外加剂对磷铝酸盐与硅酸盐复合水泥水化的影响

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1、外加剂对磷铝酸盐与硅酸盐复合水泥水化的影响外加剂对磷铝酸盐与硅酸盐复合水泥水化的影响外加剂对磷铝酸盐与硅酸盐复合水泥水化的影响外加剂对磷铝酸盐与硅酸盐复合水泥水化的影响第l8卷第3期2O04年9月济南大学学报(自然科学版)JOURNALOFJINANUNIVERSITY(Sei.&Teeh.)V0】.18No.3S印.2O04文章编号:1671—3559{2004)03—0194—03外加剂对磷铝酸盐与硅酸盐复合水泥水化的影响翟国芳,任书霞,苏磊,李仕群,胡佳山,韩金章(1.济南大学材料科学与工程学院,山东济南250022;2.

2、石家庄铁道学院材料科学与工程系.河北石家庄050043)摘要:研究了外加剂对磷铝酸盐与硅酸盐熟料复合水泥早期水化行为的影响规律.通过测定净浆试体抗压强度,以及采用显微电泳仪测量Zeta电位,分光光度计测量硬化浆体在水溶液中的ca2,[A104]一离子溶出浓度,分析外加剂对磷铝酸盐与硅酸盐熟料复合水泥的早期水化行为的影响规律.研究结果表明:随着外加剂掺量的增加,试体强度,(电位,ca2,[o4]一离子溶出浓度的变化规律均为:先下降,而后上升达到最大值,之后又开始下降.说明以上三者之间有很好的相关性,通过测试电位,Ca2,[A104]一离子

3、溶出浓度可以预测水泥试体的早期强度.关键词:水化行为;复合水泥;电位;磷铝酸盐水泥熟料中图分类号:TQ172文献标识码:A磷铝酸盐水泥…(简称PALC)是一种具有自己独立矿相组成的新型特种水泥,它以P一0和Al一0为主体阴离子团,其主要矿物有新的三元磷铝酸盐化合物(命名为LHs.s相,在XRD分析图中,其d值为0.375,0.264,0.216nm),CA和CxP,主要水化产物为水化磷铝酸盐(C—A—P—H)和水化磷酸盐(C—P—H)凝胶,铝胶(AH3)以及相应的水化结晶相2.PALC水化浆体具有早强,高强以及后期强度增进好等优点,本文

4、中正是利用这一特点,将其与以si—o为主体阴离子团的硅酸盐水泥熟料复合,制成复合水泥3,研究外加剂B(一种碱性钠盐)对该复合体系早期的水化行为的影响规律.1实验1.1原料及其组成实验采用山东水泥厂的硅酸盐水泥(0PC)熟料和石膏(化学分析见表1),淄博云鹤水泥有限公司收稿日期:2o04—02—26基金项目:国家科技部国家重点研究发展规划(973计划)资助项目(2001CB610702)作者简介:翟国芳(1978一).男,内蒙古商都人,济南大学材料科学与工程学院硕士生.生产的磷铝酸盐水泥熟料;外加剂B.表1硅酸盐水泥熟料和石膏的化学组成w

5、/%名称CaOSi020303MsOso30pc熟料66.4921.354.233.583.21一o.93石霄33.14一一一一45.1420.961.2实验方法(1)所有水泥试样成型净浆试块(试块尺寸为201Tlnl×201Tlnl×20mm),控制标准稠度为28±21Tlnl,标准养护,龄期为1d,3d,然后进行强度测定.(2)离子溶出浓度的测定.将各龄期的水化试样取一定量磨细(过4O0目筛),以水灰比mw:m=100:1制成悬浮液,并用磁力搅拌器分别搅拌1Omin,抽滤后,测其滤液的Ca2和[Al04]一离子溶出浓度.(3)1:电

6、位的测定.把各个龄期的硬化体磨细,准确称取0.1g,按/7/,:/7/,=100:1,置于磁力搅拌器中搅拌10min,然后将溶液注入电泳池内,进行测定.每个样选取1O个粒子,测定其往返所需时间,取平均值来计算1:电位.根据赫姆霍兹公式【4J,胶粒的1:电位与淌度的关系式::×3oo2‘式中:电泳速度,cm/s;E一电位梯度,等于电泳池两端电压除以电极距离,V/cm;刁一介质的粘度系数(与温度有关),Pa?s;e—介质的介电常数(与温度有关),F/m.2实验结果与分析2.1不同掺量外加剂对复合体系力学性能的影响图1是不同掺量外加剂对复合体

7、系抗压强度的影响.由图我们可以看出,随着外加剂掺量的增加,第3期翟国芳,等:外加剂对磷铝酸盐与硅酸盐复合水泥水化的影响195图1不同掺量外加剂的复合体系的抗压强度净浆试体1d的抗压强度先减小,然后又增大,达到最大值后又开始下降,变化的规律性不强;3d强度的变化规律与1d基本相同.总的看来,外加剂掺量为0.18%时,复合体系的抗压强度最高,且1d到3d的强度增长率为387%,增长幅度较大.2.2不同掺量外加剂对复合体系离子溶出浓度的影响图2和图3为Ca2,[A104]离子溶出浓度随外加剂掺量变化的曲线图.由图可以看出,水化初期Ca2,[A

8、104]一离子溶出浓度先减小,然后增大到最大值,再减小,后再增加;水化1d和3d的Ca2,[A104]一离子溶出浓度变化规律基本一致,均表现为:在外加剂掺量少时(小于0.18%),Ca2,[A104]一离子