阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥漿體結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、本論文主要研究了阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥的漿體結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。采用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，測(cè)定了阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥新拌漿體結(jié)構(gòu)的流變性。采用比長(zhǎng)儀對(duì)水泥硬化漿體的脹縮性進(jìn)行了研究。利用壓汞法對(duì)硬化漿體的孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。結(jié)合X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM-EDS)等測(cè)試手段對(duì)阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥水化硬化漿體的相組成、微觀結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了分析。同時(shí)，研究了阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥的力學(xué)性能和抗侵蝕性能。 研究表明:阿利特-硫鋁酸鋇

2、鈣水泥新拌漿體屬于賓漢型流體，其流變方程為:τ=τf+ηDs；水泥的屈服應(yīng)力和粘度受礦物組成的不同變化較大；水泥的屈服應(yīng)力和粘度隨石膏摻量的增加而減小。這是由石膏的緩凝作用所致，通過(guò)增加石膏的摻量，降低了漿體的屈服應(yīng)力和粘度，改善了漿體的流動(dòng)性；水泥的屈服應(yīng)力和粘度隨水灰比的增加而減小，且變化顯著。增加水灰比，可降低漿體的屈服應(yīng)力和粘度，使?jié){體的流動(dòng)性得到改善；水泥的屈服應(yīng)力和粘度均隨著溫度的增加而減小。這是因?yàn)闇囟仍礁?，分子運(yùn)動(dòng)加劇，

3、使流動(dòng)性增強(qiáng)；水泥漿體的屈服應(yīng)力和粘度隨水泥中礦渣和粉煤灰摻量的增加而減少。水泥漿體的觸變性隨礦渣摻量的增大而增大，隨粉煤灰摻量的增加先增大后減少。 在水泥水化硬化過(guò)程中，硫鋁酸鋇鈣礦物可產(chǎn)生體積微膨脹效應(yīng)，部分抵消了水泥在水化過(guò)程中產(chǎn)生的體積收縮，使硬化水泥漿體的體積穩(wěn)定性提高，減少了硬化水泥漿體的微裂紋；隨著石膏摻量的增加，膨脹率增加、干縮率降低；隨著養(yǎng)護(hù)齡期的延長(zhǎng)，其膨脹率、干縮率呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)；摻加適量(=20％)礦渣、

4、粉煤灰等摻合料可使阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥砂漿結(jié)構(gòu)更加致密，改善了砂漿內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)和水化產(chǎn)物的組成，從而減小其干縮率。當(dāng)摻量高于20％的時(shí)，其干縮率明顯增加。 孔結(jié)構(gòu)分析表明，當(dāng)阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥水化1d時(shí)，硬化漿體中的大孔較多，主要集中在20-100nm的范圍內(nèi)，漿體的抗壓強(qiáng)度主要由這類孔徑范圍的孔數(shù)量決定，它們之間的相關(guān)關(guān)系比較明顯。而到水化7d時(shí)，由于齡期的增長(zhǎng)，孔結(jié)構(gòu)分布的優(yōu)化，總孔隙率與抗壓強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系明顯。

5、 通過(guò)海水和硫酸鎂溶液侵蝕實(shí)驗(yàn)，研究了阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥的抗侵蝕性能，并與硅酸鹽水泥進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，由于水泥中含有硫鋁酸鋇鈣礦物，使得阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥比硅酸鹽水泥具有更好的抗侵蝕性能，硅酸鹽水泥的抗蝕性系數(shù)僅為0.94，而阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥的抗蝕性系數(shù)均大于1，最高達(dá)到了1.43。該水泥在30d、60d的凈漿抗壓強(qiáng)度分別比同齡期的硅酸鹽水泥高出18.5MPa和11.3MPa，而經(jīng)侵蝕后平均能高出30MPa；經(jīng)硫酸