硫铝酸锶钙及其水化胶凝机理研究

发布时间：2022-02-20 02:16

　　硫铝酸盐水泥因具有快硬早强、可调节膨胀、硬化浆体致密性高等特性,适用于混凝土结构的修补加固工程。硫铝酸钙（C4A3$）是硫铝酸盐水泥中的主要成分,采用Sr2+取代C4A3$中的Ca2+可以合成硫铝酸锶钙（C4-x（?）xA3$）,从而烧成性能更为优异的硫铝酸锶钙水泥。本文以硫铝酸锶钙水泥中的主要成分C4-x（?）xA3$为主要研究对象,通过采用XRD、Rietveld方法、TG、SEM-EDS等测试分析方法,对C4-x（?）xA3$的晶体结构、形成过程、水化特性、特征水化产物及胶凝特性进行了系统研究,旨在解决硫铝酸锶钙水泥生产及应用过程中存在的理论问题。在C4-x（?）xA3$晶体结构的研究方面,采用XRD、FTIR、SEM-EDS等实验方法测试了不同Sr2+取代量的C4-x（?）xA3$,确定了基于Rietveld精修分析C4-x（?）xA3$晶体结构的方法,研究结果表明:随着Sr2+取代量的增大,C4-x（?）xA3$系列物相由正交晶系向立方晶系转变,锶的取代不影响C4-x（?）xA3$官能团的种类。C4-x（?）xA3$中Sr2+定向取代C4A3$中的Ca2+,Sr2+的实际取代... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
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主要符号代表的意义
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 硫铝酸盐水泥研究及应用现状
        1.2.2 硫铝酸钙研究现状
        1.2.3 C_(4-x)((?)/B)_xA_3$及硫铝酸锶(钡)钙水泥研究现状
        1.2.4 Rietveld方法的研究现状
        1.2.5 研究现状分析
    1.3 研究目的与内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
    1.4 技术路线图
2 C_(4-x)(?)_xA_3$的合成及其晶体结构分析
    2.1 C_(4-x)(?)_xA_3$的合成及表征方法
        2.1.1 C_(4-x)(?)_xA_3$的合成
        2.1.2 X射线衍射(XRD)
        2.1.3 Rietveld精修
        2.1.4 扫描电子显微镜及能谱分析((?)EM-ED(?))
        2.1.5 傅里叶红外光谱(FTIR)
    2.2 锶取代量对C_(4-x)(?)_xA_3$的影响
    2.3 基于Rietveld精修分析C_(4-x)(?)_xA_3$晶体结构的方法
        2.3.1 C_(4-x)(?)_xA_3$中(?)r~(2+)的取代位置确定
        2.3.2 C_(4-x)(?)_xA_3$中(?)r~(2+)的取代率确定
    2.4 C_(4-x)(?)_xA_3$晶体参数及其熟料成分分析
    2.5 C_(4-x)(?)_xA_3$与C_(4-x)B_xA_3$晶体结构比较
    2.6 本章小结
3 C_(4-x)(?)_xA_3$$的形成过程及其动力学分析
    3.1 动力学理论及实验方法
        3.1.1 动力学理论
        3.1.2 C_(4-x)(?)_xA_3$熟料的烧成
        3.1.3 C_(4-x)(?)_xA_3$熟料的表征
    3.2 C_(4-x)(?)_xA_3$的形成过程
    3.3 C_(4-x)(?)_xA_3$的形成动力学分析
    3.4 温度对C_(4-x)(?)_xA_3$细观结构的影响
    3.5 本章小结
4 C_(4-x)(?)_xA_3$及其相关体系的水化特性
    4.1 实验设计与表征方法
        4.1.1 水化产物样品的制备
        4.1.2 水化热测试
        4.1.3 XRD测试及Rietveld定量相分析
        4.1.4 TG测试
    4.2 C_(4-x)(?)_xA_3$$物相的水化进程及其水化产物
    4.3 C_(4-x)(?)_xA_3$-C$·H_2体系的水化进程及其水化产物
    4.4 W/C对C_(4-x)(?)_xA_3$水化的影响
    4.5 本章小结
5 含锶钙矾石的合成及其晶体结构与热稳定性研究
    5.1 含锶钙矾石的合成及表征方法
        5.1.1 含锶钙矾石的合成
        5.1.2 含锶钙矾石的表征方法
    5.2 含锶钙矾石的晶体结构分析
    5.3 含锶钙矾石的热稳定性
    5.4 本章小结
6 C_(4-x)(?)_xA_3$硬化浆体的胶凝特性及其微观结构
    6.1 实验方法
        6.1.1 C_(4-x)(?)_xA_3$净浆试件的制备及抗压强度测试
        6.1.2 水化产物组成的表征方法
        6.1.3 硬化浆体微观结构的表征
    6.2 C_(4-x)(?)_xA_3$硬化浆体的抗压强度规律
    6.3 C_(4-x)(?)_xA_3$硬化浆体的组成
        6.3.1 C_(4-x)(?)_xA_3$单独水化形成硬化浆体的组成
        6.3.2 C_(4-x)(?)_xA_3$-C$·H_2二元体系水化形成的硬化浆体组成
    6.4 C_(4-x)(?)_xA_3$硬化浆体的微观结构
        6.4.1 C_(4-x)(?)_xA_3$水化产物的微观形貌
        6.4.2 硬化浆体的孔结构
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]低温养护下硫铝酸盐水泥的水化进程及强度发展[J]. 王培铭,李楠,徐玲琳,张国防.  硅酸盐学报. 2017(02)
[2]AH3及水化程度对硫铝酸盐水泥强度的影响[J]. 常钧,张洋洋,尚小朋,赵九野,余鑫.  建筑材料学报. 2016(06)
[3]不同水灰比下无水硫铝酸钙的水化反应[J]. 常钧,余鑫,尚小朋,赵九野.  材料科学与工艺. 2016(01)
[4]基于Rietveld精修法的水泥熟料物相定量分析[J]. 王培铭,赵丕琪,刘贤萍.  建筑材料学报. 2015(04)
[5]基于Rietveld法硅酸盐水泥熟料定量结果的准确性分析[J]. 赵丕琪,王培铭,刘贤萍.  功能材料. 2015(05)
[6]水泥熟料中硫铝酸钙的定量分析[J]. 黎学润,李晓冬,沈晓冬,唐明亮,潘志刚.  南京工业大学学报(自然科学版). 2014(06)
[7]基于QXRD/Rietveld法的水泥熟料中晶相与无定形相定量分析[J]. 姚武,魏永起,王伟.  建筑材料学报. 2012(05)
[8]SO3与SrO对阿利特-硫铝酸锶钙水泥性能的影响[J]. 芦令超,李秋英,王守德,程新.  建筑材料学报. 2011(06)
[9]硫铝酸盐水泥混凝土抗氯离子侵蚀机理分析[J]. 赵军,蔡高创,高丹盈.  建筑材料学报. 2011(03)
[10]利用垃圾焚烧飞灰制备硫铝酸盐水泥及其水化放热特征[J]. 吴凯,施惠生,郭晓潞.  硅酸盐学报. 2011(04)

博士论文
[1]荷载与海洋环境耦合作用下海工混凝土结构耐久性研究[D]. 苏林王.华南理工大学 2016
[2]氯盐环境下混凝土耐久性分析与定量设计[D]. 周明.广西大学 2016
[3]沿海锈蚀钢筋混凝土梁桥疲劳性能分析及安全性与耐久性评估[D]. 孙俊祖.东南大学 2016
[4]港口工程高桩码头结构性能退化研究[D]. 吴锋.上海交通大学 2015
[5]聚合物改性水泥基粘结复合材料的粘结性能研究[D]. 农金龙.湖南大学 2014
[6]阿利特—硫铝酸钡钙水泥的制备及组成、结构与性能研究[D]. 芦令超.武汉理工大学 2005

硕士论文
[1]水泥混凝土路面裂缝修补料制备与性能研究[D]. 石艳.长安大学 2014
[2]硫铝酸锶钙水泥及耐久性的研究[D]. 谭文杰.济南大学 2011
[3]硫铝酸盐水泥基防渗堵漏材料的研究[D]. 叶正茂.南京工业大学 2004



本文编号：3634105