低碱度钢渣基油井及地热井胶凝材料的研究--Ⅲ富镁低碱度钢渣的水热反应

通过研究富镁低碱度钢渣的水热反应得出富镁低碱度钢渣具有水热活性,水热条件下形成具有胶凝性的富镁水化硅酸钙产物.钢渣中CMS、C3MS2的水热活性高于纯CMS、C3MS2的水热活性.Mg2+优先固溶于水化硅酸钙中,其余部分根据水热温度不同而形成Mg(OH)2或蛇纹石.     

水热法制备水化硅酸钙纳米粉体

通过动态水热合成方法,采用低成本的硅藻土与生石灰作原料,在120℃恒温恒压,并分别在4 h、7 h、10 h的蒸压制度下制备出水化硅酸钙纳米粉体.并用XRD、BET、SEM、TEM等现代测试手段对制得的水化硅酸钙粉体进行了性能测试.结果表明:该纳米粉体结晶度很低、比表面积极大,粉体颗粒的粒径大小主要在50 nm左右;硅质原料和钙质原料的水热合成反应机理主要为溶解-沉淀反应;恒温时间对水热合成产物影响较大,恒温7 h时Ca(OH)2反应殆尽,恒温10 h时,原料中还有少量的SiO2尚未反应完毕;恒温10 h时,纳米粉体的主要产物为水化石榴石、半结晶态的C-S-H(1)、硬硅钙石的前趋物以及Al2SiO5.     

低温合成白水泥的形成机理的研究

采用优质生石灰、低铁粘土和石膏为原料 ,通过水热合成、低温煅烧工艺 ,初步探索了低温合成白水泥的可行性 ,并用 XRD和 DTA分析了水热合成的产物及低温煅烧形成的矿物 .分析认为水热反应形成的产物是 C3AH6和 C2 SH(A) ,低温煅烧后形成的矿物是结晶程度极差的 C12 A7和 β-C2 S及部分 f Ca O(游离 Ca O) .通过测定净浆水泥的力学性能 ,分析了水泥的水化产物 ,从理论上探讨了水泥的形成及水化机理 .     

天然火山灰开发利用前景预测

火山灰（浮石）是酸性火山岩,硬度为6、密度为400kg/m3～1000kg/m3,以轻质多孔、具有良好的保温隔热性能、多孔而间壁锋利,内摩擦性能好。火山灰含有较高的活性二氧化硅、活性氧化铝等活性组分。所谓火山灰活性反应是指这些组分与氢氧化钙反应,生成水化硅酸钙、水化铝酸钙或水化硫铝酸钙等反应产物,使火山灰具有一定的天然活性,经加工后是较好的水硬性胶凝材料。     

生活垃圾焚烧炉渣集料的胶凝特征

为研究垃圾焚烧炉渣集料(BAA)的胶凝特征,以强度试验分析BAA的水硬性和火山灰活性,并采用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析微观作用机理.结果表明,BAA含有水泥熟料矿物和活性SiO_2、Al_2O_3,体现出水硬性和火山灰活性特征.BAA中水泥熟料矿物遇水发生水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和Ca(OH)_2,活性SiO_2、Al_2O_3在Ca(OH)_2激发作用下发生火山灰反应生成C-S-H凝胶、水化硅铝酸钙等水化产物;BAA与水泥、水混合后,除上述反应外,活性Al_2O_3在硫酸盐激发下也发生火山灰反应生成钙矾石.BAA在水泥中的火山灰反应有一定延后性.湿法处理、长时间堆放BAA的胶凝活性分别较干法处理、短时间堆放BAA低.     

钢渣的难磨相组成及其胶凝性的研究

将钢渣粉磨后分级,得到7种不同粒径的试样,用X射线衍射仪分析了它们的矿物成分,研究了粗粒子试样在硅酸钠作用下的胶凝性,并以矿渣为参比样,比较研究了钢渣细粉体与矿渣易磨性及胶凝性的差异,还用扫描电子显微镜及X射线能谱仪分析了钢渣中硅酸盐矿物(C3S和C2S)的固溶组分。结果发现了钢渣中难磨组分为铁铝酸钙[Ca2(Al,Fe)2O5]和镁铁相固溶体(MgO.2FeO),且它的水化反应活性很低,而钢渣中硅酸三钙(C3S)和硅酸二钙(C2S)具有较好的易磨性,其易磨性比矿渣略好,但其水化反应活性明显比矿渣差,钢渣中的C3S和C2S固溶了较多的异离子。分析指出了钢渣水化活性低的本质是由于它所含的矿物Ca2(Al,Fe)2O5、MgO.2FeO无水硬性,C2S呈γ型,水硬性低,而C3S是在长时间高温下形成的,它具有较稳定的结构,从而它的水化活性亦相对较低。     

矿渣改性硬石膏基胶结材水化硬化研究

通过硬石膏水化率、水化温升、液相离子浓度测定,结合宏观性能试验,对硬石膏基胶结材水化硬化历程,硫酸盐激发剂作用机理,矿渣对硬石膏的改性作用等进行了研究.结果表明:硫酸盐促进硬石膏溶解,提高液相浓度和过饱和度,加快二水石膏晶体成核与生长速率;矿渣水化形成钙矾石与水化硅酸钙等水硬性矿物,使硬石膏硬化体强度与耐水性提高,矿渣水化与硬石膏水化相互促进;采用硫酸盐激发、矿渣改性的硬石膏基胶结材具有强度较高、耐水性较好、干缩率较小的特点,其水化硬化经历了快速溶解反应期、水化潜伏期、加速水化期、稳定水化期和缓慢水化期等5个阶段.胶结材凝结时间取决于潜伏期,加速水化期和稳定水化期是硬化体结构致密和强度发展的主要阶段.     

水葫芦水热碳化过程中焦炭物化结构演变特性

以水葫芦为原料,利用高温高压反应釜对240℃、停留时间0.5~24.0h下水热炭物化结构的演变特性进行分析.研究发现:不同停留时间下焦炭的产率及O/C和H/C原子比的范围分别为22.17%~31.67%,0.19~0.45和0.94~1.51,焦炭的热值范围为16.83~20.63 MJ/kg.通过对焦炭进行分析测试,探讨水热炭的生成机理以及炭微球的形成机制,结果表明:4.0h后延长停留时间对焦炭的化学特性没有明显的影响;但是随着时间的进一步延长,水热炭却表现出较好的结构特性,可以观察到焦炭表面有大量微球的生成,具有典型的核壳结构,炭微球的表面含有大量的活性含氧官能团,内部则为低活性的含氧官能团;水热炭比表面积随着时间的延长先增大后减小.     

氧化铝熟料溶出过程二次反应的热力学讨论

对氧化铝熟料溶出过程涉及的二次反应进行了热力学计算和讨论。对原硅酸钙在铝酸钠溶液中的稳定性、硅酸钙与铝酸钠溶液的反应、水化石榴石与NaOH和Na₂CO₃作用和原硅酸钙水化反应分别进行了热力学分析。结果表明，原硅酸钙、硅酸钙在NaOH、Na₂CO₃和NaAl(OH)₄这3种溶液成分中的稳定性是不同的；温度升高，NaOH、Na₂CO₃溶液分解水化石榴石的趋势变大，饱和系数较大的水化石榴石稳定性好于饱和系数较小的，水化石榴石在NaOH中的稳定性强于在Na₂CO₃溶液中的；低温下原硅酸钙最有可能水化成2CaO·SiO₂·1.17H₂O和4CaO·3SiO₂·1.5H₂O。     

CaO-SiO_2-MgO-H_2O体系的热力学研究

本文研究了ＣａＯ－ＳｉＯ２－ＭｇＯ－Ｈ２Ｏ体系的热力学,结果表明：ＳｉＯ２ 优先与ＣａＯ水热形成水化硅酸钙,多余的ＳｉＯ２ 才会与ＭｇＯ直接水热形成水化硅酸镁。当没有ＳｉＯ２ 时,ＭｇＯ才会水化形成Ｍｇ（ＯＨ）２。     

炭微球负载钴催化剂的原位制备及其催化产氢性能研究

分别以葡萄糖和硝酸钴为炭源和钴源,采用水热炭化法原位制备了炭微球负载钴金属催化剂(Co/CMS),借助扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDX)表征所制催化剂微观形貌和元素组成,利用该催化剂进行了催化硼氢化钾水解产氢实验并分析了相关催化反应的动力学过程。结果表明,所制Co/CMS催化剂球状形态完整、尺寸分布均匀,炭微球平均直径约为3.98μm,钴金属均匀负载于炭微球表面;Co/CMS催化剂对硼氢化钾水解产氢反应具有较高的催化活性,负载钴金属对催化剂的性能有显著影响,钴负载量为25%的Co/CMS催化剂催化产氢效率达到11 088 mL_(H_2)·g■·h~(-1);产氢速率受硼氢化钾溶液浓度影响不大,但对反应温度较敏感;钴负载量为25%的Co/CMS催化剂催化硼氢化钾溶液水解制氢反应的活化能约为33.75 kJ·mol~(-1),低于Pt/C和Ru/C贵金属催化剂相应值,表明所制Co/CMS催化剂对硼氢化钾水解产氢具有较好的催化性能。     

粉煤灰物理化学性能评述

引言粉煤灰是一种烧粘土质、人工火山灰质材料。它主要由四种颗粒组成:即铝硅酸盐、石英、氧化铁(磁铁矿及赤铁矿)和硫酸盐。在常温或升温条件下,粉煤灰可与石灰以及水泥水化反应析出的氢氧化钙Ca(OH)_2反应,这时粉煤灰中的玻璃体慢慢地溶解在饱和的石灰溶液中,生成水化硅酸钙凝胶,与C_3A反应生成水化铝硅酸钙凝胶。这说明粉煤灰具有     

低碱度钢渣基油井及地热井胶凝材料的研究--Ⅳ富铁低碱度钢渣的水热反应及胶凝性

通过XRD、DTA-TG、SEM和EPMA等手段研究了富铁低碱度钢渣的水热反应、水热产物及其胶凝性.结果表明富铁低碱度钢渣的水热反应产物为水化钙铁石榴子石;富铁低碱度钢渣-石英砂体系的水热反应产物以Fe-tobemorite为主,蒸压强度显著提高;富铁低碱度钢渣-石灰体系的水热反应产物为高碱度的C2SH.     

硅酸鈣浓悬浮液水化及結构形成过程的某些特点

对不同原始分散度的;β-Ca_2SiO_4及Ca_3SiO_5在水介质中浓悬浮液的水化及结构形成过程的研究表明: 1.β-Ca_2SiO_4及Ca_3SiO_5在水化的初始阶段,其水化及结构形成过程与其原始分散度和水化时间成正比。 2.结构形成过程中,β-Ca_2SiO_4及Ca_3SiO_5的水化物的比表面值是与硅酸钙原始分散度以及水化物的量都无关的恒定值。此值约为50米~2/克。 3.实验结果用提出的理论进行了分析,与文献数据进行了比较,都得到较好的符合。     

聚羧酸系减水剂对水泥水化产物的影响

为了研究聚羧酸系减水剂与水泥水化产物间的作用机理,利用差示扫描量热仪研究了减水剂对水泥水化产物组成的影响;采用化学合成法制备出水化硅酸钙,在合成过程中分别掺入聚羧酸系或萘系减水剂,对合成的水化硅酸钙进行扫描电镜分析、核磁共振测试和傅里叶红外光谱分析.结果表明:与萘系减水剂相比,聚羧酸系减水剂促进了水泥的水化,使水泥石中水化硅酸钙凝胶及氢氧化钙的生成总量增大;聚羧酸系减水剂可以减小水化硅酸钙的颗粒尺寸,使其聚合度增大;减水剂能促使水化硅酸钙中的硅氧四面体聚合度增加,且聚羧酸系减水剂的增强效果优于萘系减水剂.     

以水热炭为模板制备TiO2光催化剂及其光催化性能研究

以水热炭为模板, 采用溶胶–凝胶法制备TiO₂光催化剂, 并采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和BET比表面积测定等方法, 对催化剂的物相、组成、形貌和比表面积等进行表征。通过光催化降解甲基橙溶液, 评价样品的光催化性能。研究结果表明: 与TiO₂相比, 以水热炭为模板制备的HTC-TiO₂具有更高的热稳定性, 在煅烧温度较高时仍保持锐钛矿型。HTC-TiO₂具有水热炭的片状结构特征,TiO₂颗粒在HTC表面分散较好, 晶体粒径更小, 比表面积增加, 从而提高其光催化活性。当煅烧温度为450ºC时, 以水热炭为模板制备的HTC-TiO₂对甲基橙的降解率在550 W碘钨灯光照2小时后达到40.6%, 光催化效率比TiO₂(16.2%)提高1.5倍。     

[{Ni(C_3H_(10)N_2)_2(H_2O)_2}{Ni(C_3H_(10)N_2)_2}{SiMo_(12)O_(40)}]_n·4nH_2O的合成与表征

在水热条件下,合成了一种一维链状化合物[{Ni(C3H10N2)2(H2O)2}{Ni(C3H10N2)2}{SiMo12O40}]n·4nH2O.采用元素分析、X射线单晶衍射方法对该化合物进行了结构表征.结果表明:该化合物属于单斜晶系,C/2c空间群;晶胞参数a=12.760(3)nm,b=21.840(5)nm,c=22.512(5)nm,α=90°,β=92.644(3)°,γ=90°,V=6 267(2)nm3,Z=8.     

PVA/NiO复合纳米纤维的制备及光催化性能

采用静电纺丝法,以聚乙烯醇(PVA)和硝酸镍(Ni(NO3)2)为前驱物,制得PVA/Ni(NO3)2纤维;再以尿素(CO(NH)2)为碱源,通过水热合成法制备了PVA/NiO复合纳米纤维.利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段对样品的形貌和结构进行了表征,以罗丹明B为目标降解物,考察了PVA/NiO复合纳米纤维的光催化活性.结果表明:NiO纳米粒子均匀地负载于PVA纳米纤维上,形成了具有良好光催化活性的PVA/NiO复合纳米纤维光催化材料.     

纳米C-S-H-PCE对沿海地铁管片用C50免蒸养混凝土性能的影响

针对蒸汽养护造成的混凝土热损伤问题,利用纳米C-S-H-PCE制备了沿海地铁管片用C50免蒸养混凝土,并采用电导仪、傅里叶红外光谱仪等研究了纳米C-S-H-PCE对水泥净浆水化、混凝土抗压强度、耐久性性能和自收缩性能的影响.结果表明,纳米C-S-H-PCE能够为水化硅酸钙凝胶的形成提供晶核,降低水化硅酸钙凝胶成核的离子...     

水化硅酸钙力学参数跨纳-微观尺度计算方法

为了准确高效地基于分子动力学模拟计算微观尺度高、低密度水化硅酸钙(C—S—H)的力学参数,选用7种常用的C—S—H晶体类似物结构和三种多孔介质力学模型进行对比分析研究。首先在纳观尺度通过分子动力学模拟得到C—S—H晶体类似物结构的体积模量、剪切模量、弹性模量和泊松比四个力学参数;并与第一性原理计算得到的结果进行对比,以此为基础,再应用多孔介质力学模型计算获得微观尺度高、低密度水化硅酸钙的相应力学参数;并与已有文献实测的高、低密度水化硅酸钙弹性模量进行验证。结果表明,与第一性原理计算相比,6种Tobermorite晶体结构模型的力学参数计算平均误差约20%; Jennite晶体结构模型计算平均误差达59%。采用C—S—H晶体类似物结构Tobermorite 14,结合Mehta或张俊彦的多孔介质力学模型进行模拟计算,效果最佳。C—S—H晶体结构类型对C—S—H跨纳-微观尺度力学参数准确性影响最大。提出的基于分子动力学模拟和多孔介质力学模型进行水化硅酸钙力学参数跨纳-微观尺度计算方法,避免了采用大规模分子动力学模拟获得高、低密度水化硅酸钙的微观力学参数,计算效率高且结果可靠。