硫铁铝酸钡钙水泥的研究

以硫铝酸钡钙水泥为基础,用分析纯化学试剂Fe2O3取代其主矿物C2.75B1.25A3S中的Al,取代质量为1∶1,从而合成一种新型矿物水泥,并研究该水泥的力学性能.水泥的成分采用XRD和SEM进行分析研究,并对其微观结构合水化机理进行了初步分析.结果表明:铁离子可以部分取代铅离子,并有利于降低烧成温度.取代质量为1∶1时,晶形发育良好,晶界清晰,强度较高.     

利用工业原料合成阿利特-硫铝酸钡钙水泥及其性能研究

应用前期研究获得的熟料最佳组成,利用工业原料合成阿利特-硫铝酸钡钙水泥熟料,研究了原料中不同MgO含量对熟料f-CaO及水泥后期力学性能的影响,研究结果表明:利用工业原料能够合成阿利特-硫铝酸钡钙水泥;随着原料中MgO含量的增加,熟料f-CaO含量增加,水泥后期力学性能降低;中等MgO含量的阿利特-硫铝酸钡钙水泥1d、3d和28d龄期标准砂浆抗压强度分别达到13.5、34.9和61.1MPa.借助于XRD和SEM-EDS等分析测试手段,对该水泥熟料的组成、结构及性能进行了研究.     

微量元素Cr对硫铝酸钡钙的合成及性能的影响

在硫铝酸钡钙矿物体系中引入微量元素Cr，探讨了微量元素Cr对硫铝酸钡钙矿物体系的矿化作用。通过DTA-TG分析研究了其烧成制度及微量元素Cr对硫铝酸钡钙矿物形成机制的影响，同时利用XRD和SEM-EDS对熟料矿物组成及结构进行了分析。结果表明，在硫铝酸钡钙矿物体系中引入适量的矿化剂Cr2O3，可提高该矿物的早期强度。微量元素Cr的引入，可以使硫铝酸钡钙矿物的晶粒细化，晶粒尺寸在1μm左右。Cr2O3的适宜掺量为1．2％。     

环境扫描电镜用于阿利特-硫铝酸钡钙水泥早期水化的研究

采用场发射环境扫描电子显微镜对阿利特-硫铝酸钡钙水泥的早期水化过程进行了连续观察，研究结果表明：阿利特-硫铝酸钡钙水泥的水化过程可分为诱导期前期、诱导期、加速期、减速期和稳定期5个阶段。水化初期，在水泥颗粒表面即可观察到大量的短柱状钙矾石，并形成保护膜，产生诱导期；在水化早期C—S—H凝胶数量较少，在加速期才大量形成，最终成为花朵状结构。该水泥在水化24h后，其硬化浆体致密度较高，水化趋于稳定。     

烧成温度对硫铁铝酸钡钙矿物形成和强度的影响

利用DTA和XRD方法,研究了烧成温度对硫铁铝酸钡钙矿物性能的影响。结果表明,C2.75B1．25A2.75Fe0．25最佳烧成温度为1300℃,其强度达到最大值,1d为49．8MPa,3 d为 64．4 MPa,28d为90 MPa。随着烧成温度的不断升高,CaO· Al2O3和BaSO4的含量有所减少,C2．75B1．25A2.75Fe0．25矿物晶体数量大幅度提高。烧成温度的升高可以促进CaO·Al2O3和 BaSO4转化生成C2．75B1.25A2．75Fe0.25矿物。该水泥矿物的主要水化产物为BaSO4,含铁C3AH6,CAH10,C2AH8,铁胶和铝胶。     

萤石对含钡硫铝酸盐水泥性能的影响

利用正交实验的方法在 Ｃ２７５ Ｂ１２５ Ａ３ Ｓ生料中掺入不同量的 Ｃａ Ｆ２ ,以不同的烧成温度、保温时间进行烧成,并对烧成矿物各水化龄期抗压强度进行了比较。通过正交分析,发现外掺１４％ Ｃａ Ｆ２、烧成温度为１ ３５０℃、保温２ｈ 的条件下烧成的矿物各水化龄期强度最高。基于这一结果,利用含钡工业废渣为原料且掺入适量萤石烧制出了性能更为优异的含钡硫铝酸盐水泥,还应用 Ｘ Ｒ Ｄ, Ｓ Ｅ Ｍ 等测试手段对其形成及水化进行了初步探讨。     

成型工艺对CFRP及CFRS渗滤阈值的影响

分别采用注浆、压制、挤出三种成型工艺制备碳纤维-普通硅酸盐水泥基复合材料(CFRP),和碳纤维-硫铝酸盐水泥基复合材料(CFRS),研究三种成型工艺对复合材料微观结构和渗滤阈值的影响.结果表明:注浆成型制备的CFRP和CFRS的渗滤阈值均为w=0.6%;采用2MPa、10MPa压力压制成型制备的CFRP和CFRS的渗滤阈值分别为w=0.6%和w=0.4%;挤出成型制备的CFRP和CFRS的渗滤阈值均为w=0.8%;注浆成型的CFRS及2MPa下压制成型的CFRP阈值电阻率较低分别为0.9Ω·m和0.7Ω·m,具有较好的电性能.     

正交试验法研究硫铁铝酸钡钙矿物

用正交试验方法研究硫铁铝酸钡钙矿物组成，分析了Ba离子摩尔量、Fe离子摩尔量和烧成温度3个影响因素对胶凝材料抗压强度的影响规律和效果。利用极差分析和作图方法，分析不同因素对硫铁铝酸钡钙矿物组成的影响，找出了硫铁铝酸钡钙矿物最佳组成和烧成温度。结果表明，当Ba离子摩尔量为1．25、Fe离子摩尔量为0．25和烧成温度1250℃时，对胶凝材料抗压强度产生最好的作用效果。     

由硅酸盐水泥的观测数据反向萃取水化早期动力学方程

早期水化反应对于硅酸盐水泥浆体微观结构的形成和强度的发展有着重要影响.然而由于水泥水化过程中发生了多相多尺寸并且相互关联的复杂的化学和物理变化,因此使得人工推导水化动力学方程的研究存在很高的难度.利用基因表达式编程与粒子群算法相结合的进化计算方法从观测到的硅酸盐水泥水化程度时间序列数据中自动地萃取出了水化早期的动力学方程,并通过GPU进行并行加速来减少运算时间.研究显示,根据该动力学方程得到的模拟曲线可以很好的吻合水化早期观测到的实验数据,而且即使化学组成、颗粒尺寸和养护条件发生改变,该方程仍然具有良好的泛化能力.     

压电陶瓷/硫铝酸钡钙矿物复合材料的压电性能

采用压制成型法，以硫铝酸钡钙水泥矿物为基体制备了0—3型压电复合材料。分析讨论了铌锂锆钛酸铅（PLN）质量含量对压电复合材料压电性能的影响。结果表明，在极化工艺参数为：极化电场强度为5kV／mm；极化时间为20min；极化温度为80℃的条件下，以硫铝酸钡钙水泥矿物作为基体的压电复合材料的相对介电常数εγ，和压电应变常数d33随着PLN质量含量的增加非线性增长，其值接近立方体模型理论值，随着PLN质量含量的增加，平面和厚度伸缩机电耦合系数Kp、Kt增大。