水化机理

摘要： 磷酸镁水泥(MPC)作为一种新型无机胶凝材料,具有早期强度高、干缩小、耐久性好等优良性能,在土木结构工程的快速修补和危废快速固化处理等领域有着极大优势。但磷酸镁水泥因强烈的放热反应,凝结速度过快,可施工操作性较低,所以其缓凝技术研究成为了该类材料规模化应用需解决的关键技术之一。缓凝剂的添加,可有效延缓磷酸镁水泥的凝结速度,改善其可施工操作性。本文基于国内外磷酸镁水泥缓凝剂研究,综述了几种常用的缓凝剂(硼砂(B)、硼酸(BA)和三聚磷酸钠(STP))对磷酸镁水泥性能(水化热、抗压强度、凝结特性)及其水化机制的影响,对其缓凝机理进行了分析讨论。就当前缓凝剂改性MPC研究中的优势及不足,并结合实际应用需求展望其今后研究和发展方向,为MPC后续缓凝研究提供文献支撑。

摘要： 偏高岭土是高岭土在适当温度下煅烧活化形成的硅铝酸盐,以其为原料制备的地聚物具有快硬早强、强度高、和易性好及耐腐蚀等优点。近年来,相关学者针对偏高岭土地聚物力学性能的影响因素开展了大量力学性能试验及基础理论研究工作,为偏高岭土地聚物的推广应用奠定了基础。综述了偏高岭土地聚物的种类、水化机理,总结了激发剂种类、掺量、水玻璃模数、胶凝材料处理方式、液固比、外掺料及养护方式、养护温度等因素对偏高岭土地聚物力学性能的影响,并对偏高岭土地聚物推广应用中面临的问题及未来的研究方向进行了探讨。

摘要： 以钼尾矿(MoT)为主要原料,配以适量水泥(Cem)和粉煤灰(FA),采用压制成型法制备免烧砖,研究了物料配比、拌和水用量和成型压力对样品性能的影响。结果表明,当钼尾矿、水泥和粉煤灰配比为80∶10∶10,拌和水用量为10%,成型压力为15 MPa时,样品抗压强度为22.4 MPa。微观分析表明,Cem水化产物填充在样品内部缝隙中,与钙矾石相互交错在一起,将Mo T颗粒与FA颗粒紧密黏结在一起,形成紧密的网状结构,提高了免烧砖抗压强度。

摘要： 为了促进钢铁冶金渣与化工废渣的高值化利用,以钢渣、矿渣、碱渣、脱硫石膏为原材料,通过活性激发剂与全固废材料间的组合协同作用制备海洋牧场人工鱼礁胶凝材料。胶凝材料中钢渣掺量为16%(质量分数,下同),矿渣为64%,碱渣为8%,脱硫石膏为12%,胶砂试块28 d抗压强度为52.6 MPa,在某些场合具有取代硅酸盐水泥的潜力。研究了东海海水条件下净浆试块浸泡15个月龄期内,钢渣与矿渣掺比对净浆试块抗压强度发展的影响,通过XRD、SEM、MIP等表征方法研究了全固废胶凝材料体系的水化产物。结果表明:钢渣和矿渣之间具有协同水化作用,其水化产物主要为钙矾石(AFt)、C-S-H凝胶和Friedel盐(FS),非晶态的C-S-H凝胶将针棒状的AFt与FS紧密结合在一起,这是整个体系强度的主要来源。本研究为大宗固废的妥善安置提供了科学依据。

摘要： 针对某金矿超细尾砂胶结充填采用水泥胶凝材料经济效益低、充填效果差、充填体无法接顶等问题,利用当地成本低廉的粉煤灰、矿渣、脱硫石膏等工业固废开发低成本矿山充填胶凝材料。首先,在分析原材料物理化学性质的基础上,基于响应曲面法为依据的Box-Behnken试验设计,开展17组配比优化试验;其次,构建以充填体28 d抗压强度为响应目标的二次多项式预测模型,结合方差分析和响应曲面考察各试验因素对响应目标的影响主次关系,以优化胶凝材料最优配比;最后,借助X射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱分析(FT-IR)、扫描电镜分析(SEM)等微观检测手段,阐明复合胶凝体系中水化产物的类型及强度发展规律。结果表明:充填体抗压强度不仅受单一因素的影响,而且受多因素交互作用的影响。水泥与粉煤灰的交互作用影响显著,水泥与脱硫石膏的交互作用影响次之,粉煤灰与脱硫石膏的交互作用影响不显著。胶凝材料最优配比为水泥添加量27%,粉煤灰添加量48%,矿渣添加量23%,脱硫石膏添加量2%,水玻璃添加量3.5%,芒硝添加量为1.5%。此条件下,充填体28 d抗压强度为3.58 MPa,满足矿山充填采矿要求。复合胶凝体系主导水化产物为钙矾石和C-S-H凝胶,随着水化反应的进行,二者交错黏结构筑成稳固的空间网络体系,使充填体保持较高的强度性能。

摘要： 通过宏观力学性能、化学收缩、pH值、氯离子浓度等测试和SEM、XRD等微观表征研究粉煤灰掺量对海水海砂高性能混凝土性能的影响。结果表明:为维系钢筋钝化膜稳定,高温蒸养时粉煤灰掺量不宜大于30%(质量分数,下同),标养时粉煤灰掺量不宜大于50%;海水海砂高性能混凝土中游离Cl-浓度随养护时间波动,前期先升高后骤降,后期缓慢增加,标养条件下Cl-浓度明显低于高温蒸养条件下;海水海砂高性能混凝土具有早强性,其强度随粉煤灰掺量增加大致呈下降趋势,高温蒸养可明显提高混凝土抗折、抗压强度;粉煤灰掺量越多,残留的未水化颗粒越多,高温蒸养可有效改善混凝土微观结构,提高致密性;粉煤灰掺量过多或过少均会增加硅酸盐水泥体系的化学收缩,粉煤灰掺量为30%和40%时混凝土化学收缩值较小。

摘要： 磷酸镁水泥是由过烧氧化镁、磷酸盐、缓凝剂组成的一种新型无机胶凝材料。它具有水化速度快、早期强度高、粘结性好、收缩小、耐磨及抗冻性好等优点。但其耐水性能较差、成本较高。本文主要对磷酸镁的原材料组成、水化机理、物理力学性能和耐久性能以及应用前景进行了阐述。

摘要： 为了明确高性能混凝土中复合胶凝体系的水化特性,推广高性能混凝土在水利工程建设中的应用,以水泥-矿渣-粉煤灰复合胶凝材料为研究对象,设置梯度结构低水胶比为0.2、0.25和0.3,采用胶砂强度测试、化学结合水量法以及扫描电子显微镜观测,分别研究了低水胶比对高性能混凝土胶凝体系力学性能、水化程度和微观形貌的影响规律。结果表明:水胶比的增加使体系力学性能呈线性下降,但粉煤灰矿渣复掺量为40%~50%时,能显著缓解水胶比增加带来的力学损失;粉煤灰矿渣复掺加大了复合体系后期的水化程度增长率,且在水胶比较高的体系中火山灰反应表现的水化正效应更显著;当水胶比为0.2和0.25时,化学结合水量与强度增长速率相近,而水胶比为0.3时,水化早期结合水量增长速率大于强度,而后期强度增长速率高于结合水量;降低水胶比会改变硬化浆体微观形貌,水胶比为0.2时,C-S-H形貌呈球状挤压在一起;水胶比为0.25时C-S-H呈层状结构层层堆叠;水胶比为0.3时C-S-H呈网格纤维状。

摘要： 综述了近几年国内外各类酸激发胶凝材料的研究成果,对酸激发胶凝材料力学性能的相关研究进行了总结,同时对酸激发胶凝材料力学性能的影响因素如酸的种类、酸的浓度、养护条件以及掺外加剂等进行了归纳,还介绍了典型的酸性激发剂磷酸、醋酸、硫酸激发胶凝材料的水化机理和激发过程中所发生的地质聚合反应。

摘要： 碱-矿渣水泥是一种优良的绿色胶凝材料,由矿渣部分或全部取代水泥而制成。在碱激发剂的作用下矿渣水化产生活性,并且由于其独特的玻璃体分相结构导致碱-矿渣水泥的水化硬化产物表现出不同于普通硅酸盐水泥基材料的性能。本文介绍了矿渣的组成与结构,从理论层面解释碱-矿渣水泥具有潜在活性的原因,探讨了不同激发剂作用下碱-矿渣水泥的水化机理,并在此基础上综述其基本力学性能和干缩特性,为其在工程实践中的应用和推广提供依据。结合相关文献,总结了现有研究的不足并对今后的发展提出了建议。

摘要： 对水泥水化机理的知识现状,包括阿利特和水泥中缓慢反应期的起因,加速反应期的性质,硫酸钙在改变铝酸三钙反应速率中的作用,硅酸盐和铝酸盐的相互作用,以及减速期的动力学等进行了综述.此外,评论了现存的一些理解方面的争议或分歧,诸如早期表面水化物动力学过程的性质和影响,加速期开始的机理原理,较大尺度下微观成长过程如何影响水化产物形貌特征的方式,以及扩散在减速期的作用.

摘要： 俯冲带作为壳幔相互作用的强烈区域,是研究壳幔循环动力学机制的重要对象.洋壳往陆壳俯冲过程中会将洋底沉积物和洋壳的含水矿物带入到俯冲带更深的部位,而这些含水矿物的稳定性支配着水从俯冲地壳到地幔的迁移过程.深部水循环对地球物质循环、地球深部动力学过程、弧火山活动及地震活动等有重要影响.高岭石在海洋沉积物中占比为5 ％～60 ％.实验表明高岭石在冷俯冲带高温高压条件(200°C、4.7GPa)下会发生超水化现象(Hwang et al.,2017),即层间具有分子水的存在.蛇纹石是板块俯冲过程水的重要携带者.此研究给予了一个重要启示，在地球深部分子状态的水可能以单层水结构稳定存在于晶体间隙中，这为探索深部水循环过程提供重要的新思路。

摘要： 在普通硅酸盐水泥中加入单纯度的硅、铝基团添加剂,通过红外光谱分析发现所制得的高性能水泥硅、铝基团显著增加,对水化胶凝起到促进作用,并且水泥胶砂强度增加约10％.同时,普通硅酸盐水泥和高性能水泥分别与高含泥量(17.6％)集料混凝土的抗压、抗折和抗冻融试验中,高性能水泥均表现出良好的胶凝性能,可达到设计强度标准,且抗冻性试验次数是普通水泥混凝土的1.5倍.最后,利用电镜扫描分析了高性能水泥水化机理,可将泥土颗粒形成稳定的网络骨架胶凝结构,降低含泥量对混凝土强度及其他性能的影响,增加工程材料选用范围,减少人为对砂石料的开采和中间运输环节,做到就地取材利用和环境保护.

摘要： 泥页岩的水化与井壁稳定是一个世界性的技术难题，由此造成的井下复杂和事故损失超过了60亿美元每年;黏土矿物的水化膨胀、分散运移、孔喉堵塞是造成油气储层伤害的最主要因素。利用Materials Studio (MS)分子模拟软件建立了Na-蒙脱石的微观晶体结构模型,借助径向分布函数、均方位移、离子水化参数和岩石强度参数等,研究了蒙脱石的水化过程以及无机盐和温度压力对蒙脱石水化作用的影响,从而在微观层面上揭示了蒙脱石的水化机理.模拟结果表明,Na-蒙脱石晶体的层间距随晶体表面吸附水分子个数的增多呈跳跃式增大,岩石强度逐渐减小;无机盐通过控制蒙脱石层间水分子,实现了对蒙脱石水化的抑制作用,但存在最佳浓度范围;随温度升高离子水化膜变薄,离子的扩散性增强;高温下黏土矿物层间距会增大;温度对水分子扩散系数的影响远大于无机离子.该研究有利于从微观层面揭示黏土矿物水岩反应机理及抑制剂和温度压力对黏土矿物水化的抑制机理和作用效果.研究结果可为进一步完善黏土胶体化学理论,并为防止井壁失稳、保护油气储层、处理剂研发和油气井筒工作液的高效构建提供理论基础.

摘要： 研究了钢渣粉的比表面积和掺量对全固废混凝土强度的影响,并利用XRD和SEM分析钢渣-矿渣-脱硫石膏体系胶凝材料的水化产物和水化机理.结果表明:随着钢渣粉比表面积的增加,混凝土的3d、7d、28d强度均相应升高;随着钢渣粉掺量的增加,混凝土的3d和7d强度降低,28d强度先降低后升高.钢渣、矿渣、脱硫石膏相互作用,促进钙矾石和C-S-H凝胶的形成和生长;钙矾石和C-S-H凝胶相互交织,形成致密结构有利于全固废混凝土的强度发展.

摘要： 本文对钢渣的胶凝性能进行了介绍,综述了钢渣机械活化、化学活化和热力活化等主要方法的研究现状,进一步介绍了通过重构钢渣提高其活性的研究进展,并指出深入研究钢渣胶凝成分形成和水化机理,掌握其控制过程和条件,在现有激发技术研究基础上,开发高效、低成本的激发手段是今后的发展趋势.

摘要： 通过正交试验确定了石膏矿渣水泥的最佳配比,测定了石膏矿渣水泥的3d水化热及水化液相中离子的浓度,并对各龄期水化样进行XRD分析和SEM分析.结果表明:1)石膏矿渣水泥的最佳配比为:石膏14％,熟料3％,矿渣粉83％;2)由于石膏和熟料的共同激发,石膏矿渣水泥的早期水化速度和强度较对比样显著提高;3)石膏矿渣水泥的水化可分为四个时期,其早期水化产物主要为钙矾石和水化硅酸钙,浆体中还存在未反应完的无水石膏.

摘要： 基于建筑3D打印成型工艺,将石膏无机非金属胶凝材料应用于建筑3D打印,控制石膏胶凝材料高流态向固态的快速转变过程是关键因素.本文通过研究不同硫酸盐对石膏快速反应材料凝结时间、水化电导率、力学强度、膨胀率的变化,分析了硫酸盐对石膏水化过程的影响规律.结果表明:加入15％的硫酸盐(0.05mol)后,石膏浆体的初凝时间显著加快,由空白样的17min43s变为5min26s(Li+),3min55s(Na+)和1min50s(K+),为石膏快速反应材料在3D建筑打印上的应用提供了前提;石膏硬化体早期强度也显著提高,5min可达到4.5MPa左右,膨胀率降低,空白二水石膏膨胀率为0.17％,15％K2SO4加入后的膨胀率仅为0.06％,可以提高石膏打印的精度和稳定性.同时,通过对石膏晶体XRD的分析揭示硫酸盐对石膏水化影响的机理,阳离子进入硫酸钙晶体内部,形成具有一定强度的硫酸钙复盐,降低了晶体在(020)面上的成核位垒,促进二水硫酸钙晶核的形成,加快了石膏水化的时间.

摘要： 基于建筑3D打印成型工艺,将石膏无机非金属胶凝材料应用于建筑3D打印,控制石膏胶凝材料高流态向固态的快速转变过程是关键因素.本文通过研究不同硫酸盐对石膏快速反应材料凝结时间、水化电导率、力学强度、膨胀率的变化,分析了硫酸盐对石膏水化过程的影响规律.结果表明:加入15％的硫酸盐(0.05mol)后,石膏浆体的初凝时间显著加快,由空白样的17min43s变为5min26s(Li+),3min55s(Na+)和1min50s(K+),为石膏快速反应材料在3D建筑打印上的应用提供了前提;石膏硬化体早期强度也显著提高,5min可达到4.5MPa左右,膨胀率降低,空白二水石膏膨胀率为0.17％,15％K2SO4加入后的膨胀率仅为0.06％,可以提高石膏打印的精度和稳定性.同时,通过对石膏晶体XRD的分析揭示硫酸盐对石膏水化影响的机理,阳离子进入硫酸钙晶体内部,形成具有一定强度的硫酸钙复盐,降低了晶体在(020)面上的成核位垒,促进二水硫酸钙晶核的形成,加快了石膏水化的时间.

摘要： 基于建筑3D打印成型工艺,将石膏无机非金属胶凝材料应用于建筑3D打印,控制石膏胶凝材料高流态向固态的快速转变过程是关键因素.本文通过研究不同硫酸盐对石膏快速反应材料凝结时间、水化电导率、力学强度、膨胀率的变化,分析了硫酸盐对石膏水化过程的影响规律.结果表明:加入15％的硫酸盐(0.05mol)后,石膏浆体的初凝时间显著加快,由空白样的17min43s变为5min26s(Li+),3min55s(Na+)和1min50s(K+),为石膏快速反应材料在3D建筑打印上的应用提供了前提;石膏硬化体早期强度也显著提高,5min可达到4.5MPa左右,膨胀率降低,空白二水石膏膨胀率为0.17％,15％K2SO4加入后的膨胀率仅为0.06％,可以提高石膏打印的精度和稳定性.同时,通过对石膏晶体XRD的分析揭示硫酸盐对石膏水化影响的机理,阳离子进入硫酸钙晶体内部,形成具有一定强度的硫酸钙复盐,降低了晶体在(020)面上的成核位垒,促进二水硫酸钙晶核的形成,加快了石膏水化的时间.

摘要： 本发明涉及的是一种基于水化填充机理的水基钻井液泥饼固体润滑剂，这种基于水化填充机理的水基钻井液泥饼固体润滑剂是一种固体粉末，其由硅铝酸盐微粉、高分子超细聚丙烯粉、石墨粉构成，各组分质量百分比含量分别为：硅铝酸盐微粉65%‑95%，超细聚丙烯粉0.5%‑10%、石墨粉1%‑30%。本发明在钻井液中加量为0.3%‑1%时，可使泥饼的润滑性提升37%‑43%，高于现有固体润滑剂的泥饼润滑效果，并且成本较低。

摘要： 一种淡水化系统，其具备：水槽(102)；疏水粒子层(104A)，其位于水槽的下部，且由疏水粒子构成；液化层(105)，其位于疏水粒子层的下方，在淡水化系统中，在水槽配置液体，对液体进行加热使其蒸发而产生的水蒸气通过疏水粒子层并在液化层中进行液化，由此从液体获得淡水，疏水粒子层具有第一粒子层(1041)、由能够与第一粒子层的第一粒子识别开的第二粒子构成的第二粒子层(1042)，所述淡水化系统具备：粒子测定部(201)，其对位于液体中的第二粒子的量进行测定；判断部(202)，其判断测定出的第二粒子的量是否在规定值以上；控制部(203)，其在判断部判断为第二粒子的量在规定值以上时，输出警告、或者停止液体向水槽的配置、或降低配置的速度。

摘要： 个人水化系统包括柔性囊状物、填充口组件、出口以及干燥器机构。该干燥器机构被配置成选择性地定位为接合柔性囊状物的外表面，并将柔性囊状物从非干燥构型变形到干燥构型，在干燥构型中，相对的侧部部分比柔性囊状物处于非干燥构型中时更远隔彼此并更远离柔性囊状物的中心轴线而间隔开，以使空气能够在柔性囊状物的内部隔间中循环。在某些实施方式中，干燥器机构被结合到填充口组件。在某些实施方式中，干燥器机构包括被枢转地结合到填充口组件的至少一个细长构件。

摘要： 本发明的课题在于提供即使长期使用也能够保持优异的结露润湿性的亲水化处理剂、亲水化处理方法、及经过该亲水化处理方法处理的结露润湿性优异的含铝金属材料。本发明的亲水化处理剂包含：侧链上具有N-乙烯基内酰胺的聚合物和/或共聚物的改性聚乙烯醇、及能够与上述改性聚乙烯醇的内酰胺部和/或羟基进行键合的水溶性交联剂，其中，所述改性聚乙烯醇是在聚乙烯醇上接枝聚合至少1种N-乙烯基内酰胺而形成的。通过涂布该亲水化处理剂并使之干燥，能形成结露润湿性优异的被膜。

摘要： 本发明涉及用于提高由生物体所产生的一种化合物的产量的方法。本发明具体涉及通过产生一种催化一种内源糖(所述植物中通常产生的)转化成一种异源糖(所述植物在相同发育阶段通常不产生的)的糖代谢酶来提高植物组织中总碳水化合物或可溶性碳水化合物的含量或甜度，或提高一种内源碳水化合物含量的方法。本发明也涉及产生一种糖代谢酶以生产一种异源糖从而具有更高的总的可发酵碳水化合物含量的植物和植物部分，并涉及可发酵的碳水化合物和由此所衍生的其他产品。

摘要： 本发明涉及的是一种基于水化填充机理的水基钻井液泥饼固体润滑剂，这种基于水化填充机理的水基钻井液泥饼固体润滑剂是一种固体粉末，其由硅铝酸盐微粉、高分子超细聚丙烯粉、石墨粉构成，各组分质量百分比含量分别为：硅铝酸盐微粉65%‑95%，超细聚丙烯粉0.5%‑10%、石墨粉1%‑30%。本发明在钻井液中加量为0.3%‑1%时，可使泥饼的润滑性提升37%‑43%，高于现有固体润滑剂的泥饼润滑效果，并且成本较低。

摘要： 本发明提供一种能高效地使树脂多孔质体亲水化、能赋予优异的透水性的亲水化处理剂组合物、使用该亲水化处理剂组合物的亲水化方法、亲水化树脂多孔体的制造方法及亲水化材料。本发明是一种亲水化处理剂组合物，其包含下式(1)表示的重复单元和下式(2)表示的重复单元的交替共聚物率为95％以上的共聚物和溶剂；式(1)中，X和Y分别独立地是H、F、CF

摘要： 一种淡水化系统，其具备：水槽(102)；疏水粒子层(104A)，其位于水槽的下部，且由疏水粒子构成；液化层(105)，其位于疏水粒子层的下方，在淡水化系统中，在水槽配置液体，对液体进行加热使其蒸发而产生的水蒸气通过疏水粒子层并在液化层中进行液化，由此从液体获得淡水，疏水粒子层具有第一粒子层(1041)、由能够与第一粒子层的第一粒子识别开的第二粒子构成的第二粒子层(1042)，所述淡水化系统具备：粒子测定部(201)，其对位于液体中的第二粒子的量进行测定；判断部(202)，其判断测定出的第二粒子的量是否在规定值以上；控制部(203)，其在判断部判断为第二粒子的量在规定值以上时，输出警告、或者停止液体向水槽的配置、或降低配置的速度。

摘要： 个人水化系统包括柔性囊状物、填充口组件、出口以及干燥器机构。该干燥器机构被配置成选择性地定位为接合柔性囊状物的外表面，并将柔性囊状物从非干燥构型变形到干燥构型，在干燥构型中，相对的侧部部分比柔性囊状物处于非干燥构型中时更远隔彼此并更远离柔性囊状物的中心轴线而间隔开，以使空气能够在柔性囊状物的内部隔间中循环。在某些实施方式中，干燥器机构被结合到填充口组件。在某些实施方式中，干燥器机构包括被枢转地结合到填充口组件的至少一个细长构件。

摘要： 本发明的课题在于提供即使长期使用也能够保持优异的结露润湿性的亲水化处理剂、亲水化处理方法、及经过该亲水化处理方法处理的结露润湿性优异的含铝金属材料。本发明的亲水化处理剂包含：侧链上具有N-乙烯基内酰胺的聚合物和/或共聚物的改性聚乙烯醇、及能够与上述改性聚乙烯醇的内酰胺部和/或羟基进行键合的水溶性交联剂，其中，所述改性聚乙烯醇是在聚乙烯醇上接枝聚合至少1种N-乙烯基内酰胺而形成的。通过涂布该亲水化处理剂并使之干燥，能形成结露润湿性优异的被膜。