抗蚀水泥体系设计、制备与机理研究

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1、济南人学硕．J：学位论文摘要硅酸盐水泥作为最常应用的建筑材料，其耐久性是人们最关心的问题。随着国民经济的发展，各种大、高型建筑物和特种工程的需求以及使用环境的苛刻，使得水泥产品的耐久性得到挑战。本研究采用硅酸盐水泥，通过添加有机物来提高硅酸盐水泥的抗蚀性能，研制以硅酸盐水泥为基础的汗腺式抗蚀水泥，并对添加有机物的硅酸盐水泥力学性能(抗压强度)和抗蚀性能进行研究，制备出在不同温度环境下使用的汗腺式抗蚀水泥，以适用于特种工程处于的特定环境。本文研究内容包括：通过添加不同配比的有机物(沥青、松香和石蜡)设计汗腺式抗蚀水

2、泥。研究了汗腺式抗蚀水泥中有机物对水泥性能的影响，并通过硫酸盐和碳酸盐溶液腐蚀，测试了腐蚀前后抗蚀水泥的抗压强度和质量变化，并与相同配合比的普通硅酸盐水泥的相应性能作对比研究：通过沥青改善硅酸盐水泥的结构，阐述了有机物对硅酸盐水泥微观结构的改善机理。研究表明：掺加沥青和松香的硅酸盐水泥的抗压强度，特别是后期强度，高于普通硅酸盐水泥，而掺加石蜡的硅酸盐水泥的抗压强度能达到普通硅酸盐水泥的标准；汗腺式水泥的凝结时间随着有机物的掺量增加而延长；汗腺式水泥的抗硫酸盐侵蚀能力都高于普通硅酸盐水泥。沥青和松香的加入，使得硅酸

3、盐水泥的早期和后期抗压强度都提高，且掺量超过6％抗压强度开始明显降低；石蜡的加入，使硅酸盐水泥的早期和后期强度都降低，并且随着石蜡掺量的增加而更加明显；沥青、松香和石蜡的加入使得硅酸盐水泥的初凝时间和终凝时间都有所延长，沥青对凝结时间的影响最大；但是汗腺式水泥的抗蚀性能有所提高。得到沥青掺量为4％，粒度小于0．08mm抗蚀效果最好，松香掺量小于3％粒度为0．16mm抗蚀效果最好。石蜡加入硅酸盐水泥中，最好的方法是通过硅质多孔材料作为载体。通过加入含有石蜡的硅质材料，使硅酸盐水泥的早期和后期强度都有所降低，且掺量越

4、高降低越明显；凝结时间也有所延长，抗蚀能力能达到硅酸盐水泥的水平。实验得出石蜡掺量最好为5％。针对水泥自身碱性的特点，通过降低水泥体系中的Ca(OH)。含量来提高水泥产品的抗腐蚀能力。本文在硅酸盐水泥中添加矿物掺合料(矿渣、粉煤灰、硅粉)来降低碱含量，研究了矿渣、粉煤灰、硅粉的掺加对水泥抗硫酸盐侵蚀的影响，通过计算试样抗压抗蚀系数以及微观结构的分析来研究矿物掺合料对水泥抗蚀性能的影响。结果表V抗蚀水泥体系设计、制备与机理研究明：混合加入矿物掺和料的水泥石，其抗侵蚀能力明显优于普通硅酸盐水泥，最佳配比为：粉煤灰掺量

5、为15％，硅粉掺量为10％。通过对水泥石的水化样进行SEM分析、XRD分析和孔结构分析，发现添加有机物的硅酸盐水泥石中有机物和水泥水化产物结合比较好，水化产物粒径分配更为均匀，水化产物和有机物缠绕在一起，结构更加致密。沥青的加入可显著改善水泥石的孔结构，在减小孔径的同时减少了有害孔的数量，改善了水泥石的内部结构；松香和石蜡的加入使得水泥石的孔隙率增加，致密度下降。汗腺式水泥制备技术应用于油井水泥，模拟油井中高温高压和存在C02和H2S腐蚀的条件，研究了汗腺式油井水泥的抗压强度、抗渗性能和抗蚀性能。结果表明：沥青汗

6、腺式油井水泥的抗蚀效果不错，其沥青最佳体积掺量为10％。关键词：汗腺式：。硅酸盐水泥：有机物：矿物掺合料；抗腐蚀VI济南大学硕fj学位论文ABSTRACTAsthedevelopmentofthenationaleconomy,theapplicationofthePortlandcementinthebuildingmaterialsisbiggest，andthedurabilityofcementproductsisthemostconcernbypeoplehavebeenchallengedbythel

7、arge-scalebuildings，avarietyofhighdemandforspecialengineeringandtheusingofharshenvironment．Byaddingtheasphalt，colophonyandolefin，thesweatglandcementbasedonthePortlandcementwasproduces．Anditresearchesthemechanicsperformance(compressivestrength)andthecorrosionr

8、esistance．ThesweatglandcementonthedifferenttemperatureWaspreparedforadaptingthedifficultenvironmentinthespecialworkenvironment．Theresearchingcontentofthetextinvolves：designthesweatglandce