【摘 要】
:
硫氧镁水泥是由氧化镁粉、硫酸镁水溶液和改性剂制成的镁质胶凝材料,具有轻质、早强、导热系数低等特性,是一种新型绿色建筑材料。近年来众多研究学者对其进行了广泛而深入的研究,研究主要集中在改性及其水化反应机理等方面,但硫氧镁水泥的长期性能鲜有报道,一方面水化产物的稳定性缺乏相应的研究;另一方面,硫氧镁水泥体系中存在较多的游离氧化镁,可能会影响水泥的耐水性和体积稳定性。这严重制约了硫氧镁水泥的实际工程应用
论文部分内容阅读
硫氧镁水泥是由氧化镁粉、硫酸镁水溶液和改性剂制成的镁质胶凝材料,具有轻质、早强、导热系数低等特性,是一种新型绿色建筑材料。近年来众多研究学者对其进行了广泛而深入的研究,研究主要集中在改性及其水化反应机理等方面,但硫氧镁水泥的长期性能鲜有报道,一方面水化产物的稳定性缺乏相应的研究;另一方面,硫氧镁水泥体系中存在较多的游离氧化镁,可能会影响水泥的耐水性和体积稳定性。这严重制约了硫氧镁水泥的实际工程应用,所以有必要对硫氧镁水泥的长期性能进行系统的研究本文选用氧化镁粉、硫酸镁和外加剂柠檬酸作为原材料制备硫氧镁水泥。通过研究不同活性含量的氧化镁制备的硫氧镁水泥的抗压强度,得出氧硫比(α-Mg O/Mg SO4摩尔比)、水硫比(H2O/Mg SO4摩尔比,表示硫酸镁溶液浓度)、外加剂柠檬酸掺量等因素对硫氧镁水泥抗压强度、耐水性能、碳化性能的影响。采用MIP、XRD、SEM等检测方式对硫氧镁水泥物相组成、含量和微观结构进行表征。探究硫氧镁水泥净浆耐久性能的作用机理。取得主要研究成果如下:(1)使用不同活性含量的氧化镁制备硫氧镁水泥时,摩尔比组成对其抗压强度、耐水性能和碳化性能影响较大。在一定范围内增大硫氧镁水泥的氧硫比可以提高水泥石的抗压强度及软化系数,但氧硫比过大,体系反应产生相对较多的Mg(OH)2,试件抗压强度降低、耐水性能差。随着水硫比增大,水灰比偏大,体系内多余水分增加,晶体的生成量和结晶度降低,孔隙率增加,水泥石抗压强度降低、耐水性能变差。(2)合适的外加剂柠檬酸掺量能够极大程度地提高硫氧镁水泥的耐水性能、抗碳化性能。随着外加剂柠檬酸掺量增加,氧化镁与水反应形成氢氧化镁受到抑制,促进517相的形成,水泥石生成517相的相对含量增加,水泥石抗压强度增强、耐水性能和抗碳化性能提高。(3)活性含量较小的氧化镁粉想要配置出较高强度的硫氧镁水泥可能需要较高浓度的硫酸镁溶液(即较小的水硫比)和较高的氧硫比,但这同时会导致体系的水灰比过小,导致搅拌成型较为困难,造成所得试件不够密实,试件孔隙率增加。(4)氧化镁活性的减小,制备的水泥石平均孔径变大,大孔的比率较高,水泥石结构疏松,强度低,耐水性差。其次,水泥中含有大量的非活性氧化镁,在水中的水化速度要比在大气环境中快得多,水化生成膨胀性氢氧化镁,导致水泥开裂形成微裂纹,增加了水泥与水的接触面积,加速水泥试件中水化产物氢氧化镁的溶解,最终导致试件的开裂甚至破坏。(5)氧化镁活性越小,硫氧镁水泥石碳化后生成的碳化产物越多、孔隙体积变化越大、微观结构越密实,碳化后强度增长明显。氧化镁活性越大,硫氧镁水泥石碳化后生成的碳化产物越少、孔隙体积变化越小、微观结构变化越不明显。
其他文献
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有污染排放低、启动速度快和比功率高等优点,是当前最有发展前景的绿色高效能源之一。金属双极板是其关键零部件,在PEMFC运行环境中,双极板需要具有较高耐蚀导电性,以保证PEMFC的效率和寿命。钛基双极板具备良好的机加工性、导电性和耐腐蚀性,被视作当下金属双极板的理想材料之一。但钛基双极板在PEMFC运行环境下耐腐蚀性和界面导电性差,需要表面改性处理,改善其耐腐蚀性和
镁合金具有密度低、比强度高、阻尼性能好、生物相容性优等特点,在航空航天、3C、生物医用等领域具有重要应用潜力。然而,室温条件下塑性较差、成形性能较低、易腐蚀等问题,严重阻碍了镁合金的实际大范围应用。近期的研究结果表明,引入梯度结构、层状结构等异构构型,可改善金属材料的综合力学性能。本文以AZ31镁合金为模型材料,通过设计波纹型坯料,将织构梯度与组织梯度引入AZ31镁合金,并通过制备Mg/Al复合板
可热处理强化Al-Cu-Mg-Ag合金具有良好的高温强度、优异的抗蠕变性能及抗疲劳性能被广泛应用于航空航天领域。该合金良好的耐热性能主要源于其基体中{111}A1面形成的大量弥散分布的Ω相,该相在200℃以下表现出良好的抗粗化性能。在适宜的热处理工艺下,微量Ag可以促进Ω相在Al-Cu-Mg-Ag合金中的大量析出。因此,理解Ag元素含量和时效状态对Ω相析出行为的影响规律对于提高Al-Cu-Mg-A
Fe3O4理论比容量高(926 mAh/g)、来源丰富、生物毒性低,是一种有潜力的负极材料。单独作为电极材料时,存在导电性差、体积膨胀等现象,导致活性材料脱落,影响比容量和循环稳定性等。将Fe3O4与其他材料复合,利用复合材料可能存在的静电相互和化学键作用,能一定程度限制Fe3O4的体积膨胀,改善电化学性能。在复合改性过程中存在多种的键合作用,这些键合作用的影响具有复杂性。Fe3O4复合时协同和界
铝合金是汽车轻量化研究领域的重要材料之一,3003铝合金是Al-Mn系不可热处理强化铝合金,因其比强度高、导热性能优良、耐腐蚀性好等优点,被广泛用于生产汽车零部件。目前,对于3003铝合金搅拌摩擦焊及焊后动态拉伸性能的研究较少,没有较准确的本构模型对其在高应变速率下的力学性能进行预测描述。因此,本文选择不同焊接工艺参数对3003铝合金进行搅拌摩擦焊,并系统研究板材及不同焊接参数(800-200和1
搅拌摩擦焊作为一种新型的固相焊接方法,能避免焊后接头出现热裂纹、气孔、夹杂等缺陷,因而非常适用于焊接传统熔化焊难以焊接的Al-Cu系列和Al-Zn系列高强铝合金。由于搅拌摩擦焊固有的特点,高速焊接接头极易出现根部弱连接等焊接缺陷,导致接头力学性能低下。因此,消除高速焊后接头产生的根部缺陷、提高焊接效率成为了高速搅拌摩擦焊接的难点所在。本文通过采用不同焊接前进速度对2195铝锂合金进行搅拌摩擦焊接,
随着能源行业的高速发展,对各种大型低温球罐的需求也有了明显增加。低温球罐长期服役于低温、高压环境,这对用于制作低温球罐的低温压力容器钢的综合力学性能,特别是低温性能提出了极高要求。07MnNiMoDR钢是常用的低温压力容器钢之一,其生产、加工过程包括热轧、淬火、回火等不同热处理工艺。在不同热处理工艺下,其微观组织及低温冲击性能呈现不同的变化规律。本文通过OM、SEM、EBSD等表征方法,并借助维氏
钛合金因其比强度高、韧性及耐腐蚀性能好、综合性能突出,广泛应用于航空航天、武器装备、生物医疗等各个领域,但较高的成本已成为影响其进一步发展的主要障碍。镁合金成本低、比重小、阻尼减震性能及导电性能良好,但耐腐蚀性差、热强度低。镁合金和钛合金在性能和经济上互补性很强,形成复合材料具有很强的学术和应用价值。本课题组将点阵材料引入界面,并研究了添加Cu、Ni、Al、Zn过渡层的影响,结合液固复合技术,实现
铝锂合金具有密度低、弹性模量高、比刚度和比强度高的特点,被广泛用作航天飞行器等关键领域的结构材料。优化变形和热处理工艺以提升综合性能是该类合金研究的重点。因此本文以喷射成形2195铝锂合金锻压轧板和挤压轧板为研究对象,分析热轧态和固溶态两种板材晶粒、织构和第二相等微观结构方面的差异;同时基于两种板材中第二相溶解和析出的温度范围,设计了不同的单级和多级时效制度,并对比研究了不同热处理条件下两种板材的
脱硝粉煤灰已几乎取代传统粉煤灰,脱硝后粉煤灰中SO3含量增加,pH值下降,掺脱硝粉煤灰混凝土出现表面粉化,搅拌、浇筑过程中出现刺激性气体危害施工人员身体健康等问题,烟气脱硝过程中的脱硝副产物硫酸氢铵是粉煤灰出现异常问题的根源,硫酸氢铵与水泥中氢氧化钙反应生成氨气,影响水泥混凝土性能及施工环境。目前国标规定用于水泥混凝土中脱硝粉煤灰氨含量限值为210mg/kg,但有研究表明,脱硝粉煤灰氨含量大于该限