Q相水泥熟料的烧成及其水化特征开题报告
2021-02-24 10:01:58
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着科技的不断发展,人类正迎来利用海洋、开发海洋的新时代。开发海洋也是我国重大战略之一,关系到国民经济发展、国家利益和国土安全。水泥基材料是海洋建设不可或缺的重要原材料。然而传统硅酸盐水泥在复杂海洋环境中受离子侵蚀、海浪冲刷、干湿循环、高浓度二氧化碳及微生物腐蚀等因素影响,极易出现过早劣化破坏,严重制约了我国海洋战略的实施。如何提高水泥基材料在海洋服役环境下抗蚀性逐渐成为人们关注和研究的热点。
目前,硅酸盐水泥是海洋工程中使用最广泛的胶凝材料。通过高掺量辅助胶凝材料如:矿粉、粉煤灰、硅灰等提高硅酸盐水泥的抗化学腐蚀性[13]。但复合大量矿渣等材料的海工水泥有早期强度低、凝结慢、混凝土易离析等问题。因此近几年国际上(boral公司、拉法基公司等)的研究热点在如何改善浆体流变性、提高早期强度且延迟水化放热、适应大体积结构施工等方面。
铝酸盐水泥耐腐蚀性优异、在水下施工时具有高抗离散性,特别适用于海洋水下工程。但是水化铝酸盐易发生晶型转变,会导致后期强度倒缩[1, 2,14],因此近几年凯诺斯公司等对此开展了较多研究,并在抑制晶型转变方面取得初步进展。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
q相制备:以化学试剂(国药集团,分析纯):碳酸钙、氧化铝、碱式碳酸镁、二氧化硅、氧化铁为原料,按照q相化学组成配比各生料组分,并以不同氧化铁掺量和不同烧成温度制备q相水泥熟料。
q相烧成表征:通过tg-dsc对含不同掺量氧化铁q相生料进行热分析并结合xrd对不同烧成温度下制备的q相进行物相分析,研究氧化铁对q相烧成的影响机制。采用fesem和xrd对不同氧化铁掺量制备的q相进行形貌观测和结构分析,研究氧化铁对q相微观形貌和晶胞参数的影响。运用穆斯堡尔谱确定掺杂氧化铁q相水泥熟料中铁的价态及配位状态,研究氧化铁与q相形成固溶体后对q相的晶体结构的影响。
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4-9周:按照设计方案,烧制q相水泥熟料。
第10-12周:完成q相水泥熟料水化性能测试与表征。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] kaprilikl, stevula l, hanic f. hydration and hydraulic properties of the q phase in thesystem cao-ai203-mgo-h20 referred to high alumina cements cement and concreteresearch 1989.
[2] 姜奉华, 徐德龙. 含q相高铝水泥水化性能的研究[j]. 材料科学与工程学报 2005(02).
[3] 姜奉华,徐德龙.微量组分对高铝水泥系统中q相形成的影响[j].硅酸盐学报,2005,33(10):1276-1280.