新型磷鋁酸鹽水泥水化規(guī)律及應(yīng)用特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-23 09:13
新型建筑材料的開發(fā)一直是我國建筑與化工行業(yè)重點(diǎn)的發(fā)展方向。作為我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的磷鋁酸鹽水泥,材料潛力十足,開發(fā)前景十分廣闊。針對(duì)前人研究的不足之處,進(jìn)行針對(duì)性研究,對(duì)于磷鋁酸鹽水泥的發(fā)展有著重大意義。確定水泥的制備方法,對(duì)于其水化性能進(jìn)行表征,并從工程應(yīng)用角度進(jìn)行實(shí)際評(píng)估,可以磷鋁酸鹽水泥材料的推廣應(yīng)用與深層開發(fā)提供理論依據(jù)與經(jīng)驗(yàn)幫助。本課題在三元CaO-Al2O3-P2O5體系中,利用溶膠凝膠法與固態(tài)反應(yīng)法設(shè)計(jì)制備了磷鋁酸鹽水泥熟料體系(PAC),主要研究?jī)?nèi)容包括分水化機(jī)理研究、水化動(dòng)力學(xué)分析與材料應(yīng)用相關(guān)性能測(cè)試。在水化機(jī)理研究中,測(cè)定了PAC水化漿體的宏觀性能發(fā)展、微觀特性如水化產(chǎn)物的種類、微觀形貌與孔隙結(jié)構(gòu)等隨著齡期的演變。結(jié)果表明,PAC早強(qiáng)高強(qiáng)且長期強(qiáng)度穩(wěn)定;水化8h之后體積幾乎不發(fā)生變化;水化過程晶體產(chǎn)物主要有水化鋁酸鈣(CaO·Al2O3·8 H2O)晶體與羥基磷灰石;水化早期迅速形成密實(shí)整體,水化產(chǎn)物的生成量隨...
【文章來源】:深圳大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究目的與研究?jī)?nèi)容
新型磷鋁酸鹽水泥水化規(guī)律及應(yīng)用特性研究8度所得到的結(jié)論具有一致性。至此明確了熟料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,為后續(xù)磷鋁酸鹽水泥材料的推廣應(yīng)用與深層開發(fā)提供了理論依據(jù)與經(jīng)驗(yàn)幫助。在確定了熟料系統(tǒng)的制備方法后,通過等溫吸附法證明了PAC水化產(chǎn)物具有良好的固化氯離子能力,鑒于此從工程實(shí)際應(yīng)用方面,將PAC作為一種金屬保護(hù)涂層,對(duì)于其作為涂料可能性進(jìn)行探索,初步對(duì)其涂層性能進(jìn)行研究,并利用耐水性實(shí)驗(yàn)與極化實(shí)驗(yàn)對(duì)其耐腐蝕性進(jìn)行研究,初步對(duì)其涂料潛力進(jìn)行評(píng)估,為后續(xù)的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)基矗圖1.2研究技術(shù)路線圖1.3.2研究創(chuàng)新點(diǎn)與特色(1)明確了磷鋁酸鹽水泥的的配比,并制備出了滿足設(shè)計(jì)要求的磷鋁酸鹽水泥熟料系統(tǒng)(PAC)。(2)利用FBG傳感傳感技術(shù)跟蹤描述了水泥早期水化體積與溫度的變化規(guī)律,從應(yīng)變的角度對(duì)于PAC的體積穩(wěn)定性進(jìn)行完整的分析,建立了PAC的四階段的體積變化規(guī)律。(3)結(jié)合利用XRD、SEM-EDS、MIP等方法表征和解釋了PAC水泥的完整水
新型磷鋁酸鹽水泥水化規(guī)律及應(yīng)用特性研究10第二章實(shí)驗(yàn)2.1實(shí)驗(yàn)材料與樣品制備2.1.1原材料磷鋁酸鹽水泥熟料(PAC)的礦相組成包含:鋁酸鈣(CA)、磷酸三鈣(TCP)、磷鋁酸鈣單礦物(CAP)。本論文中PAC所包含的三種礦物設(shè)計(jì)比例為磷鋁酸鈣單礦物(CAP):鋁酸鈣(CA):磷酸三鈣(TCP)=50:15:35[14]。理論上制備所得的PAC材料,應(yīng)具備與CA相當(dāng)?shù)目箟簭?qiáng)度,同時(shí)在28d的強(qiáng)度不發(fā)生倒縮。制備CA、TCP、CAP的原材料如表2.1所示。表2.1原材料元素材料相對(duì)分子質(zhì)量質(zhì)量分?jǐn)?shù)生產(chǎn)產(chǎn)商CaCa(NO3)2·4H2O236.1599%西隴化工股份有限公司AlAl(NO3)2·9H2O375.1399%西隴化工股份有限公司PH3PO498.0085%西隴化工股份有限公司2.1.2熟料的制備圖2.1PAC的制備過程本實(shí)驗(yàn)制備PAC所采用的方法是溶膠凝膠法與固相反應(yīng)法。將計(jì)算好的原料投入燒杯中配制溶液,將溶液倒入水溶坩堝中進(jìn)行水浴加熱,配合自動(dòng)攪拌裝置,水浴加熱直至溶液呈現(xiàn)膠體狀時(shí)停止,緊接著將膠體取出并放入電熱恒溫鼓風(fēng)干
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水硬性礦物磷鋁酸鈣晶體的形成過程研究[J]. 丁鑄,周志偉,王曉東,張寧,劉飚. 濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[2]基于極化曲線的鎂水泥混凝土中鋼筋腐蝕試驗(yàn)[J]. 喬宏霞,鞏位,陳廣峰,樊樂濤. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[3]固井用鋁酸鹽水泥改性試驗(yàn)研究[J]. 馬聰,步玉環(huán),趙邵彪,陳兵,郭辛陽. 建筑材料學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]礦渣對(duì)鋁酸鹽水泥石性能影響的研究[J]. 李早元,伍鵬,程小偉,王巖,郭小陽. 硅酸鹽通報(bào). 2014(12)
[5]外墻無機(jī)建筑涂料的制備[J]. 薛小倩,劉洪亮,郭京林. 上海涂料. 2014(01)
[6]應(yīng)用壓汞法對(duì)混凝土孔結(jié)構(gòu)特征的研究[J]. 趙晶,徐天博. 低溫建筑技術(shù). 2013(09)
[7]中國水泥工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)[J]. 李建梅,李國棟,蔡超. 廣州化工. 2013(17)
[8]磷鋁酸鹽水泥發(fā)展研究[J]. 石運(yùn)中,薛山,吳愛芹. 江蘇建材. 2013(01)
[9]磷鋁酸鹽水泥漿體抗碳化性能的研究[J]. 王衛(wèi)侖,李仕群,邢鋒,丁鑄,胡佳山. 建筑材料學(xué)報(bào). 2012(03)
[10]超高強(qiáng)磷鋁酸鹽水泥混凝土的強(qiáng)度發(fā)展研究[J]. 王衛(wèi)侖,胡佳山,李仕群,邢鋒. 混凝土. 2012(04)
碩士論文
[1]CaO-Al2O3-P2O5系膠凝材料的設(shè)計(jì)、制備、表征與性能研究[D]. 王曉東.深圳大學(xué) 2013
[2]高強(qiáng)混凝土CT切片細(xì)觀結(jié)構(gòu)識(shí)別與分析[D]. 聶小青.太原理工大學(xué) 2013
[3]地聚物基無機(jī)功能涂料的制備與性能研究[D]. 劉泗東.廣西大學(xué) 2012
[4]聚羧酸系高性能減水劑對(duì)鋁酸鹽水泥的作用研究[D]. 齊懌.河北工業(yè)大學(xué) 2011
[5]高溫后混凝土微裂紋分形分析[D]. 周瀟雨.華南理工大學(xué) 2010
[6]氯離子侵蝕作用下混凝土構(gòu)件的耐久性[D]. 陳駒.浙江大學(xué) 2002
本文編號(hào):3244675
【文章來源】:深圳大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究目的與研究?jī)?nèi)容
新型磷鋁酸鹽水泥水化規(guī)律及應(yīng)用特性研究8度所得到的結(jié)論具有一致性。至此明確了熟料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,為后續(xù)磷鋁酸鹽水泥材料的推廣應(yīng)用與深層開發(fā)提供了理論依據(jù)與經(jīng)驗(yàn)幫助。在確定了熟料系統(tǒng)的制備方法后,通過等溫吸附法證明了PAC水化產(chǎn)物具有良好的固化氯離子能力,鑒于此從工程實(shí)際應(yīng)用方面,將PAC作為一種金屬保護(hù)涂層,對(duì)于其作為涂料可能性進(jìn)行探索,初步對(duì)其涂層性能進(jìn)行研究,并利用耐水性實(shí)驗(yàn)與極化實(shí)驗(yàn)對(duì)其耐腐蝕性進(jìn)行研究,初步對(duì)其涂料潛力進(jìn)行評(píng)估,為后續(xù)的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)基矗圖1.2研究技術(shù)路線圖1.3.2研究創(chuàng)新點(diǎn)與特色(1)明確了磷鋁酸鹽水泥的的配比,并制備出了滿足設(shè)計(jì)要求的磷鋁酸鹽水泥熟料系統(tǒng)(PAC)。(2)利用FBG傳感傳感技術(shù)跟蹤描述了水泥早期水化體積與溫度的變化規(guī)律,從應(yīng)變的角度對(duì)于PAC的體積穩(wěn)定性進(jìn)行完整的分析,建立了PAC的四階段的體積變化規(guī)律。(3)結(jié)合利用XRD、SEM-EDS、MIP等方法表征和解釋了PAC水泥的完整水
新型磷鋁酸鹽水泥水化規(guī)律及應(yīng)用特性研究10第二章實(shí)驗(yàn)2.1實(shí)驗(yàn)材料與樣品制備2.1.1原材料磷鋁酸鹽水泥熟料(PAC)的礦相組成包含:鋁酸鈣(CA)、磷酸三鈣(TCP)、磷鋁酸鈣單礦物(CAP)。本論文中PAC所包含的三種礦物設(shè)計(jì)比例為磷鋁酸鈣單礦物(CAP):鋁酸鈣(CA):磷酸三鈣(TCP)=50:15:35[14]。理論上制備所得的PAC材料,應(yīng)具備與CA相當(dāng)?shù)目箟簭?qiáng)度,同時(shí)在28d的強(qiáng)度不發(fā)生倒縮。制備CA、TCP、CAP的原材料如表2.1所示。表2.1原材料元素材料相對(duì)分子質(zhì)量質(zhì)量分?jǐn)?shù)生產(chǎn)產(chǎn)商CaCa(NO3)2·4H2O236.1599%西隴化工股份有限公司AlAl(NO3)2·9H2O375.1399%西隴化工股份有限公司PH3PO498.0085%西隴化工股份有限公司2.1.2熟料的制備圖2.1PAC的制備過程本實(shí)驗(yàn)制備PAC所采用的方法是溶膠凝膠法與固相反應(yīng)法。將計(jì)算好的原料投入燒杯中配制溶液,將溶液倒入水溶坩堝中進(jìn)行水浴加熱,配合自動(dòng)攪拌裝置,水浴加熱直至溶液呈現(xiàn)膠體狀時(shí)停止,緊接著將膠體取出并放入電熱恒溫鼓風(fēng)干
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水硬性礦物磷鋁酸鈣晶體的形成過程研究[J]. 丁鑄,周志偉,王曉東,張寧,劉飚. 濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[2]基于極化曲線的鎂水泥混凝土中鋼筋腐蝕試驗(yàn)[J]. 喬宏霞,鞏位,陳廣峰,樊樂濤. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[3]固井用鋁酸鹽水泥改性試驗(yàn)研究[J]. 馬聰,步玉環(huán),趙邵彪,陳兵,郭辛陽. 建筑材料學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]礦渣對(duì)鋁酸鹽水泥石性能影響的研究[J]. 李早元,伍鵬,程小偉,王巖,郭小陽. 硅酸鹽通報(bào). 2014(12)
[5]外墻無機(jī)建筑涂料的制備[J]. 薛小倩,劉洪亮,郭京林. 上海涂料. 2014(01)
[6]應(yīng)用壓汞法對(duì)混凝土孔結(jié)構(gòu)特征的研究[J]. 趙晶,徐天博. 低溫建筑技術(shù). 2013(09)
[7]中國水泥工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)[J]. 李建梅,李國棟,蔡超. 廣州化工. 2013(17)
[8]磷鋁酸鹽水泥發(fā)展研究[J]. 石運(yùn)中,薛山,吳愛芹. 江蘇建材. 2013(01)
[9]磷鋁酸鹽水泥漿體抗碳化性能的研究[J]. 王衛(wèi)侖,李仕群,邢鋒,丁鑄,胡佳山. 建筑材料學(xué)報(bào). 2012(03)
[10]超高強(qiáng)磷鋁酸鹽水泥混凝土的強(qiáng)度發(fā)展研究[J]. 王衛(wèi)侖,胡佳山,李仕群,邢鋒. 混凝土. 2012(04)
碩士論文
[1]CaO-Al2O3-P2O5系膠凝材料的設(shè)計(jì)、制備、表征與性能研究[D]. 王曉東.深圳大學(xué) 2013
[2]高強(qiáng)混凝土CT切片細(xì)觀結(jié)構(gòu)識(shí)別與分析[D]. 聶小青.太原理工大學(xué) 2013
[3]地聚物基無機(jī)功能涂料的制備與性能研究[D]. 劉泗東.廣西大學(xué) 2012
[4]聚羧酸系高性能減水劑對(duì)鋁酸鹽水泥的作用研究[D]. 齊懌.河北工業(yè)大學(xué) 2011
[5]高溫后混凝土微裂紋分形分析[D]. 周瀟雨.華南理工大學(xué) 2010
[6]氯離子侵蝕作用下混凝土構(gòu)件的耐久性[D]. 陳駒.浙江大學(xué) 2002
本文編號(hào):3244675
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