MgO活性及硅鋁氧化物對BMS水泥水化及性能影響
發(fā)布時間:2021-06-30 20:41
改性硫氧鎂水泥,也稱為堿式硫酸鎂水泥(base magnesium sulfate cement,簡寫為BMS水泥),主要由針桿狀堿式硫酸鎂晶體(5Mg(OH)2·MgSO4·7H2O,517相)相互交錯生長構(gòu)成,由于其具有質(zhì)輕高強、耐水、耐腐蝕性好等優(yōu)點,近年來受到了廣泛關(guān)注。但是,用于制備BMS水泥的主要原料輕燒MgO(light-burned magnesia,LBM)中的活性MgO(α-MgO)含量僅有60%左右,且含有15~20%的其他雜質(zhì),導致大量非活性MgO和其他雜質(zhì)殘留在水化產(chǎn)物中,對BMS水泥的性能會產(chǎn)生不可避免的影響。此外,建材中常用的礦物摻合料如粉煤灰等,其火山灰活性在弱堿性的BMS水泥體系中難以被激發(fā),而且由于粉煤灰組分較為復雜,其對BMS水泥早期水化行為的影響機制尚不清晰。本論文針對BMS水泥存在的上述問題,研究了 LBM中非活性MgO和其他雜質(zhì)對BMS水泥早期水化過程和性能的影響;以純SiO2、Al2O3為模擬礦物摻合料,制備了 SiO2-BMS水泥和Al2O3-BMS水泥,研究了 SiO2、Al2O3摻量對BMS水泥早期水化行為的影響機制,以及對水泥的抗壓...
【文章來源】:山西大學山西省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2不同水化時間的BMS水泥的放熱速率??Fig.?1.2?Heat?release?rate?of?BMS?cement?at?different?hydration?time.?(Wu,?2016)??
MgO鏈性及:聽。秆趸飳Γ拢停铀K靶阅苡安??1.2.3?BMS水泥的物相組成及微觀形貌??BMS水泥水化膠凝后,通過XRD分析(圖1.3)可知其中的主.要組分有??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水泥體系的強度主要來源于517晶相,而Mg(OH)2晶體呈觀疏松片狀,會??導致水泥試件強度大幅下降。??利用掃描電子顯微鏡(SEM)能夠猜晰地觀察BMS水泥的微觀結(jié)構(gòu)。圖1.4為??吳成友課題組[36]研究的BMS水泥水化28?d的微觀結(jié)構(gòu)SEM形貌圖。可以看出,BMS??水泥水化后的微觀結(jié)構(gòu)主要由大暈的517相針桿狀晶體交錯分布,分布均勻,結(jié)構(gòu)??致密,同時有Mg(OH)2凝膠狀存在。??|?*-517?Phase?_-MgO??1?i???t?■?i?■?r?—?I?"1,1?i"?i?i??10?20?30?40?50?60?70?80??2Theta?(°)??圖1.3?BMS水泥水化過程的物相組成變化??Fig.?1.3?XRD?patterns?changes?in?phase?composition?of?BMS?cement?during?the?hydration?process.??(Wu,?2014)??(a)?X?2000?(b)?X5000??圖1.4?BMS水泥水化28?d的SEM圖??Fig.1.4?SEM?image?of?BMS?cement?hydration?for?28?d.?(Wu,?2014)??6??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]水玻璃對硫氧鎂膠凝材料強度穩(wěn)定性和耐水性的影響[J]. 巴明芳,薛濤,朱杰兆,賀智敏,柳俊哲. 建筑材料學報. 2019(06)
[2]混凝土外加劑與堿式硫酸鎂水泥適應(yīng)性[J]. 張娜,余紅發(fā),鞏位,麻海燕,黃泓萍,吳成友. 東南大學學報(自然科學版). 2019(01)
[3]建筑石膏對堿式硫酸鎂水泥性能影響的研究[J]. 黃世麟,李利軍. 廣西科技大學學報. 2018(04)
[4]堿式硫酸鎂水泥耐酸腐蝕性能研究[J]. 李振國,劉博,吳運強,王博,郭江濤,余四文. 材料導報. 2018(16)
[5]早期溫濕度條件對檸檬酸改性硫氧鎂膠凝材料性能的影響及機理[J]. 巴明芳,朱杰兆,柳俊哲. 材料導報. 2017(20)
[6]活性MgO含量對堿式硫酸鎂水泥強度及水化產(chǎn)物的影響[J]. 李振國,余四文,劉同海,劉博,王博,鄭淇水. 硅酸鹽通報. 2017(07)
[7]外加劑和粉煤灰對堿式硫酸鎂水泥混凝土性能影響研究[J]. 陳文海,吳成友,蔣寧山,張慧芳,鄭樹海,陳方宇,余紅發(fā). 硅酸鹽通報. 2017(06)
[8]堿式硫酸鎂水泥水化規(guī)律研究[J]. 吳成友,邢賽南,張吾渝,蔣寧山,張慧芳,余紅發(fā). 功能材料. 2016(11)
[9]粉煤灰對硫氧鎂水泥抗壓強度的影響[J]. 姜黎黎,陳逸敏,許可,魏來,陳圣鵬,孫亞東,韓博文,王美玲,黃勁男. 硅酸鹽通報. 2015(05)
[10]低溫稻殼灰改性氯氧鎂水泥性能研究[J]. 李智廣,許珂敬. 新型建筑材料. 2010(11)
博士論文
[1]堿式硫酸鎂水泥的基本理論及其在土木工程中的應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 吳成友.中國科學院研究生院(青海鹽湖研究所) 2014
[2]提高鎂質(zhì)堿式鹽水泥性能的理論與應(yīng)用研究[D]. 鄧德華.中南大學 2005
碩士論文
[1]活性氧化鎂及堿式硫酸鎂水泥的制備研究[D]. 趙鑫.山西大學 2019
[2]硫氧鎂水泥基輕質(zhì)材料的制備與基本性能[D]. 秦玲.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[3]硫氧鎂膠凝材料的制備及改性研究[D]. 郭濤.河北工業(yè)大學 2017
[4]堿式硫酸鎂水泥的配料規(guī)律與基本性能[D]. 黃泓萍.南京航空航天大學 2016
本文編號:3258459
【文章來源】:山西大學山西省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2不同水化時間的BMS水泥的放熱速率??Fig.?1.2?Heat?release?rate?of?BMS?cement?at?different?hydration?time.?(Wu,?2016)??
MgO鏈性及:聽。秆趸飳Γ拢停铀K靶阅苡安??1.2.3?BMS水泥的物相組成及微觀形貌??BMS水泥水化膠凝后,通過XRD分析(圖1.3)可知其中的主.要組分有??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水泥體系的強度主要來源于517晶相,而Mg(OH)2晶體呈觀疏松片狀,會??導致水泥試件強度大幅下降。??利用掃描電子顯微鏡(SEM)能夠猜晰地觀察BMS水泥的微觀結(jié)構(gòu)。圖1.4為??吳成友課題組[36]研究的BMS水泥水化28?d的微觀結(jié)構(gòu)SEM形貌圖。可以看出,BMS??水泥水化后的微觀結(jié)構(gòu)主要由大暈的517相針桿狀晶體交錯分布,分布均勻,結(jié)構(gòu)??致密,同時有Mg(OH)2凝膠狀存在。??|?*-517?Phase?_-MgO??1?i???t?■?i?■?r?—?I?"1,1?i"?i?i??10?20?30?40?50?60?70?80??2Theta?(°)??圖1.3?BMS水泥水化過程的物相組成變化??Fig.?1.3?XRD?patterns?changes?in?phase?composition?of?BMS?cement?during?the?hydration?process.??(Wu,?2014)??(a)?X?2000?(b)?X5000??圖1.4?BMS水泥水化28?d的SEM圖??Fig.1.4?SEM?image?of?BMS?cement?hydration?for?28?d.?(Wu,?2014)??6??
roActive?AutoPore?V?9600)測定硬化漿體孔隙率CMIP)。??施加的壓力范圍為3.65?kPa至420?MPa,測試孔徑范圍為0.003 ̄350拜。??2.3.12無電極電阻率測定儀(CCR3)??逋過無電極水泥棍凝土電阻率儀(CCR3,?Brilliant?Concept?Technologies)測量電.??阻率。CCR3的:r.作原理已在文獻中進行了詳細描述[64-6s]。測試程序簡杲介紹如下:??根據(jù)2.2部分制備一定量的漿體,并立即將其澆鑄至環(huán)形模具中(圖2.1)不進行覆??蓋(空氣固化)。對于每個樣品,將漿體的高度控制為約5?cm。在'室媼下以1分鐘的??間隔進行1400分鐘的測量f電阻率是使用等式(2.4)根據(jù)測得的輸出電壓和測量的??漿體高度計箅得出的[66_69]。??<???>??<???>??戀??圖2.1樣品的幾何模具??Fig.2.1?Geometric?form?of?the?specimen.??15??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水玻璃對硫氧鎂膠凝材料強度穩(wěn)定性和耐水性的影響[J]. 巴明芳,薛濤,朱杰兆,賀智敏,柳俊哲. 建筑材料學報. 2019(06)
[2]混凝土外加劑與堿式硫酸鎂水泥適應(yīng)性[J]. 張娜,余紅發(fā),鞏位,麻海燕,黃泓萍,吳成友. 東南大學學報(自然科學版). 2019(01)
[3]建筑石膏對堿式硫酸鎂水泥性能影響的研究[J]. 黃世麟,李利軍. 廣西科技大學學報. 2018(04)
[4]堿式硫酸鎂水泥耐酸腐蝕性能研究[J]. 李振國,劉博,吳運強,王博,郭江濤,余四文. 材料導報. 2018(16)
[5]早期溫濕度條件對檸檬酸改性硫氧鎂膠凝材料性能的影響及機理[J]. 巴明芳,朱杰兆,柳俊哲. 材料導報. 2017(20)
[6]活性MgO含量對堿式硫酸鎂水泥強度及水化產(chǎn)物的影響[J]. 李振國,余四文,劉同海,劉博,王博,鄭淇水. 硅酸鹽通報. 2017(07)
[7]外加劑和粉煤灰對堿式硫酸鎂水泥混凝土性能影響研究[J]. 陳文海,吳成友,蔣寧山,張慧芳,鄭樹海,陳方宇,余紅發(fā). 硅酸鹽通報. 2017(06)
[8]堿式硫酸鎂水泥水化規(guī)律研究[J]. 吳成友,邢賽南,張吾渝,蔣寧山,張慧芳,余紅發(fā). 功能材料. 2016(11)
[9]粉煤灰對硫氧鎂水泥抗壓強度的影響[J]. 姜黎黎,陳逸敏,許可,魏來,陳圣鵬,孫亞東,韓博文,王美玲,黃勁男. 硅酸鹽通報. 2015(05)
[10]低溫稻殼灰改性氯氧鎂水泥性能研究[J]. 李智廣,許珂敬. 新型建筑材料. 2010(11)
博士論文
[1]堿式硫酸鎂水泥的基本理論及其在土木工程中的應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 吳成友.中國科學院研究生院(青海鹽湖研究所) 2014
[2]提高鎂質(zhì)堿式鹽水泥性能的理論與應(yīng)用研究[D]. 鄧德華.中南大學 2005
碩士論文
[1]活性氧化鎂及堿式硫酸鎂水泥的制備研究[D]. 趙鑫.山西大學 2019
[2]硫氧鎂水泥基輕質(zhì)材料的制備與基本性能[D]. 秦玲.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[3]硫氧鎂膠凝材料的制備及改性研究[D]. 郭濤.河北工業(yè)大學 2017
[4]堿式硫酸鎂水泥的配料規(guī)律與基本性能[D]. 黃泓萍.南京航空航天大學 2016
本文編號:3258459
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