗粒的迁移,进而增加了复合浆体的初始表观黏度;HPMC掺量越大,初始表观黏度越高,且高黏度HPMC改性浆体的初始表观黏度比低黏度HPMC改性浆体更高;随着时间的推移,HPMC逐渐吸水膨胀,导致其改性浆体的表观黏度也逐渐增大;HPMC的吸水效果受孔溶液性质的影响,低黏度、低掺量HPMC改性浆体孔溶液的动力黏度较小,溶液在孔隙中的传输阻力也较小,HPMC更容易吸水;高黏度、高掺量HPMC改性浆体孔溶液的动力黏度较大,溶液在孔隙中的传输阻力也随之增大,从而阻碍了HPMC的吸水.
2024, 27(1):58-66.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2024.01.008
摘要:通过分析砂浆的外观、质量损失率和耐蚀系数,结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和元素能谱分析(EDS)等微观测试手段,对比研究了硅酸盐水泥、铝酸盐水泥浆体在硫酸、柠檬酸溶液中的腐蚀规律与机理.结果表明:与硫酸溶液相比,柠檬酸溶液对两种水泥砂浆的腐蚀能力更强;与硅酸盐水泥相比,铝酸盐水泥表现出了较好的耐酸腐蚀性能,主要原因在于铝酸盐水泥硬化浆体中含有大量铝胶,在硫酸溶液中能够中和更多H+,在柠檬酸溶液中能够延缓H+向硬化浆体内部扩散的速率.
2024, 27(2):146-152.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2024.02.007
摘要:研究了固定水灰比条件下具有不同取代度和取代基团的5种纤维素醚在0.3%和0.6%掺量时对硫铝酸盐(CSA)水泥砂浆拉伸黏结强度的影响,并结合保水率测试及压汞法对砂浆孔结构进行分析,探讨了纤维素醚结构对其拉伸黏结强度的影响机制.结果表明:对于同类纤维素醚,高取代度的引气多,改性砂浆孔隙率大、拉伸黏结强度低;对于不同类纤维素醚,羟乙基甲基纤维素醚改性砂浆的孔隙率较羟丙基甲基纤维素醚改性砂浆的要小,拉伸黏结强度更高.基于测试结果提出了CSA水泥砂浆拉伸黏结强度影响因子模型.
2024, 27(4):283-290.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2024.04.001
摘要:研究了硅灰掺量对硫铝酸盐水泥力学性能和电磁传输性能的影响.结果表明:随着硅灰掺量的增加,硫铝酸盐水泥的抗压强度和抗折强度均先增大后降低,硅灰的最优掺量为10%;硫铝酸盐水泥的电磁传输性能随着硅灰掺量的增加而增大,与未掺硅灰的样品相比,硅灰-硫铝酸盐水泥在3.94~5.99 GHz频段范围内电磁传输性能均有所提升,电磁透射率峰值最高提升了23.9%.
2024, 27(9):824-831.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2024.09.007
摘要:磷酸盐改性铝酸盐水泥(CAPC)是一类新型胶凝材料,其特征反应为铝酸盐水泥与可溶性磷酸盐发生化学反应生成具有胶结性的难溶性磷酸盐.本文系统性总结了自CAPC理念提出30年来关于CAPC原材料、凝结硬化机理、新拌浆体流动性、硬化浆体组成与孔结构、力学性能与耐久性的重要研究进展;介绍CAPC作为耐火材料、腐蚀防护层和放射性废物固化材料的应用前景;最后提出CAPC研究和应用过程中所面临的问题以及未来研发方向.
2023, 26(4):361-368.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.04.004
摘要:基于水化-结晶法,以聚乙二醇为相变材料,硫铝酸盐水泥的水化产物为基体,利用聚乙二醇的水溶性和硫铝酸盐水泥的水硬性制备了一种高聚乙二醇含量的水泥基复合相变材料(CPCMs),研究了其微观结构、化学兼容性、晶体结构、相变特性、热稳定性及降温效果.结果表明:聚乙二醇能够均匀地分散在硫铝酸盐水泥水化产物构成的多孔网络结构中,负载情况良好;聚乙二醇与硫铝酸盐水泥水化产物的化学兼容性良好,二者没有发生化学反应;CPCMs在250 ℃以下具有良好的热稳定性,具备用于相变储热沥青路面的温度条件;当聚乙二醇质量分数为36.36%时,CPCMs的相变焓高达62.48 J/g,与对照组硫铝酸盐水泥相比,其表面温度降低了7.3 ℃.
2023, 26(5):538-546.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.05.012
摘要:采用X射线衍射分析、热分析、等温量热法和电感耦合等离子光谱法研究了羟丙基甲基纤维素(HPMC)对硫铝酸盐水泥水化的影响,并从孔溶液的性质和组成方面分析了其对水泥水化的影响机理.结果表明:HPMC改变硫铝酸盐水泥的水化放热速率,增加钙矾石(AFt)、单硫型水化硫铝酸钙(AFm)和铝胶(AH3)的含量,促进AH3与CaSO4和Ca(OH)2反应,并促进AFt向AFm转变;HPMC降低硫铝酸盐水泥孔溶液的表面张力,增大孔溶液的pH值,降低孔溶液中SO42-的浓度,增加Ca2+和[Al(OH)4]-的浓度,进而增大AFt和AFm的离子浓度积,有利于水化产物的析出,从而促进水泥水化.
2023, 26(9):1023-1030.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.09.010
摘要:研究了丁苯(SBR)乳液掺量对硫铝酸盐水泥流变性能、水化放热及水化产物的影响.结果表明,当SBR乳液掺量超过20%时,硫铝酸盐水泥净浆的固含量增大,聚合物加速聚集黏附,增加了净浆的屈服应力和塑性黏度,缩短了净浆的凝结时间并增大了浆体的水化放热,钙矾石随着SBR乳液掺量的增大逐渐增多,促进了硫铝酸盐水泥的早期水化进程.
2023, 26(11):1166-1172.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.11.004
摘要:通过抗折强度、抗压强度、界面弯拉强度、体积变形以及红外光谱测试,研究了苎麻纤维(RF)掺量对硫铝酸盐水泥基材料力学性能与体积变形的影响.结果表明:随着RF掺量(体积分数,下同)的增加,硫铝酸盐水泥净浆的抗折强度和抗压强度均呈现先增加后减小的趋势,并且在纤维掺量为0.50%时同时达到峰值;在约束条件下,掺入RF对硫铝酸盐水泥净浆界面弯拉强度的提升幅度较大,纤维掺量为0.75%试样的28 d界面弯拉强度较无约束条件下提高了31.82%;RF的掺入显著增加了硫铝酸盐水泥净浆的膨胀量,其自生变形和干燥变形均随着RF掺量的增加逐渐增大;改性后的RF可以在硫铝酸盐水泥基材料的碱性环境中稳定发挥作用,提高试样的整体强度.