Q相水泥的制备及其耐久性能开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

水泥:是指加入适量水后可形成塑性浆体,既能够在空气中硬化,并能够将砂、石等材料牢固地胶结在一起的细粉状水硬性胶凝材料[1]。水泥按其主要水硬性物质名称分为普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥以及磷酸盐水泥等。其中铝酸盐水泥由于其拥有凝结硬化速度快、早期强度高、水泥水化热大的优点,主要用于工期紧急的工程,如国防、道路和特殊抢修工程以及冬季施工的工程。但是铝酸盐水泥的后期强度性能有降低的趋势,降低约40~50%左右,因此铝酸盐水泥不宜用于长期承重结构或高温高湿环境的工程中。Q相水泥是和铝酸盐水泥相类似的一类水泥,为了充分利用Q相硬化速度快、早期强度高等优点,同时改善其后期强度倒缩等问题,本文将对Q相水泥在40℃下的水化性能和改性研究。

Q相是CaO—Al2O3—MgO—SiO2四元系统中的四元相,其化学式通常为Ca20Al26Mg3Si3O68,具有烧成温度低,早期水化强度高的优点[2]。普通高铝水泥主要由CA,CA2,C12A7,C2AS组成。当高铝水泥中氧化镁含量超过一定量,在1300℃左右,由C2AS(C2S) 和 CA(CA2, C12A7) 以及 f-MgO形成Q相[5,6,7]。综合文献,分析比较Q相与上述四种单一矿相水化的特点,Q相水泥具有以下优点[8,9]:1.烧成温度较低,节约能源;2.早期水化强度高;3.水化放热速率较缓慢,避免自发热现象的产生,同时其水化放热周期较长。但是,也有文献指出Q相水泥水化产物与高铝水泥的水化产物相同[11],随着养护温度的升高或者养护时间的延长,低密度介稳相的CAH10(ρ=1.72g/cm3)和C2AH8(ρ=1.95g/cm3)向高密度稳态的C3AH6(ρ=2.52g/cm3)转变[12]。这种水化产物的晶型转变促使水泥水化体系中水化产物的固相体积减少,孔隙率增大,故而强度降低。

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