铁钡氧体对水泥水化影响研究
摘 要
能源问题一直是我国经济发展的重中之重。迫切需要发展高效清洁的能源来减少煤炭发电的低效以及碳排放带来的污染问题。核电是其中重要的一环。核电本身的特殊性使得安全性能要求很高，目前第三代核电采用了牺牲混凝土技术，大大提高了核电站的安全性。牺牲混凝土正处于起步阶段，尚无人将铁钡氧体用于水泥基材料。本文主要研究不同掺量（0%、5%、10%、15%、20%）的铁钡氧体对水泥水化过程的影响，主要通过量热分析法和原位XRD法分别对水泥水化的过程进行研究，探究铁钡氧体对于水泥水化放热影响的规律。此外本文还通过压汞实验和扫描电镜分析研究了铁钡氧体对水泥砂浆微观孔结构和微观形貌的影响。
关键词： 水泥水化；铁钡氧体；核电牺牲材料；微观结构
Abstract
Energy problem has always been the top priority of China#39;s economic development. There is an urgent need to develop efficient and clean energy to reduce the low efficiency of coal power generation and the pollution caused by carbon emissions. Nuclear power is an important part of it. At present, the third generation nuclear power plant adopts the sacrificial concrete technology, which greatly improves the safety of the nuclear power plant. Sacrificial concrete is in its infancy, and no one has used BaFe12O19 in cement-based materials. This paper mainly studies the influence of different content of BaFe12O19 (0%, 5%, 10%, 15%, 20%) on the hydration process of cement, mainly through calorimetric analysis and in situ XRD method to study the hydration process of cement, and to explore the rule of the influence of BaFe12O19 on the hydration heat release of cement. In addition, the effect of BaFe12O19 on the micro-pore structure and micro-morphology of cement mortar was studied by mercury intrusion test and scanning electron microscopy.
Key words： Hydration of cement；BaFe12O19；Nuclear power sacrificial materials；Microstructure
引言
能源是人类进步的根本，每一次文明的根本性跃迁都是能源技术发生大升级。从蒸汽时代到内燃机时代再到电气时代。我国是世界能源生产大国也是能源消耗大国。2019年根据中国新闻网官方统计，我国正式成为世界第一能源生产大国。但在这辉煌的背后，却存在能源结构体系的问题。我国能源主要产自煤炭，2018年，中国一次能源生产总量37.7亿吨标准煤，是1949年的158倍，年均增长7.6%。火力发电所使用的煤，占工业用煤的50%以上。目前我国发电供热用煤占全国煤炭生产总量的50%左右。大约全国90%的二氧化硫排放由煤电产生，80%的二氧化碳排放量由煤电排放。火力发电有很多的弊端煤炭直接燃烧排放的二氧化硫，氧化氮产物等气体是酸雨产生的原因之一。此外还有粉尘污染和资源消耗等种种弊端。
虽然有很多改进方法，但改变不了火力发电的本质。我国迫切需要发展高效清洁的新型能源。中国在水电、风电、太阳能发电装机容量都是世界第一，核电装机容量世界第三、在建规模世界第一，清洁能源发电装机占比提高到40%左右。
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