MgO活性及硅铝氧化物对BMS水泥水化及性能影响
发布时间:2021-06-30 20:41
改性硫氧镁水泥,也称为碱式硫酸镁水泥(base magnesium sulfate cement,简写为BMS水泥),主要由针杆状碱式硫酸镁晶体(5Mg(OH)2·MgSO4·7H2O,517相)相互交错生长构成,由于其具有质轻高强、耐水、耐腐蚀性好等优点,近年来受到了广泛关注。但是,用于制备BMS水泥的主要原料轻烧MgO(light-burned magnesia,LBM)中的活性MgO(α-MgO)含量仅有60%左右,且含有15~20%的其他杂质,导致大量非活性MgO和其他杂质残留在水化产物中,对BMS水泥的性能会产生不可避免的影响。此外,建材中常用的矿物掺合料如粉煤灰等,其火山灰活性在弱碱性的BMS水泥体系中难以被激发,而且由于粉煤灰组分较为复杂,其对BMS水泥早期水化行为的影响机制尚不清晰。本论文针对BMS水泥存在的上述问题,研究了 LBM中非活性MgO和其他杂质对BMS水泥早期水化过程和性能的影响;以纯SiO2、Al2O3为模拟矿物掺合料,制备了 SiO2-BMS水泥和Al2O3-BMS水泥,研究了 SiO2、Al2O3掺量对BMS水泥早期水化行为的影响机制,以及对水泥的抗压...
【文章来源】:山西大学山西省
【文章页数】:76 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.2不同水化时间的BMS水泥的放热速率??Fig.?1.2?Heat?release?rate?of?BMS?cement?at?different?hydration?time.?(Wu,?2016)??
MgO链性及:聽!8氧化物对BMS水海水化及性能影哺??1.2.3?BMS水泥的物相组成及微观形貌??BMS水泥水化胶凝后,通过XRD分析(图1.3)可知其中的主.要组分有??5Mg(OH)2-MgS〇4-7H2〇?(517?相)、Mg(OH)2、MgCCh?以及未水化完全的?MgO。其??中,BMS水泥体系的强度主要来源于517晶相,而Mg(OH)2晶体呈观疏松片状,会??导致水泥试件强度大幅下降。??利用扫描电子显微镜(SEM)能够猜晰地观察BMS水泥的微观结构。图1.4为??吴成友课题组[36]研究的BMS水泥水化28?d的微观结构SEM形貌图。可以看出,BMS??水泥水化后的微观结构主要由大暈的517相针杆状晶体交错分布,分布均匀,结构??致密,同时有Mg(OH)2凝胶状存在。??|?*-517?Phase?_-MgO??1?i???t?■?i?■?r?—?I?"1,1?i"?i?i??10?20?30?40?50?60?70?80??2Theta?(°)??图1.3?BMS水泥水化过程的物相组成变化??Fig.?1.3?XRD?patterns?changes?in?phase?composition?of?BMS?cement?during?the?hydration?process.??(Wu,?2014)??(a)?X?2000?(b)?X5000??图1.4?BMS水泥水化28?d的SEM图??Fig.1.4?SEM?image?of?BMS?cement?hydration?for?28?d.?(Wu,?2014)??6??
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【参考文献】:
期刊论文
[1]水玻璃对硫氧镁胶凝材料强度稳定性和耐水性的影响[J]. 巴明芳,薛涛,朱杰兆,贺智敏,柳俊哲. 建筑材料学报. 2019(06)
[2]混凝土外加剂与碱式硫酸镁水泥适应性[J]. 张娜,余红发,巩位,麻海燕,黄泓萍,吴成友. 东南大学学报(自然科学版). 2019(01)
[3]建筑石膏对碱式硫酸镁水泥性能影响的研究[J]. 黄世麟,李利军. 广西科技大学学报. 2018(04)
[4]碱式硫酸镁水泥耐酸腐蚀性能研究[J]. 李振国,刘博,吴运强,王博,郭江涛,余四文. 材料导报. 2018(16)
[5]早期温湿度条件对柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料性能的影响及机理[J]. 巴明芳,朱杰兆,柳俊哲. 材料导报. 2017(20)
[6]活性MgO含量对碱式硫酸镁水泥强度及水化产物的影响[J]. 李振国,余四文,刘同海,刘博,王博,郑淇水. 硅酸盐通报. 2017(07)
[7]外加剂和粉煤灰对碱式硫酸镁水泥混凝土性能影响研究[J]. 陈文海,吴成友,蒋宁山,张慧芳,郑树海,陈方宇,余红发. 硅酸盐通报. 2017(06)
[8]碱式硫酸镁水泥水化规律研究[J]. 吴成友,邢赛南,张吾渝,蒋宁山,张慧芳,余红发. 功能材料. 2016(11)
[9]粉煤灰对硫氧镁水泥抗压强度的影响[J]. 姜黎黎,陈逸敏,许可,魏来,陈圣鹏,孙亚东,韩博文,王美玲,黄劲男. 硅酸盐通报. 2015(05)
[10]低温稻壳灰改性氯氧镁水泥性能研究[J]. 李智广,许珂敬. 新型建筑材料. 2010(11)
博士论文
[1]碱式硫酸镁水泥的基本理论及其在土木工程中的应用技术研究[D]. 吴成友.中国科学院研究生院(青海盐湖研究所) 2014
[2]提高镁质碱式盐水泥性能的理论与应用研究[D]. 邓德华.中南大学 2005
硕士论文
[1]活性氧化镁及碱式硫酸镁水泥的制备研究[D]. 赵鑫.山西大学 2019
[2]硫氧镁水泥基轻质材料的制备与基本性能[D]. 秦玲.哈尔滨工业大学 2017
[3]硫氧镁胶凝材料的制备及改性研究[D]. 郭涛.河北工业大学 2017
[4]碱式硫酸镁水泥的配料规律与基本性能[D]. 黄泓萍.南京航空航天大学 2016
本文编号:3258459
【文章来源】:山西大学山西省
【文章页数】:76 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.2不同水化时间的BMS水泥的放热速率??Fig.?1.2?Heat?release?rate?of?BMS?cement?at?different?hydration?time.?(Wu,?2016)??
MgO链性及:聽!8氧化物对BMS水海水化及性能影哺??1.2.3?BMS水泥的物相组成及微观形貌??BMS水泥水化胶凝后,通过XRD分析(图1.3)可知其中的主.要组分有??5Mg(OH)2-MgS〇4-7H2〇?(517?相)、Mg(OH)2、MgCCh?以及未水化完全的?MgO。其??中,BMS水泥体系的强度主要来源于517晶相,而Mg(OH)2晶体呈观疏松片状,会??导致水泥试件强度大幅下降。??利用扫描电子显微镜(SEM)能够猜晰地观察BMS水泥的微观结构。图1.4为??吴成友课题组[36]研究的BMS水泥水化28?d的微观结构SEM形貌图。可以看出,BMS??水泥水化后的微观结构主要由大暈的517相针杆状晶体交错分布,分布均匀,结构??致密,同时有Mg(OH)2凝胶状存在。??|?*-517?Phase?_-MgO??1?i???t?■?i?■?r?—?I?"1,1?i"?i?i??10?20?30?40?50?60?70?80??2Theta?(°)??图1.3?BMS水泥水化过程的物相组成变化??Fig.?1.3?XRD?patterns?changes?in?phase?composition?of?BMS?cement?during?the?hydration?process.??(Wu,?2014)??(a)?X?2000?(b)?X5000??图1.4?BMS水泥水化28?d的SEM图??Fig.1.4?SEM?image?of?BMS?cement?hydration?for?28?d.?(Wu,?2014)??6??
roActive?AutoPore?V?9600)测定硬化浆体孔隙率CMIP)。??施加的压力范围为3.65?kPa至420?MPa,测试孔径范围为0.003 ̄350拜。??2.3.12无电极电阻率测定仪(CCR3)??逋过无电极水泥棍凝土电阻率仪(CCR3,?Brilliant?Concept?Technologies)测量电.??阻率。CCR3的:r.作原理已在文献中进行了详细描述[64-6s]。测试程序简杲介绍如下:??根据2.2部分制备一定量的浆体,并立即将其浇铸至环形模具中(图2.1)不进行覆??盖(空气固化)。对于每个样品,将浆体的高度控制为约5?cm。在'室媪下以1分钟的??间隔进行1400分钟的测量f电阻率是使用等式(2.4)根据测得的输出电压和测量的??浆体高度计箅得出的[66_69]。??<???>??<???>??戀??图2.1样品的几何模具??Fig.2.1?Geometric?form?of?the?specimen.??15??
【参考文献】:
期刊论文
[1]水玻璃对硫氧镁胶凝材料强度稳定性和耐水性的影响[J]. 巴明芳,薛涛,朱杰兆,贺智敏,柳俊哲. 建筑材料学报. 2019(06)
[2]混凝土外加剂与碱式硫酸镁水泥适应性[J]. 张娜,余红发,巩位,麻海燕,黄泓萍,吴成友. 东南大学学报(自然科学版). 2019(01)
[3]建筑石膏对碱式硫酸镁水泥性能影响的研究[J]. 黄世麟,李利军. 广西科技大学学报. 2018(04)
[4]碱式硫酸镁水泥耐酸腐蚀性能研究[J]. 李振国,刘博,吴运强,王博,郭江涛,余四文. 材料导报. 2018(16)
[5]早期温湿度条件对柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料性能的影响及机理[J]. 巴明芳,朱杰兆,柳俊哲. 材料导报. 2017(20)
[6]活性MgO含量对碱式硫酸镁水泥强度及水化产物的影响[J]. 李振国,余四文,刘同海,刘博,王博,郑淇水. 硅酸盐通报. 2017(07)
[7]外加剂和粉煤灰对碱式硫酸镁水泥混凝土性能影响研究[J]. 陈文海,吴成友,蒋宁山,张慧芳,郑树海,陈方宇,余红发. 硅酸盐通报. 2017(06)
[8]碱式硫酸镁水泥水化规律研究[J]. 吴成友,邢赛南,张吾渝,蒋宁山,张慧芳,余红发. 功能材料. 2016(11)
[9]粉煤灰对硫氧镁水泥抗压强度的影响[J]. 姜黎黎,陈逸敏,许可,魏来,陈圣鹏,孙亚东,韩博文,王美玲,黄劲男. 硅酸盐通报. 2015(05)
[10]低温稻壳灰改性氯氧镁水泥性能研究[J]. 李智广,许珂敬. 新型建筑材料. 2010(11)
博士论文
[1]碱式硫酸镁水泥的基本理论及其在土木工程中的应用技术研究[D]. 吴成友.中国科学院研究生院(青海盐湖研究所) 2014
[2]提高镁质碱式盐水泥性能的理论与应用研究[D]. 邓德华.中南大学 2005
硕士论文
[1]活性氧化镁及碱式硫酸镁水泥的制备研究[D]. 赵鑫.山西大学 2019
[2]硫氧镁水泥基轻质材料的制备与基本性能[D]. 秦玲.哈尔滨工业大学 2017
[3]硫氧镁胶凝材料的制备及改性研究[D]. 郭涛.河北工业大学 2017
[4]碱式硫酸镁水泥的配料规律与基本性能[D]. 黄泓萍.南京航空航天大学 2016
本文编号:3258459
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