Fe掺杂钙矾石的稳定性研究开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

钙矾石(3cao·al2 o3·3caso4·32h2o)是普通硅酸盐水泥水化产物之一,是硫铝酸盐水泥水化主要产物。在普通硅酸盐水泥中,c3a在石膏和氢氧化钙存在的情况下,会水化生产钙矾石,在硫铝酸盐水泥中,无水硫铝酸钙(4cao·3al2o3·so3)在石膏存在的情况下,通过水化也会形成钙矾石,是硫铝酸盐水泥强度的主要来源。钙矾石属于六方晶系,一般呈针状晶体,折射率ng为1.424,np为1.458.,密度为1.73kg/m3。x射线衍射图谱上的主要特征谱线为0.972,0.886,0.560,0.498,0.387,0.324,0.277nm,差热分析图谱上在120℃上有个吸热峰,钙矾石脱水形成低硫型硫铝酸钙,在270℃也有个吸热峰,为低硫型硫铝酸钙脱水,红外光谱上的特征波数是3635,3420,1640,1120,870,550,420cm-1

钙矾石是一种很不稳定的结晶体,一般认为在70℃~80℃左右就可分解。首先是产生吸附水的脱离,然后转化为低硫型水化硫铝酸钙3cao#12539;al2o3#12539;ca2so4#12539;12h2o(afm)。一般认为水泥混凝土中的钙矾石以针棒状为主,但是这些钙矾石晶体常常以不同的形态聚集在一起,因此常在 100~300 μm 尺寸范围下观测到放射状、环状、 球形或块状的钙矾石簇。同时,在水泥混凝土制品的延迟钙矾石形成破坏过程中以及硫酸盐侵蚀破坏过程中也常常观测到钙矾石存在,其形貌也以针棒状为主。

钙矾石(简称aft)在水泥水化硬化过程中约占水泥产物的7%,在膨胀水泥中可以达到25%。它是混领土的收缩补偿,水泥的早强快硬所利用的组分,硫酸盐介质对水泥混领土的侵蚀过程中,也与aft的生成与稳定密切相关。但在利用其有利的一面时,若忽视其生成与稳定条件,有可能会带来负面的影响。如硬化后的混领土中过量形成aft,造成混领土开裂;由于aft处于高于70 ℃的环境就会分解,所以含有较多的aft的混领土,后期如处于受热环境,有产生更大收缩而开裂或者分解后的aft重新结晶导致膨胀开裂的危险性。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

(1)不同掺量及不同温度下的铁盐对钙矾石稳定性的影响。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研 究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4周:准备实验原材料,熟悉相关实验的试验方法。

第5-13周:按照技术方案,完成上述研究内容;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]袁润章等.胶凝材料学「m],武汉:武汉理工大学,1996

[2]王燕谋,苏慕珍,张量.硫铝酸盐水泥,北京:北京工业大学出版社,1999

[3]杨南如,岳文海.无机非金属材料图谱手册,武汉:武汉工业大学出版社,2000

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