LiF对水泥基材料性能的影响
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引言硫铝酸盐水泥是一种以硫铝酸钙(C 4A 3S )、贝利特(C 2S )和铁铝酸四钙(C 4AF )为主要矿物组成的胶凝材料[1]。
相比于硅酸盐水泥中的阿利特矿物,硫铝酸盐水泥中的硫铝酸钙矿物水化活性更高,其主要水化产物为膨胀性钙矾石和铝胶,因此,铝酸盐水泥具有凝结硬化快、早期强度高、碱度低和微膨胀等特点[2-3],广泛应用于快速施工、冬季施工、紧急抢修工程及配制膨胀剂等[4-5]。
虽然硫铝酸钙具有较高的水化活性,但是在较低的施工温度下,其水化活性会明显降低,从而使硫铝酸盐水泥凝结硬化慢、早期强度降低,影响施工速度。
因此,在冬季施工工程中期望进一步提高硫铝酸钙的水化活性。
韩建国和黄志松等[6-7]的研究发现:在常温20℃的条件下,碳酸锂(Li 2CO 3)可以促进硫铝酸盐水泥硬化,提高硫铝酸盐水泥早期(1、3、7d )抗压强度。
为了促进硫铝酸盐水泥中硫铝酸钙矿物在低温环境下的低温环境下碳酸锂对硫铝酸盐水泥水化和性能的影响王文斌(重庆化工职业学院,重庆401228)摘要:主要研究了在0、4、8、12℃养护温度下碳酸锂对硫铝酸盐水泥水化和性能的影响。
结果表明,低温养护环境下,掺入少量的碳酸锂可以明显缩短硫铝酸盐水泥的凝结时间,当碳酸锂掺量大于0.10%时,硫铝酸盐水泥凝结时间基本上不再变化,0、4、8、12℃养护环境下,掺0.10%碳酸锂的硫铝酸盐水泥初、终凝时间分别为90、150min ,57、74min ,43、57min ,23、38min 。
碳酸锂可以促进硫铝酸盐水泥中硫铝酸钙矿物在低温下的早期水化,从而提高低温养护下硫铝酸盐水泥净浆的12h 、1d 和3d 抗压强度,但对硫铝酸钙28d 的水化程度无影响,而且当碳酸锂掺量较高时,低温下养护的硫铝酸盐水泥净浆7d 和28d 抗压强度会降低。
关键词:碳酸锂;硫铝酸盐水泥;水化;强度中图分类号:TU528.042文献标识码:A文章编号:1001-702X (2019)05-0054-04Effects of Li 2CO 3on the hydration and properties of sulphoaluminate cementat low temperature environmentWANG Wenbin(Chongqing Chemical Industry Vocational College ,Chongqing 401228,China )Abstract :In this paper ,the effects of Li 2CO 3on the hydration and properties of sulphoaluminate cement (CSA )at four curingtemperatures (0,4,8,12℃)were investigated.Under low temperature curing environment ,a small amount of Li 2CO 3can significantlyshorten the setting time of CSA.When the amount of Li 2CO 3is more than 0.10%,the condensing time of CSA will not changebasically.The initial setting time and final setting time of CSA doped with 0.10%Li 2CO 3were 90min and 150min ,57min and 74min ,43min and 57min ,23min and 38min ,respectively ,in a curing environment of 0,4,8,12℃.Li 2CO 3can promote the early hy -dration of calcium sulphoaluminate in CSA at low temperature ,thus improving the compressive strength of CSA slurry at low tem -perature for 12h ,1d and 3d ,but it has no effect on the degree of hydration for calcium sulphoaluminate at 28d.When the dosage of Li 2CO 3is high ,the 7d and 28d compressive strength of CSA paste cured at low temperature lowers down.Key words :Li 2CO 3,sulphoaluminate cement ,hydration ,strength基金项目:重庆市基础与前沿研究计划项目(cstc2016jcyjA0075);重庆市高等教育教学改革研究项目(143184)收稿日期:2018-08-24;修订日期:2018-11-02作者简介:王文斌,男,1980年生,甘肃武威人,讲师。
玻璃纤维对混凝土力学性能的影响
玻璃纤维混凝土(Glass Fiber Reinforced Concrete,简称GFRC)是通过在普通混凝土中添加玻璃纤维加强材料而得到的一种复合材料。
玻璃纤维在混凝土中的添加可以对混凝土的力学性能产生以下影响:
1. 抗拉强度和延展性:玻璃纤维具有高强度和良好的延展性,能够提高混凝土的抗拉强度和延展性能。
纤维的添加可以有效地抑制裂缝的扩展和控制裂缝的宽度,从而提高混凝土的抗裂性能和耐久性。
2. 抗压强度和刚度:玻璃纤维的添加可以有效地提高混凝土的抗压强度和刚度。
纤维在混凝土内部形成一个三维网状结构,增加了混凝土的内聚力和抗弯刚度。
在受到外力时,纤维能够在混凝土中分散应力,提高抗压强度和强度。
3. 疲劳性能:玻璃纤维的添加可以改善混凝土的疲劳性能。
纤维的引入可以在混凝土中形成多个弯曲吸能位点,吸收和分散载荷,减少疲劳损伤的发生和扩展。
4. 抗冲击性能:玻璃纤维的添加可以提高混凝土的抗冲击性能。
纤维的存在使得混凝土具有更好的韧性和面积承载能力,能够有效地吸收和分散冲击荷载,提高混凝土的抗冲击性能。
需要注意的是,玻璃纤维对混凝土力学性能的影响受到添加量、纤维长度、纤维分散性以及混凝土的配合比等多种因素的影响。
合理控制这些因素,能够最大限度地发挥玻璃纤维的增强作用,提高混凝土的力学性能。
因此,在实际应用中,需要根据具体的工程要求和性能需求,进行合适的玻璃纤维添加和配合比设计。
I型低碱度硫铝酸盐水泥流变性能研究低碱度硫铝酸盐水泥是一种特殊类型的水泥,它具有较低的碱度和较高的抗硫酸盐侵蚀性能。
本文将针对I型低碱度硫铝酸盐水泥的流变性能进行详细研究,并探讨其在工程应用中的潜力和前景。
流变性能是指材料在外力作用下变形和流动的性能。
在水泥工程应用中,流变性能的研究和评估对于确定混凝土的可泵性、抗裂性和耐久性至关重要。
首先,我们将探讨低碱度硫铝酸盐水泥的流变性能对其工程应用的影响。
研究发现,与传统硫铝酸盐水泥相比,低碱度硫铝酸盐水泥具有较低的粘度和较高的流动性,能够在混凝土中更好地分散和填充。
这一特性使得低碱度硫铝酸盐水泥能够有效地提高混凝土的均匀性和致密性,从而提高其力学性能和耐久性。
其次,我们将研究低碱度硫铝酸盐水泥流变性能的相关因素。
研究表明,水胶比、掺合料种类和掺量以及添加剂的使用都会对低碱度硫铝酸盐水泥的流变性能产生影响。
合理的水胶比和掺合料配比能够提高低碱度硫铝酸盐水泥的流动性和抗裂性能。
在添加剂方面,超塑化剂的使用可以显著提高水泥浆的流动性和延展性。
然后,我们将探讨低碱度硫铝酸盐水泥在不同工程应用中的性能要求。
在隧道、地下工程和化学品储存等环境中,水泥必须具有较高的抗硫酸盐侵蚀性能和耐久性。
低碱度硫铝酸盐水泥由于其低碱度和高硫铝酸盐含量,能够更好地抵御硫酸盐离子的侵蚀,减少水泥的腐蚀和破坏。
最后,我们将探讨低碱度硫铝酸盐水泥在实际工程应用中的潜力与前景。
由于其较高的抗裂性、耐久性和抗硫酸盐侵蚀性能,低碱度硫铝酸盐水泥被广泛应用于地下工程、高含硫酸盐土地和化工环境中。
此外,低碱度硫铝酸盐水泥还具有可持续性和环境友好性,对于可持续发展和环境保护具有重要意义。
综上所述,I型低碱度硫铝酸盐水泥具有良好的流变性能和工程应用潜力。
研究和优化其流变性能对于提高混凝土的性能和耐久性至关重要。
随着工程需求的增加和技术的不断发展,低碱度硫铝酸盐水泥有望在更多领域得到应用,并对可持续发展和环境保护做出更大贡献。
碳酸锂对硫铝酸盐水泥基修补砂浆早期性能的影响摘要硫铝酸盐水泥具有凝结硬化快、早期强度高的特点,适用于混凝土路面快速修补,为了改善浆体工作性能,稳定后期强度,提升修补后路面的耐久性,掺入了一定量的普通硅酸盐水泥和矿粉等其他辅助胶凝材料,造成了凝结硬化过慢早期强度不足,不能达到短时间内通车的要求。
在硫铝酸盐路面快速修补砂浆中加入0.03 %的碳酸锂后,可使初凝时间缩短至34min,6 h抗折强度提高174.07 %,抗压强度提高273.58 %,在保证施工时间充足的同时达到了短时间内通车的要求。
本文研究了碳酸锂对硫铝酸盐水泥基修补砂浆的凝结时间和强度的影响,并通过微观测试分析了其机理,包括水化热试验,X射线衍射,扫描电子显微镜和热重分析。
结果表明,当碳酸锂含量从0 %,0.01 %,0.03 %,0.05 %增加到0.1 %时,修补砂浆凝结时间变短,抗压强度增加。
碳酸锂有助于加速修补砂浆中硫铝酸盐的早期水化进程,短时间内水化累积热量大大增加。
XRD,TG和SEM的测试结果表明,钙矾石是主要的水化产物,随着碳酸锂的增加,钙矾石的数量,形状和微观结构都不同。
1引言我国目前混凝土公路大约有195万公里,强度在C30-C35之间,随着近年来交通重型化,大幅增长的交通量,造成水泥混凝土路面损坏,因此需要一种修补材料对损坏的路面进行修复,以延长路面使用期限,避免大面积的拆除与重建,从而节省人力与物力。
通常情况下,根据交通等级不同,控制路面修补材料抗折强度在3.5MPa以上,抗压强度控制在20MPa以上,当修补材料的强度满足普通混凝土路面设计通车强度要求的70%就可以通车[1,2]。
硫铝酸盐水泥的主要组分为C4A3S和β-C2S,具有固结快、初期强度高、抗渗性好、微膨胀和低碱度的特点[3,4],以其配制的超早强砂浆在混凝土结构的损伤修补尤其是混凝土路面的裂缝修补方面有良好的应用前景[5-7]。
碳酸锂是良好的早强剂,硫铝酸盐水泥掺入一定量的碳酸锂可加快早期的水化[8]。
交通与土木工程河南科技Henan Science and Technology总第876期第5期2024年3月收稿日期:2023-07-03作者简介:刘煜辉(1999—),男,硕士生,研究方向:地质、岩土工程。
纤维参数对水泥基复合材料力学性能影响研究综述刘煜辉 郑文珂 赵玉凯(华北水利水电大学,河南 郑州 450000)摘 要:【目的】旨在为纤维增强水泥基复合材料的理论研究和工程应用提供参考和启示。
【方法】综述纤维增强水泥基复合材料的分类、力学性能及其影响因素,重点介绍不同纤维参数对水泥基复合材料性能的作用效果。
【结果】研究表明,纤维增强水泥基复合材料是一种由纤维和灌浆料组成的新型复合材料,具有高强度、高韧性、低密度、耐腐蚀等优点。
【结论】纤维参数是影响水泥基复合材料力学性能的重要因素,需要根据不同工程需求选择合适的纤维参数。
关键词:水泥基复合材料;纤维参数;力学性能;影响机理中图分类号:TU528 文献标志码:A 文章编号:1003-5168(2024)05-0067-04DOI :10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2024.05.014Review on the Influence of Fiber Parameters on the Mechanical Properties of Cement-Based CompositesLIU Yuhui ZHENG Wenke ZHAO Yukai(North China University of Water Resources and Electric Power ,Zhengzhou 450000, China )Abstract: [Purposes ] This paper aims to provide reference and inspiration for the theoretical researchand engineering application of fiber reinforced cementitious composites. [Methods ] This paper aims to review the types, properties and influencing factors of fiber reinforced cementitious composites, and toanalyze the role of fiber parameters. [Findings ] Research shows fiber reinforced cementitious composites are new types of composite material composed of fibers and grout, which have high strength, high tough⁃ness, low density and corrosion resistance. [Conclusions ] Fiber parameters are the key factors determin⁃ing the properties of cementitious composites, and need to select appropriate fiber parameters accordingto engineering requirements.Keywords: cementitious composites; fiber parameters; mechanical properties; influencing mechanism0 引言水泥基材料是建筑工程中最常用的材料之一,是一种由水泥、骨料、水和其他掺合料组成的人造复合材料,具有成本低、施工方便、适应性强等优点。
锂化合物对硫铝酸盐水泥水化历程的影响引言硫铝酸盐水泥作为一种重要的建筑材料,在建筑工程中得到广泛应用。
然而,随着科学技术的不断发展,人们对其性能和使用效果的要求也不断提高。
近年来,研究人员发现,锂化合物对硫铝酸盐水泥的水化历程有着重要的影响。
本文将从不同的角度全面、详细地探讨锂化合物对硫铝酸盐水泥水化历程的影响。
锂化合物的种类1. 一价锂化合物•锂氢化物 (LiH)•锂金属 (Li)•锂氟化物 (LiF)2. 二价锂化合物•锂氧化物 (Li2O)•锂硫化物 (Li2S)•锂硒化物 (Li2Se)锂化合物对硫铝酸盐水泥早期水化过程的影响1. 锂化合物对水泥凝结反应的影响•锂化合物可以加速硫铝酸盐水泥的水化反应速率,促进水泥的早期凝结过程。
•锂化合物中的锂离子能够与水泥中的硅酸盐相互作用,形成稳定的化合物,从而增强水泥胶体的结构。
2. 锂化合物对水泥水化产物的影响•锂化合物能够改变硫铝酸盐水泥水化产物的形态和结构,形成更致密、稳定的水化产物。
•锂化合物可以提高水泥胶体的力学性能,增加其强度和耐久性。
3. 锂化合物对水泥孔隙结构的影响•锂化合物可以减少水泥中的孔隙数量和孔隙径向,改善水泥的孔隙结构和渗透性能。
•锂化合物能够填充水泥孔隙,并与水泥胶体中的水化产物发生反应,形成稳定的化合物,从而减少孔隙的产生。
锂化合物对硫铝酸盐水泥晚期水化过程的影响1. 锂化合物对水泥水化产物的稳定性的影响•锂化合物能够增强硫铝酸盐水泥水化产物的稳定性,减少其溶解和溶胀现象。
•锂化合物中的锂离子能够与水泥水化产物中的硅酸盐相互作用,形成稳定的化合物,提高水泥胶体的耐久性。
2. 锂化合物对水泥微观结构的影响•锂化合物可以改变硫铝酸盐水泥的微观结构,形成更为致密、均匀的胶体结构。
•锂化合物能够填充水泥中的孔隙,增加胶体的结晶度和抗渗透性。
3. 锂化合物对水泥力学性能的影响•锂化合物的引入能够提高硫铝酸盐水泥的力学性能,增加其强度和抗拉强度。
混凝土中添加微量氟化物对抗冻性能的影响研究一、研究背景随着气候变化和环境污染的不断加重,混凝土结构在极端天气条件下的抗冻性能成为了研究的热点问题。
在混凝土中添加微量氟化物成分被认为是一种提高混凝土抗冻性能的有效方法,但其影响机理尚不明确,因此有必要进行深入的研究。
二、研究目的本研究旨在探究在混凝土中添加微量氟化物对其抗冻性能的影响,明确其作用机理,并得出最佳添加量。
三、研究方法1.实验材料选用普通硅酸盐水泥、粉煤灰、细砂、碎石等常规混凝土配合材料,以及氟化钙、氟化钠等微量氟化物。
按比例配制混凝土试块,分别添加不同比例的氟化物,制成试件。
2.试验方法使用标准试验方法,对混凝土试件进行冻融循环试验,测定试件的抗压强度、抗拉强度、韧性指标等。
3.数据处理对试验结果进行统计分析,得出混凝土中添加微量氟化物对其抗冻性能的影响,以及最佳添加量。
四、研究结果1.微量氟化物可以显著提高混凝土的抗冻性能,降低冻融循环后的抗压强度、抗拉强度、韧性指标等损失率。
2.氟化钠的添加量较氟化钙更加适宜,最佳添加量为每立方米混凝土中添加氟化钠约为0.1%。
3.在混凝土中添加微量氟化物的同时,需要注意控制混凝土的配合比例,保证混凝土的强度和韧性指标不受影响。
五、研究结论本研究证明,在混凝土中添加微量氟化物是一种有效的提高混凝土抗冻性能的方法,其最佳添加量为每立方米混凝土中添加氟化钠约为0.1%。
添加氟化物对混凝土的强度和韧性指标影响较小,但需要注意控制混凝土的配合比例。
六、研究意义本研究对于深入了解氟化物对混凝土抗冻性能的作用机理,提高混凝土抗冻性能,延长混凝土结构的使用寿命具有重要的理论和实践意义。
锂化合物对硫铝酸盐水泥水化历程的影响
锂化合物是指锂在化学反应中形成的化合物,如锂氧化物、锂碳酸盐、锂氢氧化物等。
硫铝酸盐水泥是一种以硫铝酸盐或硫铁酸盐为主要活
性成分的新型水泥材料,具有强度高、耐久性好等优点。
本文将探讨
锂化合物对硫铝酸盐水泥水化历程的影响。
由于硫铝酸盐水泥具有硬化过程缓慢的缺点,因此在生产和使用中就
需要加速其水化反应,而锂化合物则是一种常用的加速剂。
锂化合物
能够在一定程度上改善硫铝酸盐水泥的水化反应速度和强度发展。
其
中锂离子可在水泥浆中形成化学稳定的溶液,与水泥中的硅酸盐晶体
相互作用,形成新的水合物种类和界面结构,从而明显改善水泥水化
物的强度性质。
锂化合物引入后不仅能够提高硫铝酸盐水泥的终强度,同时还能够提
高其早期强度和中期强度。
这与锂离子的化学效应有关。
锂离子具有
优良的化学反应活性,能够与水泥中的C-S、C-A等主要水化物发生
反应,从而加速水化速率,促进水化产物的析出及形成,大大提高了
硫铝酸盐水泥的强度特性。
此外,锂化合物还有改善水泥颜色、加速坍落度衰减、减少渗滤损失
等多种作用。
这些作用可以在一定程度上缓解传统硫铝酸盐水泥在生
产和使用上存在的问题,加速水泥的水化反应,提高其性能表现,从而更好地满足人们的需求。
总之,锂化合物对硫铝酸盐水泥的水化历程有着显著的影响。
通过引入锂化合物,能够显著提高硫铝酸盐水泥的水化速率和强度特性,改善其性能表现。
因此,在硫铝酸盐水泥的生产和使用中引入锂化合物是一种非常不错的选择。
水泥基材料的力学性能研究与优化设计水泥基材料是建筑中常用的一种基础材料。
在建筑物的各种构件、构造和设备中均有广泛应用。
水泥基材料主要包括混凝土、砂浆、石膏制品等。
在这些材料的生产和应用过程中,力学性能是非常重要的一个方面。
因此,研究和优化水泥基材料的力学性能就显得尤为关键。
一、水泥基材料的力学性能水泥基材料的力学性能是多个方面综合的性能指标。
其中最为关键的有抗压强度、抗拉强度、弯曲强度、耐久性等。
这些性能的指标不仅决定了水泥基材料是否能够满足工程要求,也影响到了工程的使用寿命和安全性。
1. 抗压强度抗压强度是指在承受压应力时水泥基材料产生破坏的最大压应力,是衡量水泥材料抗力的一个重要参数。
抗压强度与水泥品种、拌合材料、水胶比等有关。
2. 抗拉强度水泥基材料的抗拉强度直接影响其在受到水平力和剪切力时的抗力能力。
抗拉强度是工程中的一个重要参数,与工程结构的安全性密切相关。
3. 弯曲强度弯曲强度是水泥基材料在承受弯曲力时破坏的最大弯曲应力,也是衡量水泥基材料机械性能的重要指标之一。
4. 耐久性耐久性是指水泥基材料在使用过程中长期承受湿度、高温、酸碱环境等因素影响后的性能表现。
耐久性的好坏对工程的使用寿命和安全性都有着决定性的影响。
二、水泥基材料的力学性能研究1. 实验室材料试验在探究水泥基材料的力学性能时,首先需要进行实验室的材料试验。
这些试验包括单轴压缩试验、单轴拉伸试验、钳剪试验、三点弯曲试验等。
这些试验可以获得水泥基材料在承受不同的力和应力时的强度、变形性能等数据。
同时,还可以对不同组成的水泥基材料在力学性能方面进行比较和评价。
2. 实际工程应用材料试验只是建立在实验室环境中的基础,并不能完全反映水泥基材料在现实应用中的力学性能。
因此,在实际工程应用中评价水泥基材料的力学性能也是十分必要的。
工程中的水泥基材料性能测试可以通过模型试验、现场试验等多种手段进行。
这些测试可以得到更真实的材料性能数据,对于材料的评价和选择都有着重要的作用。
混凝土中添加纤维对耐久性能的影响研究一、研究背景混凝土是建筑工程中常用的材料,具有高强度、耐久性强等优点,但是在使用过程中,混凝土会出现龟裂、开裂等问题,导致其性能下降,影响其使用寿命。
为此,研究混凝土中添加纤维对其耐久性能的影响具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容1. 纤维对混凝土性能的影响添加纤维可以改善混凝土的性能,主要表现在以下几个方面:(1) 抗裂性能:添加纤维可以增加混凝土的韧性和延展性,改善其抗裂性能。
(2) 抗冲击性能:纤维可以吸收冲击能量,有效提高混凝土的抗冲击性能。
(3) 抗渗性能:纤维可以填充混凝土中的微孔和毛细孔隙,提高其密实性和抗渗性能。
(4) 抗疲劳性能:添加纤维可以改善混凝土的疲劳性能,延长其使用寿命。
2. 纤维类型对混凝土性能的影响不同类型的纤维对混凝土性能的影响不同,主要表现在以下几个方面:(1) 钢纤维:钢纤维可以增加混凝土的强度和刚度,提高其抗拉、抗弯和抗压强度。
(2) 聚丙烯纤维:聚丙烯纤维可以改善混凝土的抗裂性能和抗渗性能。
(3) 碳纤维:碳纤维可以提高混凝土的强度和刚度,同时具有较好的耐腐蚀性能。
(4) 玻璃纤维:玻璃纤维可以改善混凝土的抗裂性能和抗冲击性能。
3. 纤维掺量对混凝土性能的影响纤维掺量是影响混凝土性能的重要因素,不同纤维掺量对混凝土性能的影响不同。
(1) 钢纤维:钢纤维的掺量一般控制在1%-3%之间,超过3%会导致混凝土的流动性下降。
(2) 聚丙烯纤维:聚丙烯纤维的掺量一般控制在0.1%-0.3%之间。
(3) 碳纤维:碳纤维的掺量一般控制在0.5%-2%之间。
(4) 玻璃纤维:玻璃纤维的掺量一般控制在1%-3%之间。
4. 纤维长度对混凝土性能的影响纤维长度是影响混凝土性能的另一个重要因素,不同长度的纤维对混凝土性能的影响不同。
(1) 钢纤维:钢纤维的长度一般控制在30mm-60mm之间。
(2) 聚丙烯纤维:聚丙烯纤维的长度一般控制在6mm-12mm之间。