氧化钙类膨胀剂对水泥浆体变形的影响

氧化钙类膨胀剂对水泥浆体变形的影响
氧化钙类膨胀剂对水泥浆体变形的影响

本科学生毕业论文(设计)

氧化钙类膨胀剂对水泥浆体变形的影响系别_____化学与材料科学系_____

专业___无机非金属材料科学工程

届别__2011届

学生姓名__________李振_____________

学号_________07004102__________

指导老师李红

职称________高级工程师________

完成时间 2011年5月10日

摘要

摘要:水泥浆体由于水泥中游离氧化钙水化会导致体积膨胀。研究发现,浆体的体积膨胀除与f.CaO 的含量和活性有关外,还与浆体的结构和性能密切相关,f.CaO水化形成Ca(OH)2时,不仅固体体积增加,而且空隙体积也增加。f.CaO在浆体硬化结构形成后水化,且其水化产物成堆积时才会导致浆体体积膨胀。

关键词:游离氧化钙,水化,水泥浆体,体积膨胀

Abstract:Hydration of lime often leads to a volumetric expansion of cement pastes.The research results indicate that this expansion corresponds not only with the content and reactivity of free lime but also with the structure and performance of pastes.The formation of Ca(OH)2 by the hydration of free lime results in the increase en the solid volume as in the void volume.Only when the hydration of free lime takes place after the formation of pastes structure and the portlandite hydrate accumulate lead to a volumetric expansion of the paste.

Keywords:free lime,hydration,paste,volumetric,expansion

氧化钙类膨胀剂对水泥浆体变形的影响

李振

巢湖学院化学与材料科学系.安徽巢湖238000

摘要:

水泥浆体由于水泥中游离氧化钙水化会导致体积膨胀。研究发现,浆体的体积膨胀除与f.CaO 的含量和活性有关外,还与浆体的结构和性能密切相关,f.CaO水化形成Ca(OH)2时,不仅固体体积增加,而且空隙体积也增加。f.CaO在浆体硬化结构形成后水化,且其水化产物成堆积时才会导致浆体体积膨胀。

关键词:游离氧化钙,水化,水泥浆体,体积膨胀

Abstract:Hydration of lime often leads to a volumetric expansion of cement pastes.The research results indicate that this expansion corresponds not only with the content and reactivity of

free lime but also with the structure and performance of pastes.The formation of Ca(OH)2 by the hydration of free lime results in the increase en the solid volume as in the void volume.Only when the hydration of free lime takes place after the formation of pastes structure and the portlandite hydrate accumulate lead to a volumetric expansion of the paste.

Keywords:free lime,hydration,paste,volumetric,expansion

引言

经典的文献中常认为,高温死烧的f.CaO结构致密,水化速度慢,往往在加水数天后才

水化,由于f.CaO水化生成Ca(OH)2时固相体积增加,因而导致浆体体积膨胀,把浆体体积膨胀全部归因于固相体积增加。实际上,石灰水化时外观体积增大的机理迄今仍未有定论,还需要进一步实践和研究[1]。显然,水泥中f.CaO 的水化远比石灰- 水体系复杂得多。大量的实验也已表明,混凝土中水泥水化时游离石灰就释放出来,事实上水泥中的f.CaO 并不总是造成安定性不良[2]。对f.CaO的膨胀机制更需要进一步广泛深入的研究。

本文试验研究了硬化水泥浆体由于水泥中f.CaO水化所产生的体积膨胀,分析探讨了

f.CaO 水化导致体积膨胀的机制,旨在掌握f.CaO 的本征特性和更好地利用这一潜在活性矿物实现水泥材料的设计和改性,以及防止和减少因之引起的工程质量事故

绪论

膨胀剂最初主要应用于水泥浆体的修补、灌浆和刚性结构自防水!现在已逐步推广到大体积结构混凝土的防裂、抗渗、超长结构无缝设计施工、高性能混凝土以及大型水利工程!因使用条件发生了很大的变化!产生的大量水化热将导致膨胀剂的水化特点、膨胀量、膨胀速率、水化产物的稳定性等性能发生相应的改变。现代大体积混凝土或高层建筑的地下基础、墙体、屋盖等所处的环境、结构特点、引起的收缩因素差别较大!使用标准规定的膨胀剂是否合适是值得探讨的!探讨膨胀剂在不同环境下的膨胀特点是必要的。

(一)实验内容

1、试验方法原理

本实验主要是通过研究水泥浆体由于水泥中fCaO水化所产生的体积膨胀,进而探讨了fCaO水化导致体积膨胀的机制,从而来说明氧化钙类膨胀剂对水泥浆体的影响。

2、实验目的

通过掌握氧化钙类膨胀剂的本征特性和更好的利用其特性实现水泥材料的设计和改性,以及防止和减少因之所引起的工程质量事故。

3、主要原材料

525硅酸盐水泥、粉煤灰、矿渣。其成分如下:

试样Loss SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO S03

石灰石42.4 0.58 1.12 0.29 54.55 0.02 ——粉煤灰 4.55 50.30 31.05 8.68 2.19 0.97 0.69 矿渣——32.49 14.07 1.32 42.15 5.03 1.00 粉煤灰的品质指标如下:

比表面积/㎡/kg 45μm筛余量

/%

密度

/g/c㎡

需水量比

/%

28d抗压强度比

/%

563 68 2.30 91 89

4、试验仪器

高温炉、膨胀仪、膨胀自动测定仪

5、试验步骤

(1)先根据原料在高温炉内煅烧制取含高f.CaO的熟料。

(2)制备净浆体。其规格为10㎜×10㎜×50㎜,有效长度为40㎜。

(3)在标准养护制度下湿气养护6h后拆模。

(4)移入膨胀仪内在水养护条件(20±2℃)下测量膨胀值。

(5)水泥胶沙的膨胀率参照GB751—81和JC313—82进行测定,胶砂试体规格为30㎜×30㎜×280㎜,有效长度为250㎜。试体经振捣成型、湿气养护24h 脱模测定初始值。采用联合养护制度,先在20±2℃水中养护3d后改为湿气养护。养护龄期为1、3、7、14、28d和4个月。

(6)记录并整理试验数据。

6、注意事项

注意实验室温度、养护箱的温度,以及养护的条件、净浆体的规格和膨胀率

的参照标准。

7、试验数据处理

试验的数据主要是浆体的膨胀率和反应体系的体积变化,分别记录数据绘成表图

的形式。

(二)实验结果与讨论

1、浆体的膨胀率

水泥浆体的膨胀率的测定结果可以绘成图的形式

把数据输入到上图中,可得到一下内容:

无论水泥品种如何,过量fCaO 的水化总会导致浆体体积膨胀,水泥中fCaO 含量增大时,浆体的膨胀值也增. 早期强度高的浆体,其早期粘结应力亦大,因而其膨胀率就低。

多组分体系的混凝土中由于集料的存在,膨胀组分比例相对减少;集料与浆体间界面的存在,降低了体系内粒子相互间的粘结应力;此外,刚性集料在某种程度上又限制了浆体的膨胀;以及其它多种复杂因素的综合交互作用,可以导致混凝土与净浆膨胀行为的差别。从胶砂试体膨胀率曲线可知,胶砂试样的膨胀发展较慢,到28d[3] 时膨胀才趋近定值,即使4个月后膨胀也几乎不再增加。但胶砂试样的膨胀规律与净浆完全一致,也是PFAC>PBSC>PC 。即使考虑试件的尺寸效应[4],胶砂试样的膨胀值仍远低于净浆。因此可以断定,混凝土的膨胀值会更低,混凝土要获得显著膨胀需要更大量的过烧fCaO.

2、反应体系的体积变化

试验表明,无论是净浆还是砂浆,只要水泥中fCaO 含量超过一定程度,浆体必然产生宏观体积增加。水泥水化过程中,无水的熟料矿物转变为水化产物,固相体积总是逐渐增加,但体系的总体积却是不断减少的,CaO 与水反应时,固相体积虽比反应前增加了97.92%,但就整个CaO-H 2O 体系来说,反应后绝对体积却是减少了4.51%,并没导致总体积增加[5]。水化后固相体积增加是所有熟料矿物的共性,并非CaO 特有,但其它熟料矿物水化后一般不会产生体积膨胀。显然,fCaO 水化引起水泥石膨胀并非仅是固相体积增加所为。

从砂浆的孔结构研究可发现,fCaO 含量高的浆体与一般低fCaO 水泥的浆体相比,早期有相似的孔结构,28d 时前者0.05μm 左右的孔较多,3~10nm 的孔较少。3~10nm 的凝胶孔的减少可能就是CH 晶体产生固相体积膨胀,使这部分孔的孔径增大,成为毛细孔[6].

文献中常把fCaO 水化引起体积膨胀归之于其在水泥石硬化后水化才导致固相体积增大。实际上,熟料矿物总有相当一部分是在水泥浆体硬化以后还在继续水化,但并不会产生外观体积膨胀,无破坏作用,而是起加固增强作用。显然,这取决于原始矿物的性质及其水化产物的形貌和结构。在水泥石中,部分水存在于毛细孔隙中。fCaO 水化时,由于具有大的表面能,毛细孔中的水被吸附出来与之进行反应,形成Ca (OH )2。由于形成的Ca (OH )2晶体的形状和尺寸等因素,膨胀率% 时 间/d

使得一些CH相无法进入原来水分子所占据的微小空间,导致fCaO水化时产生的体积变化实际上大于理论计算值,因而产生表观体积膨胀。

(三)结论

1、由高fCaO水泥浆体的膨胀除与fCaO的含量和活性有关外,还与硬化水泥浆体的结构和性能有关。在fCaO含量和活性相同时,不同品种水泥浆体的膨胀值不同。

2、水化物固相体积增加是所有熟料矿物的共性,在水泥浆体硬化结构形成后水化也并非fCaO特有,水化导致水泥浆体体积膨胀与否与熟料矿物的本征性质及其水化产物的形状、结构等有关.

3、fCaO水化导致浆体体积膨胀的主要原因是其反应产物在局部堆积并引起空隙体积增加,膨胀与Ca(OH)2晶体的尺寸、形貌、聚集情况、存在位置等有关。结束语

本论文得以完成要感谢我的导师李红老师,她严谨认真的教学作风,积极向上的治学态度,都深深的影响了我,在我的论文的写作与试验中给了我很多无私的帮助与指导。在这里要深深的感谢。

参考文献

[1]袁润章,胶凝材料学.武汉:武汉工业大学出版社,1989.35

[2] T Thorvalson.Chemical aspects of durability of cement products.In:Proceedings of the 3rd International Symposium on the Chemistry of Cement.London,1952.436~466

[3]施惠生,游离氧化钙对水泥性能的影响。水泥,1992,(10):27~32

[4]刘江宁,不同限制条件下膨胀混凝土变形行为、力学特性及微观结构的研究(博士论文)。北京:中国建筑材料科学研究院,1991

[5]沈威,黄文熙,闽盘荣.水泥工艺学.武汉:武汉工业大学出版社,1991.317,216,195

[6]W KURDOWSKI.膨胀水泥.第七届国际水泥化学议论文集.北京:中国建筑工业出版社,1985.449~459

混凝土膨胀剂

混凝土膨胀剂 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

混凝土膨胀剂(G B23439--2009) 1 分类 1) 按水化产物分:硫铝酸钙类(代号A)、氧化钙类(代号C)、硫铝酸钙-氧化钙(代 号AC). 2)按混凝土膨胀剂膨胀限制率分为Ⅰ型和Ⅱ型。 2标记本标准所涉及的混凝土膨胀剂产品名称标注为EA. 标记按产品名称、代号、型号、标准号。 例如:RACⅡGB23439-2009 3化学指标 1)氧化镁含量:不大于5%。 2)碱含量:不大于%。(以NaO+计算值). 4混凝土膨胀剂物理性能指标 5验规则:出产检验项目细度、凝结时间、水中7d限制膨胀率、抗压强度。 6样品编号: 1)日产超过0吨时。不足200吨为一个编号。不足200吨时,以日产量为一编号。 2)取样有代表性,可连续性,也可从20个不同部位取等量样。总量不低于10千克。

7判定规则实验结果符合化学成分和物理性能全部要求时,判定该产品合格;否则判定不合格。 8报告产品发出之日起12日寄发除28天抗压强度外的各项检测结果,32天内补报28天强度。 砂浆、混凝土防水剂(JC474-2008) 1砂浆匀质性指标 2受检混凝土的性能指标

注1)安定性是受检净浆试验结果,凝结时间为受检混凝土与基准混凝土的差值,其他数据为受检混凝土与基准混凝土的比值。 2)“-"号表示提前。 3检验规则 各项符合防水剂减水剂匀质性指标。 4品次与抽样 1)年产不低于500吨的以50吨,年产500吨以下的每30吨,不足50吨或30吨的,也按一个品次计。 2)抽样每次抽样量不少于0.2吨水泥所需用的外加剂量。 3)封存时间180天。 5检验型式检验在有效期内,检验结果符合防水剂匀质性各项指标。 6检验判定所检验匀质性和受检混凝土的性能指标要求,可判定为响应等级的产品,如不符合上述要求则不合格。 混凝土外加剂匀质性比对试验允许值(GB/T8077-2000) 水泥比对试验允许偏差值

水生植物对湖泊的影响

水生植物:指生理上依附于水环境、至少部分生殖周期发生在水中或水表面的植物类群。大型水生高等植物主要包括两大类:水生维管束植物和高等藻类。水生维管束植物通常有4种生活型:挺水、漂浮、浮叶和沉水。总体看,水生维管束植物(以下简称水生植物)对湖泊生态系统的影响分为生物化学作用和非生物化学作用,见下图。 水生植物对湖泊的影响有: 1.对营养盐的影响 1.1 净化机制 水生植物对水体的净化机理主要有以下3方面: ①植物对营养物质的同化吸收。 ②根际效应。根系微生物是聚居在根际,以根际分泌物为主要营养的一群微生物,根系微生物作用于周围环境形成根际,产生根际效应。根系微生物不仅种类和数量远高于非根系微生物,而且其代谢活性也比非根系微生物高;另一方面,在根际,高等水生植物能将氧气从上部输送至根部,在根区和远离根区的底泥中形成有氧和厌氧环境,从而促进底泥微生物中的硝化与反硝化。 ③吸附作用。研究证明,种生活型水生植物,以沉水植物对富营养化湖水净化能力最强,因为沉水植物的根部能吸收底质中的氮、磷,植物体能吸收水中的氮、磷。 1..2 对水体中营养元素的影响 1.2.1影响氮去除的因素 (1)影响TN去除的因素。水生植物的存在,能有效去除水中氮,使总氮明显下降。(2)影响硝态氮去除的因素。水生植物对硝态氮的去除效果最明显,因为水生植物优先吸收硝态氮,同时由于硝态氮是氮循环中微生物等作用的直接底物,是最活跃的氮形态,可以通过反硝化的过程被去除,所以水生植物对硝态氮的去除效果同时受微生物和植物吸收的影响。 欢迎访问水业导航网(www/h2o123//com)

(3)影响氨氮去除的因素。有研究发现,水生植物对氨氮的去除效果与总氮、总磷及硝态氮相比,相对较差。这是因为水中氨氮减少有4个途径:①通过气态氨直接挥发;②水生植物的吸收、吸附;③发生硝化作用转化为硝态氮;④吸附到底泥。 1.2.2影响磷的去除 磷的去除,一方面是以磷酸盐沉降并固结在基质上的形式;另一方面是可给性磷被植物吸收。微生物对含磷化合物的转化在磷的净化过程中是一个限制性因子,而湿地中植物的存在会强化微生物对磷的积累。 (1)影响TP去除的因素。沉水植物富集TP的能力要好于挺水植物。 (2)影响正磷酸盐去除的因素.而沉水植物对APA有抑制作用,即沉水植物通过对APA的抑止减少正磷酸盐浓度。 1.3 水生植物会影响湖泊中沉积物磷释放 大型水生植物对底泥内源磷释放有抑制作用,主要表现在以下几个方面: ①改变水环境条件。研究表明,内源磷的释放受到水环境条件,如温度、溶解氧和氧化还原电位、pH、扰动等因素影响。而大型水生植物特别是沉水植物,对水环境条件如溶解氧、氧化还原电位、pH等都有重要影响。 ②吸收作用。当水中有水生植物存在时,由于植物对磷的吸收,使觉积物中磷的含量有一定的减少,从而发生了磷在上覆水与沉积物之间的重新分配。 ③吸附作用。大型水生植物的种植对湖泊底泥中的磷具有一定的吸附作用,可以降低底泥中磷的含量,改变底泥的化学物理特性,有助于降低底泥内源性磷释放强度。 ④微生物作用。微生物对磷在植物--上覆水--沉积物中重新分配起到重要作用,而水生植物会影响微生物的种类及数量。有水生植物生长的沉积物的微生物生物含量要高于无水生植物的生物量含量。 3 对重金属的吸收净化 由于重金属的富集作用,水生植物可吸收富集水中的重金属污染物,从而达到一定程度净化水中重金属的效果。 4 抑制藻类生长 水体具有发育良好的水生植被就能强烈地抑制藻类的生长。 5 改善水质 水生植物对水体物理环境的改变作用显著,能有效改善水质,表现在以下几个方面: ①增加水中溶解氧。种态型的水生植物中,因为沉水植物所产生的氧所全部释放于水中,所以对增加水体溶解氧的贡献最大。 ②pH值。研究发现,湿地内pH值的变化趋势与溶解氧变化趋势一致,而且沉水植物湿地内pH值明显要高于其它挺水植物湿地。 ③改善水体透明度。水生植物可以促进水中悬浮物、污染物质沉积,同时能防止底泥颗粒物再悬浮,从而提高水体透明度。 ④抑制沉积物的再悬浮。沉积物的再悬浮速率取决于风速、吹程和水深等因素。许多研究证明水生植物能大大降低由风浪引起的水运动,从而减少湖水运动对湖泊沉积物的影响。 6 保护生物多样性 水生高等植物发育良好有利于创造环境多样性,提高湖泊生态系统的生物多样性,

速凝剂标准

JC477-2005 喷射混凝土用速凝剂 1 范围 本标准规定了喷射混凝土用速凝剂的术语和定义、分类、要求、试验方法、检验规则、包装运输和贮存等。 本标准适用于水泥混凝土采用喷射法施工时掺加的速凝剂。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 1345 水泥细度检验方法(80um筛筛析法) GB/T 1346 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法(eqv ISO 9597:1989)GB 8076 混凝土外加剂 GB/T 8077 混凝土外加剂匀质性试验方法 GB/T 17671 水泥胶砂强度检验方法(ISO)法(idt ISO 679:1989) JGJ 63 混凝土拌合用水 3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。 速凝剂 用于喷射混凝土中,能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。 4 分类 按照产品形态分为:粉状速凝剂和液体速凝剂。 按照产品等级分为:一等品与合格品。 5 要求 匀质性指标 匀质性指标应符合表1要求。 表1速凝剂匀质性指标

掺速凝剂的净浆和硬化砂浆性能指标 掺速凝剂净浆及硬化砂浆的性能应符合表2要求 表2掺速凝剂净浆及硬化砂浆的性能要求 6 试验方法 试验材料 6.1.1 水泥:符合GB 8076标准中附录A的规定。

6.1.2 砂:符合GB/T 17671中有关ISO标准砂的规定。 6.1.3 水:符合JGJ 63的规定。 6.1.4 速凝剂:受检速凝剂。 密度、氯离子含量、总碱量、PH值、含固量 按照GB 8077进行。 细度 按照GB 1345中的手工干筛法进行。 含水率 6.4.1 仪器 a)分析天平:量程200g,分度值; b)鼓风电热恒温干燥箱:0℃~200℃; c)带盖称量瓶:¢25㎜×65㎜; d)干燥器:内盛变色硅胶。 6.4.2 试验步骤 6.4.2.1 将洁净带盖的称量瓶放入烘箱内,于105℃~110℃烘30min。取出置于干燥器内,冷却30min后称量,重复上述步骤至恒量(两次称量之差≤),称其质量m 。 6.4.2.2 称取速凝剂试样10g±0.2g,装入已烘至恒量的称量瓶内,盖上盖,称出试样及

混凝土膨胀剂

混凝土膨胀剂建材行业标准 应用技术规范、防水工法和建筑构造图集汇编 中国建筑材料科学研究总院 北京中岩特种工程材料公司

编者话 为使混凝土膨胀剂生产厂家、设计、施工、建设和监理单位的技术人员,全面了解最新制定的混凝土膨胀剂建材行业标准,混凝土膨胀剂应用技术规范、补偿收缩混凝土防水工法以及有关地下工程建筑构造图集,现汇编成集,供各方参用。资料来源如下: 1.《混凝土膨胀剂》建材行业标准JC476-2001 ——国家建材工业局2001-02-20批准 2.《混凝土外加剂应用技术规范》国家标准GB50119-2003 ——中华人民共和国建设部、国家质量监督检验检疫总局联合发布3.《UEA补偿收缩混凝土防水工法》YJGF22-92 ——建设部施工管理司颁布,1992年 4.《地下工程防水建筑构造通用图集》88J6-1 ——华北地区建筑设计标准化办公室、西北地区建筑标准设计协作办公室审定,2002年 5.《地下工程防水技术规范》GB50108-2001 ——中华人民共和国建设部2001-07-04批准 应说明的是,混凝土膨胀剂应用技术规范列在GB50119-2003第八章,补偿收缩混凝土防水工法是YJGF22-92的修改稿。 ——编者

中华人民共和国建材行业标准 JC 4 7 6—2001 代替JC 476—1998 混凝土膨胀剂 Expansive agents for concrete 1 范围 本标准规定了混凝土膨胀剂的定义、技术要求、试验方法、检验规则及包装、标志、运输和贮存。 本标准适用于硫铝酸钙类、硫铝酸钙-氧化钙类与氧化钙类粉状混凝土膨胀剂。 2 引用标准 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 175-1999 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 GB/T 176—1996 水泥化学分析方法(eqv ISO 680:1990) GB/T 1345—1991 水泥细度检验方法(80 m筛筛析法)GB/T 1346—1989 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法 (neq ISO/DIS 9597) GB 4357—1989 碳素弹簧钢丝 GB/T 8074—1987 水泥比表面积测定方法(勃氏法) GB 8076—1997 混凝土外加剂 GB/T 12573—1990 水泥取样方法 GB/T 17671—1999 水泥胶砂强度检验方法(ISO法) JC/T 420—1991 水泥原料中氯的化学分析方法 JC 477—1992(1996)喷射混凝土用速凝剂 JGJ 63—1989 混凝土拌和用水标准 3 定义 混凝土膨胀剂是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石、钙矾石和氢氧化钙或氢氧化钙,使混凝土产生膨胀的外加剂。 国家建筑材料工业局2001-02-20批准 2001-10-01实施 1

水泥速凝剂

一实验目的 1. 掌握配制水泥速凝剂的工艺 2. 了解水泥速凝剂的速凝机理以及各组分作用 二实验原理 1速凝剂特点 速凝剂是随着水泥混凝土的广泛使用而产生的,并且一直在不断地发展。应用于喷射混凝土中可以大大提高喷射的速度和厚度,同时增加了强度和减少了回弹。速凝剂能够使混凝土喷射到工作表面上后很快就能凝结。因此,速凝剂必须具备以下几种性能: (1)对混凝土无不利影响,如钢锈、碱-骨料反应、长期耐久性等; (2)有较高的早期强度,后期强度降低不能太大(小于30%); (3)使混凝土喷出后3~5min内初凝,10min之内终凝; (4)尽量减小水灰比,防止收缩过大,提高抗渗性能; (5)使混凝土具有一定的粘度,防止回弹过高; (6)对施工人员及环境无不良影响,对钢筋无腐蚀作用; (7)原材料易得,价格较低。 2速凝剂速凝机理 各种不同的速凝剂可以使水泥很快就凝结,但其作用机理至今尚未定论,目前主要有以下几种观点。 (1)生成水化铝酸钙而速凝 速凝剂的各组分之间将发生如下反应,生成溶解度更低的盐类: Na2CO3+CaO+H2O → CaCO3+NaOH Na2CO3+CaSO4→ CaCO3+Na2SO4 铝酸盐水解,并进行中和反应: NaAlO2+2H2O → Al(OH)3+NaOH 2NaAlO2+3CaO+7H2O →3CaO·Al2O3·6H2O+2NaOH 在反应过程中产生的NaOH与水泥中的石膏之间建立了以下平衡关系: 2NaOH+CaSO4→ Na2SO4+Ca(OH)2 速凝剂产生的NaOH与石膏作用生成Na2SO4,使水泥浆体中CaSO4的浓度明显降低,在这种条件下,水泥中C3A(3CaO·Al2O3)可以迅速地进入溶液,析出六角板状的水化产物C3AH6(3CaO·Al2O3·6H2O)进而生成C4AH13,CaSO4所起的缓凝作

关于硫铝酸钙类膨胀剂的几个问题

关于硫铝酸钙类膨胀剂的几个问题 关于硫铝酸钙类膨胀剂的几个问题水化产物的稳定性是首要问题。所 谓长期强度稳定性 ,实际是指水泥水化 黄煜镔钱觉时产物在使用环境下的稳定性。作为主 要的水化产物 , 钙矾石是含有 32 个结 SOME PRO BL EMS CO NCERNING S UL P HUR , AL UMINIUM A ND 晶水的结晶物质 , 其在冻融和高温 CALCIUM C HLO RID E EXPA NSIVE A GENT ( ) 80 ?条件下容易分解 ,因此硫铝酸钙 型膨胀剂的抗冻性和耐热性差 ,而且由 HUAN G Yu bin Q IAN J u e s hi 于这种水泥水化产物晶型转变引起水 泥石结构的破坏势必导致混凝土强度 降低。另外 ,水化硫铝酸钙所含的 32 个普通水泥在空气中硬化 ,通常都表在水化 , 胀剂掺有水化较慢的明矾石分子结晶水 ,其脱离和吸附是可逆的过现出有一定的收缩值 ,这种收缩往往在 ( ) 中期 7,14 d仍可形成一定数量的钙程 , 容易在干燥条件下脱掉 , 形成中间砂浆或混凝土内部产生微裂缝 ,使硬化矾石而膨胀。水化物 ,因此干缩较大。体的性能劣化。膨胀剂是在混凝土或砂 CSA 膨胀剂的主要矿物组分为 : 蓝延缓钙矾石生成也是应考虑的问浆中因化学反应而产生膨胀的外加剂 , ( ) 方石 3CaO 3?Al 2 O 3 C?aSO 4 、游离石灰题 , 处于湿热条件下分解的钙矾石 , 在它依靠本身或与水泥中某些组分的反 ( ) ( ) CaO、游离无水石膏CaSO 4 。以上适当的条件下将重新合成钙矾石 ,这将应 , 在水化过程中产生有制约的膨胀 , 3 种成分按下列反应生成钙矾石 : 使混凝土出现类似于碱 - 集料反应的有效地克服了以上缺点。膨胀剂主要用 3CaO ?3A1 2 O 3 ?CaSO 4 + 6 CaO + 网状开裂 ,这种由延缓钙矾石生成引起于为减小干燥收缩而配制的补偿收缩 ( 8CaSO 4 + 93H 2 O ?3 CaO ?A1 2 O 3 ? 的裂纹通常出现在 2,20 年间。混凝土和自应力混凝土的结构中。 )3CaSO 4 ?31H 2 O 由于钙矾石在高温下的不稳定性 , 膨胀剂在 60 年代中期首先在日本明矾石膨胀剂是由硫铝酸钙熟料夏天浇筑高强混凝土或大体积混凝土开发应用 , 由于使用灵活方便 , 与采用( ( ) ) C 4 A 3 S、天然明矾石 KAl 3 SO 4 2 时 ,要更加小心。此时混凝土内部温升膨胀水泥相比 , 成本可大大降低 , 它的 ( ) OH6 ] 和石膏按一定比例混合共同磨甚至高达 95 ?以上 , 因此本应在早期开发给膨胀 - 自应力混凝土的广泛应细而成。按下列方程反应生成钙矾石。形成的钙矾石将无法生成或生成后立用带

水生植物对湖泊生态系统的影响

水生植物对湖泊生态系统的影响 概述 水生植物指生理上依附于水环境、至少部分生殖周期发生在水中或水表面的植物类群。大型水生高等植物主要包括两大类:水生维管束植物和高等藻类。水生维管束植物通常有4种生活型:挺水、漂浮、浮叶和沉水。总体看,水生维管束植物(以下简称水生植物)对湖泊生态系统的影响分为生物化学作用和非生物化学作用,见图1[1]。作为湖泊生态系统结构和功能的重要组成部分,水生高等植物是保护水生生态系统良性运行的关键类群,是良性湖泊生态系统的必要组成部分。因此,近年来浅水湖泊的生态修复成为水环境保护工作的热点,但在实施过程中,对水生植物在湖泊中的作用仍缺乏系统认识,对浅水湖泊水生植物的恢复措施在诸多方面仍处于探索阶段。为此,笔者结合国内外开展水生植物恢复过程中的技术措施,总结了浅水湖泊生态恢复的理论与实践。 图1水生植物对湖泊生态系统的影响 1对营养盐的影响 1.1净化机制 水生植物对水体的净化机理主要有以下3方面:①植物对营养物质的同化吸收。水生植物在生长过程中会从水层和底泥中吸收氮、磷同化为自身的结构组成物质,从而将水体中的营养盐固定下来,减缓营养物质在水中的循环速度,通过人工收获便可将固定的氮、磷带出水体。但是,这种同化作用并非植物去除氮、磷的主要途径。研究表明:植物对氮、磷的同化吸收只占全部去除量很小一部分,约2%-5%[2,3]。②根际效应。微生物是系统中有机污染物和氮分解去除的主要执行者[4],系统中微生物数量与净化效果呈显著正 欢迎访问水/业导航网(www/h2o123/com)

相关。根系微生物是聚居在根际,以根际分泌物为主要营养的一群微生物,根系微生物作用于周围环境形 成根际,产生根际效应。根系微生物不仅种类和数量远高于非根系微生物,而且其代谢活性也比非根系微生物高;另一方面,在根际,高等水生植物能将氧气从上部输送至根部,在根区和远离根区的底泥中形成有氧和厌氧环境,从而促进底泥微生物中的硝化与反硝化[5,6]。③吸附作用。水生植物根部的物理化学环境试验发现[3],沉水植物直接吸收的营养盐的量相比总量来说其实很少,但是沉水植物的存在可以降低水中营养盐的平衡浓度,改变水体和底泥中的物理化学环境,抑制藻类生长,改善水体生态环境。 4种生活型水生植物,以沉水植物对富营养化湖水净化能力最强,因为沉水植物的根部能吸收底质中的氮、磷,植物体能吸收水中的氮、磷。 1.2对水体中营养元素的影响 1.2.1影响氮去除的因素 氮的去除,除了植物吸收外还受其他因素影响,如氨的挥发、硝化与反硝化途径等。硝化与反硝化途径是氮的一个重要去除途径。Seitzinger[7]研究表明,沉积物--水界面氮的反硝化作用可去除湖泊外源氮输入负荷的30%-50%。张鸿等研究发现[8],人工湿地对氮的净化机制中,植物的吸收起主导作用。所以,究竟哪一种途径对氮的去除影响比较大还有待进一步研究。 (1)影响TN去除的因素。水生植物的存在,能有效去除水中氮,使总氮明显下降。温度升高有利于水生植物去氮,因为春季和夏季水生植物生长情况比冬季好,对氮的需求量大。但也有例外,如中营养浓度下的伊乐藻,冬季的除氮效果更好,这可能与伊乐藻较好的抗寒性和生长习性相关[9]。总体看,不同水生植物对水中氮的去除效果不同。并且随时间推移逐渐显现其作用。 (2)影响硝态氮去除的因素。水生植物对硝态氮的去除效果最明显,因为水生植物优先吸收硝态氮,同时由于硝态氮是氮循环中微生物等作用的直接底物,是最活跃的氮形态,可以通过反硝化的过程被去除,所以水生植物对硝态氮的去除效果同时受微生物和植物吸收的影响。 (3)影响氨氮去除的因素。植物对不同形态氮的吸收具有一定的选择性。通常认为,有机氮最先被植物吸收。对无机氮,有研究发现植物优先吸收氨氮和其他还原态氮,据此认为植物对氨氮的去除率最高,去除速率较快[10,11]。但有研究发现[12],水生植物对氨氮的去除效果与总氮、总磷及硝态氮相比,相对较差。这是因为水中氨氮减少有4个途径:①通过气态氨直接挥发;②水生植物的吸收、吸附;③发生硝化作用转化为硝态氮;④吸附到底泥。所以即使发现氨氮下降速率明显快于总氮,但是否主要是因为植物吸收,并不能确定[13]。有研究者[14]认为,含氮有机化合物分解所产生的氨氮大部分是通过硝化和反硝化作用的连续反应而去除的,一旦这两个连续过程不能顺利进行,氨氮去除效果就不理想。因此,到底是植物吸收对氨氮去除影响大还是硝化和反硝化作用影响大,还有待进一步研究。此外,由于硝化细菌和反硝化细菌的数量和活跃程度与温度有密切关系,而且植物在低温时生长情况不好,因此,在冬季或低温时氨氮的去除效果会相对差此。 1.2.2影响磷去除的因素 磷的去除,一方面是以磷酸盐沉降并固结在基质上的形式;另一方面是可给性磷被植物吸收。由于有机磷及溶解性较差的无机磷酸盐必须经过磷细菌的代谢活动将有机磷酸盐转变为磷酸盐,将溶解性差的磷化合物溶解,从而除去水中的磷,所以,微生物对含磷化合物的转化在磷的净化过程中是一个限制性因子。而

速凝剂标准

喷射混凝土用速凝剂 1 范围 本标准规定了喷射混凝土用速凝剂的术语和定义、分类、要求、试验方法、检验规则、包装运输和贮存等。 本标准适用于水泥混凝土采用喷射法施工时掺加的速凝剂。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 1345 水泥细度检验方法(80um筛筛析法) GB/T 1346 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法(eqv ISO 9597:1989) GB 8076 混凝土外加剂 GB/T 8077 混凝土外加剂匀质性试验方法 GB/T 17671 水泥胶砂强度检验方法(ISO)法(idt ISO 679:1989) JGJ 63 混凝土拌合用水 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 速凝剂 用于喷射混凝土中,能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。 4 分类 按照产品形态分为:粉状速凝剂和液体速凝剂。 按照产品等级分为:一等品与合格品。 5 要求 匀质性指标 匀质性指标应符合表1要求。 表1速凝剂匀质性指标

掺速凝剂的净浆和硬化砂浆性能指标 掺速凝剂净浆及硬化砂浆的性能应符合表2要求 表2掺速凝剂净浆及硬化砂浆的性能要求 6 试验方法 试验材料 6.1.1 水泥:符合GB 8076标准中附录A的规定。 6.1.2 砂:符合GB/T 17671中有关ISO标准砂的规定。 6.1.3 水:符合JGJ 63的规定。 6.1.4 速凝剂:受检速凝剂。 密度、氯离子含量、总碱量、PH值、含固量 按照GB 8077进行。 细度 按照GB 1345中的手工干筛法进行。

速凝水泥浆体的速凝原因及机理探讨

万方数据

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混凝土的用水量或者水胶比控制了凝结时间、流变性和强度发展。增加用水量会延长凝结时间.改变工作性和强度发展方式。大量用水会使水泥浆体长期不凝而无强度.最佳 用水量的确定是喷射混凝土配方设计的一个主要问题. 6结束语图1普通硅酸盐水泥净浆(W/CO.5)扫描电镜背散射电子象:黑色为孔,灰色为水化产物。亮白色为未水化熟料。IP箭头所指为内水化产物,OP箭头所指为外水化产物 可以把速凝这一复杂物理化学过程归纳于图2。 f1)快凝活性水泥矿物在促凝化合物的作用下发生激烈的水化反应对水泥速凝起主要作用。常见的快凝水泥矿物有C3A、C12A7、CA、C43和CllA。?CaF2等。常用的促凝化合物有NaAl0》Na:C0,、Na:0?nSi0:等,它们遇水迅速离解出0H一和形成难溶的水化铝酸钙、硫铝酸钙、碳酸钙和硅酸钙.0H与石膏和水泥矿物C必、C,S离解出的Ca2+形成CafOH):沉淀,由于水泥溶液中Caz+浓度迅速下降.又反过来促使水泥矿物中的铝氧离子和硅氧离子迅速进入溶液。也可以这样解释.由于缺Can.在水泥颗粒表面无法形成细密的、阻止水泥水化的凝胶膜.普通水泥加水后20~30min出现的水化静止期因掺入促凝物质而消失。 f2)可以把水泥速凝看成是游离水迅速消耗的结果:粉体颗粒的润湿、分散和剧烈的水化反应消耗了大量的拌合水.水中分散的水泥内水化产物、外水化产物、混合材颗粒和集料颗粒相互接近并进一步胶结 图2速凝示意图在一起而发生凝结。对于凝结来说,物理耗水与化学耗水同样重要。在水泥速凝剂中添加具有润湿分散作用的表面活性剂.添加具有吸水作用的超细粉、蒙脱石、高岭石、沸石等矿物稠化剂,对配制高性能喷射混凝土来说必不可少。喷射混凝土的用水量决定了它的凝结快慢、施工性能和强度发展,因此,最佳水胶比的确定是喷射砂浆混凝土配方设计主项。 (3)速凝水泥浆体的速凝与速凝水泥加水后快速释放出润湿热、溶解热和水化热密切相关,这些热量使混凝土迅速升温.水化反应与凝结被进一步加快。在环境和原材料温度偏高时.应防止混凝土过热而发生瞬凝。 (4)AFt相是速凝水泥浆体中早期形成的主要水化产物,它的形成速度快、耗水量大、放热多,对浆体有密实增强作用.还能赋于喷射混凝土微膨胀特性。要使AFt相稳定存在.加入足量石膏是必要条件。 (5)合理选用搭配快凝矿物、促凝化合物、稠化剂、和湿润分散剂和超塑化剂才能配制出高性能砂浆混凝土速凝剂。口 参考文献: 【1]陈希弼,吴兆琦,特种水泥的生产和应用,巾国建筑工出版社(1994)12—82 [2]YaozhongXi,Fe203solidsolutionofettringite,9thIntemationalCongressontheChemistryofcement,NewDelhi,V01.IV(1992)377[3]YaozhongXi,Si—sbstitutedettri“gite,The4thBe巧ingInternationalsymposiumon Cementandconcrete,V01.1(1998)245 [4】H.F.w.Taylor’Cemenlchemistry,2ndedjtjon,ThomasTelfordf1997、377 [5]L.Holzer,F.winnefbld,B.LothenbachandD.zampini,Pmceedingsofthe11thIntemationalCon铲essontheChemistryofCement,Durban,SouthAmca,V01.1f20031236 2007.1CHlNACEMENT 55万方数据

混凝土膨胀剂原理

混凝土膨胀剂原理 1.膨胀水泥混凝土的几种膨胀机理阐述如下: ( 1) 结晶态膨胀组分由于晶体生长穿透周围物质而向外生长( 晶体生长理论) 。 ( 2) 凝胶态膨胀组分由于吸水而体积增大( 吸水肿胀理论) 。 ( 3) 在水化过程中通过膨胀成分的分离而形成共存孔。在各种情况下, 对于与“化学收缩”共存的“膨胀”而言,“硬化结构中孔的形成”或“低密度凝胶态水化物的形成”是需要的。为了定量考察孔和凝胶态水化物的形成, 需作进一步研究和讨论, 包括化学收缩和自收缩( 或自膨胀)。在由钙钒石或CH 形成发生膨胀的情况下在膨胀成分表面发生的局部化学反应理论比进入溶液反应理论更为广泛地被接受。膨胀中重要的因素不仅仅是膨胀组分的水化, 而且在于其周围水化物的形成, 其驱动力来自于膨胀组分的物质传递。也就是说膨胀不会发生, 除非硬化基体结构由于水泥水化而形成。同样重要的是膨胀剂与水泥二者的水化必须在适当的时间发生。混凝土变形与开裂的关系是: 材料中两质点间相向变形( 受压) 不会开裂; 背向变形( 受拉) 会引起开裂。据此推知, 混凝土自由收缩不会开裂, 限制收缩会引起开裂; 混凝土自由膨胀会引起开裂, 限制膨胀不会引起开裂。 2.抗裂防水剂作用原理: 针对混凝土不同阶段的收缩特性和防水需要, 采用了四个方面的措施。 ( 1) 对混凝土的塑性收缩进行补偿。对于硬化前的混凝土, 抗裂防水剂中含有塑性膨胀组分, 可以补偿混凝土的塑性收缩。 ( 2) 与膨胀剂一样, 在约束下, 硬化后的混凝土产生微膨胀, 产生 的预压应力, 补偿混凝土的热胀和冷缩。 ( 3) 由于掺加了减缩组分和密实防水组分, 进一步改善了混凝土的收缩性, 可降低混凝土的后期收缩, 进一步提高混凝土的密实性和防水性。 ( 4) 防水机理。掺加抗裂防水剂的混凝土, 除了产生大量的钙矾石填充混凝土的毛细孔外, 引入了进口的有机防水组分, 通过成膜原理, 进一步封闭混凝土的毛细孔隙, 使得混凝土抗渗性比膨胀混凝土的抗渗性得到进一步提高。

超低密度水泥浆减轻剂材料性能分析

科技应用 382015年51期 超低密度水泥浆减轻剂材料性能分析 韩星宇 中石化胜利石油工程有限公司塔里木分公司,新疆库尔勒841000 摘要:随着油田的发展,压力系数比较低的超深井油藏相继投入开发,这对固井水泥浆密度的要求也越来越高,如果注水泥密度过高,循环压力会超过弱地层的破裂压力而导致漏失问题的发生。为降低密度,要求必须要优选超低密度的材料。由于其浆体度比常规水泥密度低,因此,其对于超深井长封固或全井封固等固井施工具有良好的适用性,其不但能够以较低的液柱压力用于地层,避免造成水泥浆注替过程中发生漏失,同时由于其超低密度的特殊能进一步为实现平衡压力固井提供了条件,对于实现减少注水泥施工及其水泥候凝过程对产层的污染提供了可靠的技术途径。因此,开展超低密度水泥浆减轻剂材料性能分析,对于成功实现低压易漏失地层特殊固井要求井的固井施工具有非常重要的意义。 关键词:超低密度水泥浆;减轻剂材料;性能分析 中图分类号:TE256 文献标识码:A 文章编号:1671-5780(2015)51-0038-01 1 超低密度水泥浆减轻材料的选择原则 1.1 按照减轻机理选择 超低密度水泥浆在低压,易漏,低渗等油气层固井中有着广泛的应用,一般使用密度范围为 1.20~1.60g/cm3。目前使用的低密度水泥浆体系按照减轻材料的减轻原理可划分为三类:第一类是以膨润土、粉煤灰、微硅、膨胀珍珠岩、火山灰等超细粉末为减轻材料;第二类是依靠减轻材料本身的低密度来降低水泥浆密度,如硬沥青、细小的耐压中空微珠或陶瓷球等;第三类是以气体为减轻材料的充气泡沫水泥浆,这一类水泥浆的密度受水泥浆基浆密度、充气量和井底压力共同影响,其地表密度可低到0.70g/cm3,井下密度一般在1.30g/cm3以上。 在相同的密度下,以空心微珠做为代表的第二类低密度水泥浆相对于另外两类水泥浆具有较小的水灰比,水泥浆具有较低的游离液含量、相对高的强度和较低的渗透率,水泥浆受井下环境影响较小,综合性能较好,因而广泛用于各类低密度水泥浆的配置中[1]。 1.2 按照水泥浆力学稳定性选择 水泥浆静止侯凝过程中,要求浆体的固相颗粒不发生分层离析,以达到预期封固高度和封固质量。在低密度水泥浆中,由于减轻剂本身具有很低的密度,其上浮趋势明显,水泥浆存在不稳定趋向。在水泥浆的特性中,对稳定性起重要作用的水泥浆浆体的静切应力和塑性粘度,两者匹配适当时,既能保证具有良好的流动性,满足施工要求,又保证浆体的稳定性[2]。 因此选择减轻剂时,应尽可能选择颗粒较细的,这与静切力的影响因素得出的结论是一致的。另一方面,在满足施工对流动性的要求的前提下,可适当提高浆体的粘度,使减轻剂的上浮趋势降低,保持浆体的稳定。 综合上述分析可见,上述各种轻质材料与水泥混配时都能降低密度,但降低程度有差别,其中以漂珠低密度的程度最大,其次为矿渣膨润土特种水泥浆,粉煤灰与膨润土降低密度程度基本相近。由于不同类型的减轻剂在水泥浆中降低密度的基本方式及原理有差别,加之其与水泥间的作用不同,因而导致其所形成浆体在水化硬化过程中体现出流动、稠化性能及强度性能等各不相同。因此,依照现场施工所需参数来选择采用何种轻质材料及优化其加量是非常重要的。 从目前利用各种材料所形成的低密度水泥浆体系来看,其所能达到工程性能参数仍无法满足对超低密度水泥浆提出的要求,因此,只采用一种轻质材料配置出满足油田对低密度水泥浆体系几乎是不可能实现的。然而,如果以混泥土技术原理、无机材料复合增效与原理及材料紧密堆积理论为基础,把各种轻质材料特性及配浆作用进行作用效果进行综合分析,则从考虑的低密度水泥浆体系密度低、强度要求高的特点,选择多种轻质材料作为复合减轻剂应是一条可行的途径。 2 减轻及材料的优化组合 常规固井水泥浆在混合和泵送顶替时的最优性能与长期层间封隔水泥环柱所要求的力学性能总是矛盾的,在低密度固井时矛盾更加突出。由于材料力学的发展,材料科技除关注化学键力的开发外,更注重颗粒间范德华力的开发,并发现了紧密堆积理论是获得高性能固井材料的关键。 2.1 紧密堆积理论分析和计算 为了能够更直观地分析水泥石的空隙度范围,假设水泥颗粒是等径规则的小球,由于水泥颗粒的排列关系不同,对其空隙度的大小影响很大,我们在此做两种临界排列,所谓临界排列,就是构成最大孔隙度的排列方式和构成最小孔隙度的排列方式。 我们首先对两种临界排列方式分别计算填充在各孔隙度中的小颗粒的最大半径,第一种排列,即正六面体排列,正六面体的对角线的长度为3.464R(R为大球的半径)那么在六面体中填充的小球的半径就为0.732R,即小球半径和大球半径的比值为:1:1.366,若允许在六面体面上的空隙填充,那么,小球的半径就应为0.414R,即小球半径和大球半径的比值为r:R=1:2.4。第二种排列,即正四面体排列,同样用立体几何方法计算,我们可以得知填充在正四面体内部的小半径最大为0.224R,r:R=1:6.45,且二级颗粒的粒径越小,填充得越完善,形成的孔道越细,渗透率越低。 2.2 材料协同作用效应 在水泥中掺加混合材料,可以起到改善水泥特定性能的作用,这在前述有关轻质材料对油井水泥及有关建筑、堤坝用抗渗水泥的时间中已得到充分的证实。然而,当向水泥中混掺多种不同性质的材料时,必须充分考虑各组分对配制浆体及所得到硬化体重要性能的影响特点,更为重要的应该考虑多组分间相互协调对浆体及硬化体的综合作用效应,这对于有严格要求的油井水泥体系是尤为重要的。因此,在充分分析所选轻质材料对水泥浆作用特点基础上,能否发挥多种材料对水泥良好性能的有利作用是开发水泥浆体系的关键问题之一,也是必须从理论及实验中予以解决的首要问题。当多种材料混掺时,根据特定的需要可以采取负面影响相制约或补充、正面影响相激励等不同的协调材料自身的性质和特点来选择配置材料组分。任何材料对混合体系的作用都是由其内在的物理化学性质所决定,对于所选择的三种材料也不例外。 根据紧密堆积理论,上述各种不能等同的作用效果可以通过优化各材料组分加量及颗粒级配的目的使其有利于水泥浆综合性能的改善。 3 结论 (1)不同类型的减轻剂材料,其性质和应用的井段也不同,应当合理优化。(2)减轻剂根据其不同的减轻机理,选择不同的减轻剂,并更好的应用。 参考文献 [1]刘成.微硅复合低密度水泥浆在固井中应用[J].工 业.2013(07):36. [2]高明.国内外水泥工业技术发展热点简评[J].钻井工 艺.2014(08):87.

水分对植物生长的影响-Word-文档

植物的水分生理是一种复杂的现象。一方面植物通过根系吸收水分,使地上部分各器官保持一定的膨压,维持正常的生理功能;另一方面,植株又通过蒸腾作用把大量的水分散失掉,这一对相互矛盾的过程只有相互协调统一才能保证植株的正常发育。 充足的水分是植物生长的一个重要条件。水分缺乏,生长就会受到影响。其原因是:第一,水分是植物细胞扩张生长的动力。植物细胞在扩张生长的过程中,需要充足的水分使细胞产生膨胀压力,如果水分不足,扩张生长受阻,植株生长矮小。禾谷类作物在拔节和抽穗期间,主要靠节间细胞的扩张生长来增加植株高度,此时需要水分较多,如果严重缺水,不仅植株生长矮小,而且有可能抽不出穗子,导致严重减产。第二,水分是各种生理活动的必要条件。植物生长首先需要一定的有机物作为建造细胞壁和原生质的材料,这些材料主要是光合作用的产物,而水是光合作用顺利进行的必要条件,缺水光合作用降低。同时光合作用制造的有机物质向生长部位运输也需要水分。缺水时,有机物趋于水解,呼吸作用急剧增加,这些都不利于植物生长。 在水分充足的情况下,植物生长很快,个大枝长,茎叶柔嫩,机械组织和保护组织不发达,植株的抗逆能力降低,易受低温、干旱和病虫的危害。 1.水分状况对植物生长的影响 1.1对植物形态的影响 植物通过水分供应进行光合作用和干物质积累,其积累量的大小直接反映在株高、茎粗、叶面积和产量形成的动态变化上。在水分胁迫下,随着胁迫程度的加强,枝条节间变短,叶面积减少,叶数量增加缓慢;分生组织细胞分裂减慢或停止;细胞伸长受到抑制;生长速率大大降低。遭受水分胁迫后的植株个体低矮,光合叶面积明显减小,产量降低。 1.1.1 对叶片变化的影响 叶片是光合与蒸腾的主要场所。叶片的大小、形状、颜色、表面特征和位置等从本质上决定了叶片对入射光的吸收和反射,影响叶温,从而影响到叶片界面阻力;叶片的内部结构影响叶片的扩散阻力及水汽运动的总阻力。叶肉细胞扩张和叶片生长对水分条件十分敏感。植株叶片要保持挺立状态,既要靠纤维素的支持,还要靠组织内较高膨压的支持,植株缺水时所发生的萎蔫现象便是膨压下降的表现。因此,可以把植株叶片的形状、大小和膨压高低作为判断植株水分状况的依据。 目前主要用叶面积指数(LAI)来表示叶面积与所在土地面积的比例。LAI影响植物的光合和蒸腾作用,LAI大的通常较LAI小的同种作物蒸腾的水量多。蒸腾过度会引起叶片水分亏缺。直接导致叶面积下降,生长减缓,最终导致产量的下降。叶片颜色也可以反映土壤的供水状况。如果叶片颜色发暗而中午萎蔫严重,说明土壤缺水;如果叶片颜色较淡、叶片较大,说明供水充足。

水泥浆配比

关于孔道压浆用水泥浆配比设计的几点说明,我在刚开始搞搞水泥浆配比的时候有好多疑惑,后来查阅资料,搜索中,发现网上的一些经验,转过来供大家参考 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000(P93)11.3.2“普通混凝土的配合比,可参照现行《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ/T55-2000)通过试配确定;砌体砂浆配合比也就相应的采用了现行《砌筑砂浆配合比设计规程》JGJ98-2000,那么后张孔道压浆配合比怎么确定?用于质量评定的资料怎样出? 我在各省各项目中发现很不统一,很多建设单位、管理单位、承建单位试验室均采用了砂浆配合比设计规程,28天抗压强度试件采用每组6块,一个工作班两组整理资料,这样做对吗?可以肯定的告诉大家,这样是不正确的,没有任何依据的,应当予以纠正。下面我就现行规范、规程中有关孔道压浆的相关资料整理出来,供大家学习参考。 A、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000(P135)12.11.2条款“孔道压浆宜采用水泥浆,所用材料应符合下列要求:1、水泥:宜采用硅酸盐水泥或普通水泥。采用矿渣水泥时,应加强检验,防止材性不稳定。水泥的强度等级不宜低于42.5。水泥不得含有任何团块。2、水:应不含有对预应力筋或水泥有害的成分,每升水不得含500mg以上的氯化物离子或任何一种其他有机物。可采用清洁的饮用水。3、外加剂:宜采用具有低含水量,流动性好,最小渗出及膨胀性等特性的外加剂,他们应不得含有对预应力筋或水泥有害的化学物质。外加剂的用量通过试验确定。12.11.3条款水泥浆的强度应符合设计规定,设计无具体规定时,应不低于30Mpa,水泥浆的技术条件应符合下列规定:①水灰比宜为0.40-0.45,掺入适量减水剂时,水灰比可减小到0.35;②水泥浆的泌水率最大不得超过3%,拌合后3h泌水率宜控制在2%泌水应在24h内重新全部被浆吸回③通过试验后,水泥浆中可掺入适量膨胀剂,但其**膨胀率应小于10%④水泥浆稠度宜控制在14-18s之间。12.11.11条款:压浆时,每一工作班应留取不少于3组的70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件,标准养护28d,检查其抗压强度,作为评定水泥浆质量的依据。 B、《公路工程国内招标文件范本》(2003年版)P243对孔道压浆的规定摘录如下:(10)压浆时,每一工作班应留取不少于3组试件(每组70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件3个)标准养生28d,检查其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。 综上所述,可以肯定孔道压浆质量评定的依据是每工作班留取3组70.7mm×70.7mm×70.7mm 立方体试件,每组3个,就不要再搞什么每组6块、每工作班两组了。那么孔道压浆配合比怎么确定?设计单位一般要求压浆强度同梁体强度,就在建高速公路而言,预应力梁板多设计强度为C 50,那么就以C50压浆配合比示例,以供参考吧! 在示例之前,我们在看看《公路桥涵施工技术规范》实施手册(P210-211)后张孔道压浆的目的;主要有①防止预应力筋的腐蚀;②为预应力筋与结构混凝土之间提供有效的粘结;因此,要求压入孔道内的水泥浆在结硬后应用可靠的密实性,能起到对预应力筋的防护作用,同时也要具备一定的粘结强度和剪切强度,以便将预应力有效地传递给周围的混凝土。孔道内水泥浆的密实性是最重要的,水泥浆应充满整个管道,以保证对力筋防腐的要求,至于水泥浆的强度,原规范未作明确规定,仅提出不应低于设计规定,而以往的设计对此也没有统一的标准,但设计人员往往对水泥浆强度提出比较高的指标要求,如有的要求达到梁体混凝土强度的80%,甚至有的要求与梁体混凝土强度相同。在具体的施工中,要使纯水泥浆满足高强度的指标要求是比较困难的,同时对于后张预应力混凝土结构力筋与混凝土的粘结靠压浆来提供,因而所压注的水泥浆应有一定的强度以满足粘结力的要求。但实际上,挠曲粘结应力无论是在梁体混凝土开裂之前或开裂之后都是很低的,设计时并不需要加以验算,现行的设计规范也未要求对其进行验算,而且一些发达国家的规范在涉及预应力混凝土梁内的粘结时,都是用力筋的锚固而不是粘结应力来保证的,所以对压浆强度要求过高并不适用。《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)要求压浆强度不低于20Mpa,国际预应力协

浅谈混凝土速凝剂

浅谈混凝土速凝剂(上) 2015-07-27 同济混凝土外加剂 本期内容由课题组冀言亮整理 速凝剂是一种能够使水泥浆体、砂浆或混凝土迅速凝结硬化,而不过分影响其长期强度的化学外加剂。自速凝剂开始生产和使用以来,其凭借在速凝与早强方面的显著特点,现已成为喷射混凝土的重要组成材料之一,特别是随着地下工程数量的增多、规模的宏大,速凝剂作为混凝土的组成材料,不仅越来越重要,而且在某些特定工程更是不可或缺,广泛应用于矿山井巷、隧道等工程的锚喷支护,以及堵漏与抢修等工程。 喷射混凝土的应用 速凝剂的应用主要是以喷射混凝土为载体的。喷射混凝土借助喷射机械,利用压缩空气或其他动力,将掺有速凝剂的拌合物,通过管道输送并以高速喷射到结构表面而凝结硬化,其施工方法包含了运输、拌合、喷射等多道工序。按照混凝土在喷射口处的状态,喷射施工可分为干式喷射与湿式喷射两种,而无论干式或湿式的喷射混凝土施工,速凝剂均是必不可少的外加剂。速凝剂的种类与品质直接影响喷射混凝土的质量,因此,国内外关于喷射混凝土的研究均把速凝剂放在非常重要的位置。 本文简要介绍速凝剂类型与作用机理,并结合影响速凝剂作用效果的因素,讨论速凝剂实际应用中的若干关键要点。 1.速凝剂的主要品种及其组成 速凝剂种类繁多,根据性质与状态,大致可以分为碱性粉状、碱性液态、无碱(低碱)粉状和无碱(低碱)液态四大类速凝剂。 1.1 碱性粉状速凝剂 主要速凝成分为铝酸盐、碳酸钠和生石灰。国外研究较早的产品主要有日本的海德库斯、前联邦德国的Isocrete等,而我国较传统并有代表性的主要是“红星Ⅰ型”、“711型”和“782型”三种速凝剂。 “红星Ⅰ型”速凝剂由铝氧熟料、碳酸钠、生石灰,按质量比1:1:0.5的比例配制而成,其细度接近于水泥。成分中铝酸钠占20%、氧化钙占20%、碳酸钠占40%,其余为无速凝作用的硅酸二钙、硅酸钠和铁酸钠等成分。 “711型”速凝剂是由铝矾土、碳酸钠和生石灰按一定比例配合成生料,将生料在1300℃左右的高温下煅烧成铝氧烧结块,再将其与无水石膏按质量比3:1共同粉磨制成。在711型速凝剂产品中,铝酸钠质量占37.5%,无水石膏质量占25%,其余为硅酸二钙和中性钠盐等。在适宜掺量下,“711型”速凝剂可使水泥净浆在5min内初凝,10min内终凝,提高混凝土的早期强度,但会使其28d强度有所降低。 “782型”速凝剂是由矾泥、铝氧熟料和生石灰按质量比6.78:1.32:1.00的比例配制而成,主要化学成分为Al2O3、CaO、SO3、SiO2、Fe2O3、K2O、Na2O等,此类速凝剂含碱量相对较低,可使混凝土早期强度发展加快,后期强度损失相对较小。 1.2碱性液态速凝剂 碱性液态速凝剂主要有硅酸钠型和铝酸盐型两种。 硅酸钠型液态速凝剂以钠水玻璃(硅酸钠)为主要成分,为降低黏度需加入重铬酸钾,或亚硝酸钠、三乙醇胺等成分。其生产方法是将水玻璃调整到波美度30,再适当加入其他辅料。主要产品有奥地利的西卡-1,瑞士的西古尼特-W。这类速凝剂可加速混凝土的凝结、硬化,

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