鋁酸鈣水化物簡介

中文名稱

鋁酸鈣水化物

英文名稱

calcium aluminate hydrate

定　　義

由鋁酸鹽和氧化鈣或氫氧化鈣化合而成的含水鹽類。

應(yīng)用學科

材料科學技術(shù)（一級學科），無機非金屬材料（二級學科），膠凝材料及混凝土（三級學科）

凡是由于產(chǎn)生硫鋁酸鈣水化物晶體（鈣礬石）而發(fā)生膨脹的水泥與膨脹劑均屬此類。其綜合反應(yīng)方程為：

6CaO Al₂O₃ 3SO₃ 31H₂O —→3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·31H₂O

一、高堿鋁酸鈣—礬土水泥—石膏：按細度70%通過4900孔/厘米²的高堿性水化鋁酸鈣：建筑石膏

（CaSO₄·1/2H₂O）：礬土水泥（重量比）=1：0.6：3.6再經(jīng)磨細而制成的膨脹水泥。調(diào)整高堿性鋁酸鈣與建筑石膏比例可調(diào)節(jié)凝結(jié)時間。

這種水泥的特點是凝結(jié)快（4～10min），早強高（20×20 x 20毫米凈漿體R₂=300kg/cm²，R₂₈=500kg/cm²），微膨脹（空氣中1天線膨脹0.05%左右，水中為0.5～1.0%）。

二、硅酸鹽自應(yīng)力水泥：是按85～88%硅酸鹽水泥熟料，加6～7.5%礬土水泥再加6～7.5%二水石膏（CaSO₄·2H₂O）經(jīng)磨細而制得。其膨脹組分——礬土水泥與二水石膏約占12～15%。當水泥用量360～380kg/m³時，混凝土標號在200號以上。自由膨脹率隨膨脹荊組（組分）的多少分別為5～-29×10^-4和2～5×10^-4。抗?jié)B標號達B₂₅，作為屋面剛性防水層獲得良好的效果。在美國根據(jù)發(fā)明人B．B．MиxaиIoв的名字命名為M型水泥。

三、硫鋁酸鈣膨脹劑：日本以石灰石、礬土和化工無水石膏為原料，按CaO：Al₂O₃：CaSO₄（克分子比）=

4：1：3經(jīng)膠燒，再磨成細度為1500～2300cm²/g比表面積的粉末。這種膨脹劑以C₄A₃S及C₃S為主要礦物成分。一般拌制補償收縮混凝土摻量（按膨脹劑/水泥 膨脹劑重量%）7.0～11.0%。拌制自應(yīng)力混凝土為13～17%。 ’

四、明礬石膨脹劑：天然明礬石主要礦物是硫酸鉀鋁K₂SO₄·Al₂(SO₄)₃·4AI(OH)₃，為生成鈣礬石提供Al³ 與SO₄^2-。

五、硫鋁酸鹽早強一微膨脹一自應(yīng)力水泥：由建筑材料科學研究院與石家莊水泥制品廠研制成功的一種新品新水泥。售價100～120元/噸。這種水泥是以無水硫鋁酸鈣（4CaO·3Al₂O₃·CaSO₄）及硅酸二鈣（β-C₂S）為主要礦物熟料，外摻二水石膏制成。按石膏摻量的多少，將分跳得早強、微膨脹與自應(yīng)力三種特性。

這種水泥初凝一般40分鐘至1小時，終凝與初凝時問間隔較小（一般20～60min）。

鋁酸鈣產(chǎn)品分為水處理用、煉鋼除渣劑、高鋁水泥三大類： ⑴ 水處理用鋁酸鈣執(zhí)行標準為：《中華人民共和國化工行業(yè)標準（HG3746-2004）》；

⑵ 煉鋼除渣劑用鋁酸鈣執(zhí)行企業(yè)標準為：Q/7436-2047-0"para" label-module="para">

⑶ 高鋁水泥用鋁酸鈣執(zhí)行標準為：《中華人民共和國標準（GB201-2000）》。

鋁酸鈣主要化學成分Al2O3、CaO具有較強活性，采用酸溶法生產(chǎn)凈水劑可節(jié)省大量的人力、電力，又能較大的降低成本，并具有工藝設(shè)備簡單，易操作等特點，是生產(chǎn)聚合氯化鋁的理想原料。在酸溶液中氧化鋁溶出率可達90%以上。

鋁酸鈣水泥 的凝結(jié)與硬化速度也與養(yǎng)護溫度有關(guān)。CA2礦物隨養(yǎng)護溫度提高，凝結(jié)硬化速度加快，而CA礦物有些反常，在20℃左右較快，到30℃又變慢，高于30℃又變快。根據(jù)鋁酸鈣水化物加熱過程中相變情況，選擇合適的養(yǎng)護條件是非常重要的。因為鋁酸鈣水泥水化時生成的水化物隨養(yǎng)護條件不同而異。

在實際使用時常常會看到很多不同標號的鋁酸鈣水泥，標號是水泥養(yǎng)護一定時間后所達到的強度。如以CA為主礦物的鋁酸鈣水泥，一般是以其養(yǎng)護3d后所達到的強度為標號。而以CA2為主礦物的鋁酸鈣水泥是以其養(yǎng)護7d后所達到的強度為標號。