由于硅酸盐水泥具有水化慢、水化后体积收缩等缺点,为满足防渗堵漏工程的需要,往往需要掺入多种外加剂,才能获得较为满意的效果。但这又导致成本增加、质量易波动等问题的出现。硫铝酸盐水泥比硅酸盐水泥具有早强、高强、抗渗、耐侵蚀、抗冻、微膨胀等性能。比较适合应用在防渗堵漏工程上。但单凭硫铝酸盐水泥仍难达到理想的防渗堵漏的效果。用改良后的硫铝酸盐水泥基防渗堵漏材料在实际建筑施工中更具有意义。 本文研究的是加入一定量的硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁和铝渣的硫铝酸盐水泥。进行的主要试验工作和成果有: 通过试验,确定硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁和铝渣的最佳掺量。对凝结时间、抗压强度、膨胀性、耐热性、耐侵蚀性、抗渗性、耐冻融性等进行了测试。借助X射线衍射仪、扫描电镜、综合热分析仪等测试手段,对硫铝酸盐水泥的水化过程进行分析研究。并结合硬化水泥浆体的孔结构分析进一步说明外掺后的硫铝酸盐水泥优于未掺的硫铝酸盐水泥的原因。 初步研究结果表明:在硫铝酸盐熟料中加入适量的硫酸铝、硫酸铁和硫酸亚铁,其最佳掺量为3%,外加组分能改变硫铝酸盐水泥熟料的早期水化进程。从而使硬化水泥浆体凝结时间缩短至10min以内,并在水化数小时内就具有一定的强度,后期强度在28d接近90MPa,与未添加外加组分的硫铝酸赫水泥相当,抗渗性也得到较好的改善,2.0MPa的水压下120h渗透高度小于2cm,同时具有较好的耐侵蚀性、抗冻融性、耐热性等性能。 由于铝渣的成分比较杂,不但含有Al,Fe等,同时还含有Mg等杂质。从试验数据上看,加入铝渣后的效果并不令人满意。不但无法与化学试剂硫酸铝等的试样相比,甚至还赶不上硫铝酸盐水泥。 在研究硫铝酸盐水泥基防渗堵漏材料的同时,针对该材料的砂浆界面过渡区也作了一定的探讨研究。发现利用磨细水泥对细集料进行包裹,可以有效减薄集料的界面过渡区的厚度。降低界面过渡区的连通率、孔隙率,增加密实度,改善浆体结构。增加抗压强度。并在1.0MPa的水压下保持150小时不透水,显示了良好的抗渗性能。