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磷铝酸盐与硅酸盐复合水泥水化性能及机理的研究

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第一章绪论

1.1概述

1.2硅酸盐水泥的发展概况

1.3 CaO-P2O5-Al2O3-SiO2系统的研究现状概述

1.4复合水泥的提出

1.5国内外对水泥基复合材料的研究现状

1.5.1对水泥与有机物、纤维等的复合的研究

1.5.2水泥熟料与性能调节型材料的复合

1.5.3不同系列水泥间的复合

1.5.4 小结

第二章研究目的、意义及内容与可行性

2.1研究的目的、意义

2.1.1研究的目的

2.1.2论文选题的意义

2.2研究的内容

2.3可行性分析

第三章实验

3.1实验药品及仪器

3.1.1实验药品

3.1.2试验仪器

3.1.3测试仪器

3.2主要测试方法及原理

3.2.1抗压强度

3.2.2 IR分析

3.2.3 X射线衍射分析(XRD)

3.2.4扫描电镜(SEM)

3.2.5差热分析(DTA)

3.2.6孔结构分析

3.2.7电视显微电泳仪

3.2.8分光光度计

3.3实验内容

3.3.1试样的制备

3.3.2各项性能的测定方法

第四章磷铝酸盐与硅酸盐熟料的复合水泥的水化性能及机理的研究(Ⅰ)

4.1实验原料及组成

4.2影响复合水泥性能的因素

4.2.1磷铝酸盐水泥掺量的影响

4.2.2 SO3掺量对复合水泥强度的影响

4.3复合水泥与42.5级硅酸盐水泥的强度性能比较及机理分析

4.3.1强度性能

4.3.2机理分析

4.4 小结

第五章磷铝酸盐与硅酸盐熟料的复合水泥的水化性能及机理的研究(Ⅱ)

5.1实验方案设计——正交试验L9(34)

5.2实验结果

5.3分析与讨论

5.3.1 XRD分析

5.3.2 DTA/TG分析

5.3.3水化动力学的研究

5.3.4水化浆体粉末悬浮溶液分析

5.3.5 SEM分析

5.3.6水泥石的孔结构分析

5.4 小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

附录

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摘要

本论文主要研究了由磷铝酸盐水泥熟料(简称PALC,以下同)与硅酸盐水泥熟料(简称OPC,以下同)制备的复合水泥的水化性能及其水化机理。通过运用X射线衍射(XRD)、差热(DTA)、红外分析(IR)、扫描电镜(SEM)、以及压汞测孔法等测试手段对该复合水泥水化硬化浆体的相组成、微观结构和形貌进行了分析,讨论了复合水泥力学性能改善的原因。同时,通过测定复合水泥水化放热速率、水化放热量以及水化液相的离子溶出浓度、Zeta电位、PH值和电导率等参数,研究了该复合水泥的早期水化动力学。通过研究PALC与OPC熟料的复合比以及石膏掺量对水泥硬化浆体性能的影响规律,确定了复合水泥的最佳组成条件并就上述各性能与相应的42.5级硅酸盐水泥进行了比较。研究表明,复合水泥砂浆1d、3d、7d和28d的抗压强度分别比同龄期的硅酸盐水泥提高了5.36﹪、9.70﹪、18.46﹪和17.07﹪;抗折强度分别提高了13.77﹪、8.62﹪、7.04﹪和3.29﹪;复合水泥的初凝时间较OPC缩短了26min,终凝缩短了44min;从2分钟至2小时,复合水泥中Ca2+离子的溶出浓度较OPC中的约高4.0﹪,在加速期,复合水泥的水化属于自动催化反应控制,反应速率常数κ为3.306×10-2较OPC的κ=2.357×10-2大;所以,前者的水化硬化速率明显较后者高。

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