減水劑對阿利特硫鋁酸鋇鈣水泥性能影響

用正交試驗(yàn)方法研究了不同硫鋁酸鋇鈣(c2.75b1.25a3-s)礦物含量的阿利特(c3s)-硫鋁酸鋇鈣水泥組成與性能.研究結(jié)果表明:阿利特和硫鋁酸鋇鈣礦物可以在同一熟料體系中共存;硫鋁酸鋇鈣礦物的最佳含量為8.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同);阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥熟料最佳礦物組成為:8.0%c2.75b1.25a3-s,61.6%c3s,14.7%c2s,5.1%c3a,10.5%c4af;在最佳礦物組成條件下制備的阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥的1,3,28d抗壓強(qiáng)度分別為39.8,77.5,85.0mpa,展現(xiàn)了良好的早期力學(xué)性能.借助于xrd和sem-eds分析,研究了阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥熟料的組成和結(jié)構(gòu).

研究了熟料礦物組成、石膏摻量和環(huán)境溫度等對阿利特—硫鋁酸鋇鈣水泥漿體的流變性和砂漿干縮性的影響。結(jié)果表明:阿利特—硫鋁酸鋇鈣水泥的新拌漿體屬于bingham型流體,水泥漿體的屈服應(yīng)力和黏度受熟料中硫鋁酸鋇鈣礦物含量變化的影響較大,隨石膏摻量的增加和環(huán)境溫度的增高而減小;阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥具有一定的微膨脹性能,其砂漿的干縮性能優(yōu)于硅酸鹽水泥砂漿。在水泥中摻入礦渣可以提高阿利特—硫鋁酸鋇鈣水泥的致密度,改善其干縮性能。

研究了mgo對貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥煅燒與性能的影響.結(jié)果表明:mgo可以促進(jìn)c3s在低溫下形成;so3的存在有利于mgo在貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥熟料中的固溶;貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥熟料具有較高的固溶mgo的能力,mgo含量達(dá)5.14%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥的安定性良好,且3,28d抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到49.1,81.9mpa,展現(xiàn)了良好的力學(xué)性能;貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥熟料較高的固溶mgo的能力,也有利于低品質(zhì)高鎂石灰石的應(yīng)用.

采用化學(xué)純試劑為原料,將硫鋁酸鋇鈣礦物引入到貝利特熟料礦物體系中,合成了貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥。本文主要研究了caf2對熟料礦物組成和水泥性能的影響。研究結(jié)果表明,caf2能夠加快熟料中f-cao的吸收,促進(jìn)c2.75b1.25a3s-礦物形成,提高水泥的早期強(qiáng)度。當(dāng)caf2在熟料中的摻入量為0.6%時(shí),貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥的3d和28d抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到26.8mpa和83.4mpa,展現(xiàn)了良好的力學(xué)性能。利用xrd,sem-eds和巖相分析等測試手段分析了水泥熟料的組成和結(jié)構(gòu)。

通過對水泥漿體凝結(jié)性能、力學(xué)性能和孔結(jié)構(gòu)的測定,結(jié)合掃描電鏡分析和差熱-熱重分析,研究了礦渣摻量對阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥漿體硬化漿體結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明:隨著礦渣摻量的增加,水泥的凝結(jié)時(shí)間延長,水化熱減少,早期抗壓強(qiáng)度下降。但其后期抗壓強(qiáng)度已接近或超過了純水泥的抗壓強(qiáng)度,摻入礦渣對水泥的后期抗壓強(qiáng)度影響不大。硬化水泥漿體中的ca(oh)2含量隨水化齡期的延長而增加,并隨礦渣摻量的增加而降低。礦渣的活性效應(yīng)和填充效應(yīng)有效地改善了硬化水泥漿體的微觀結(jié)構(gòu)和孔結(jié)構(gòu),從而使水泥的力學(xué)性能有所提高。

用化學(xué)純試劑為原料,研究了caf2對阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥熟料礦物形成過程及水泥性能的影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)將具有早強(qiáng)性能的硫鋁酸鋇鈣礦物引入到硅酸鹽水泥熟料礦物體系中,并取代其中的c3a礦相。實(shí)驗(yàn)表明:適量的caf2能改善熟料的易燒性,促進(jìn)f-cao的吸收和熟料礦物的形成。caf2質(zhì)量摻量為0.5%~1%時(shí),有利于提高水泥的早期力學(xué)性能。caf2質(zhì)量摻量超過1.5%時(shí),生成氟鋁酸鹽c11a7.caf2,且不利于c3s和硫鋁酸鋇鈣礦物形成。xrd和sem-eds分析表明,在該礦物體系中,含有阿利特、貝利特和少量硫鋁酸鋇鈣礦物。這說明硫鋁酸鋇鈣礦物能夠和硅酸鹽水泥熟料礦物復(fù)合并共存。

用正交試驗(yàn)法選擇熟料率值和煅燒溫度為影響因素,研究了阿利特硫鋁酸鋇鈣水泥熟料的合成條件與力學(xué)性能,并與相同組成的硅酸鹽水泥的性能進(jìn)行比較。結(jié)果表明:當(dāng)硫鋁酸鋇鈣礦物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.0%時(shí),與其復(fù)合的硅酸鹽水泥熟料的優(yōu)選硅率、鋁率和石灰飽和系數(shù)分別為2.5,1.5和0.92,適宜的煅燒溫度為1380℃左右。在上述條件下制備的阿利特硫鋁酸鋇鈣水泥1d和3d的抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到20mpa和60mpa,比相同組成硅酸鹽水泥的早期強(qiáng)度明顯提高,其28d的抗壓強(qiáng)度與硅酸鹽水泥的持平。利用x射線衍射、掃描電鏡與能譜分析等測試手段分析了阿利特硫鋁酸鋇鈣水泥熟料的組成和結(jié)構(gòu)。

采用正交試驗(yàn)的方法研究了阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥的燒成制度。結(jié)果表明:對該熟料力學(xué)性能影響最大的因素是冷卻方式,其次是燒成溫度,影響程度最小的是保溫時(shí)間。該水泥的最佳燒成制度為:燒成溫度為1380℃,保溫時(shí)間為60min,冷卻方式為自然冷卻;同時(shí),在最佳燒成條件下制備的阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥的1d,3d,28d抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到24.7mpa,52.5mpa,102.5mpa,展現(xiàn)出良好的力學(xué)性能。同時(shí)利用xrd和sem-eds對熟料礦物組成及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。

采用正交試驗(yàn)方法研究了貝利特—硫鋁酸鋇鈣水泥熟料的煅燒條件。實(shí)驗(yàn)表明:該水泥熟料的最佳煅燒溫度為1350℃,保溫時(shí)間為90min,冷卻方式是急冷。同時(shí)發(fā)現(xiàn),水泥中石膏的量佳摻量為5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。所制備的貝利特—硫鋁酸鋇鈣水泥的3d和28d抗壓強(qiáng)度分別為26.4mpa和80.4mpa,顯示有良好的早期力學(xué)性能;石膏能促進(jìn)該水泥的水化硬化,增加鈣礬石在水化早期的形成數(shù)量,這是水泥早期強(qiáng)度提高的主要原因。對水泥熟料及其水化產(chǎn)物的組成、結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了分析。該水泥熟料的主要礦物組成為貝利特、阿利特和硫鋁酸鋇鈣,主要水化產(chǎn)物有水化硅酸鈣凝膠、鈣礬石和氫氧化鈣等。

石膏對阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥水化程度 及漿體組成的影響 沈業(yè)青,　宇海銀,　王秀華,　宋　波,　孫紅霞,　劉守華 (安徽師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院,安徽蕪湖　241000) 摘　要:利用前期合成的阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥,應(yīng)用xrd、sem-eds等研究了隨石膏摻量的 改變對新型膠凝材料阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥水化程度及水化漿體組成的影響.研究結(jié)果表明:隨 石膏摻量增加,水化漿體的水化程度大致趨勢是先增加后降低;阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥最佳鋁硫 比為1.0/1.0,此時(shí)硬化漿體在標(biāo)準(zhǔn)稠度加水量下1d、3d和28d齡期的水化程度分別達(dá)到48.3%、 57.6%和75.3%.xrd及sem-eds分析表明在最佳鋁硫比1d、3d齡期時(shí)水化產(chǎn)物就已大量形 成,結(jié)構(gòu)致密. 關(guān)鍵詞:阿利特-硫鋁

通過對水泥力學(xué)性能、水化速率和水泥硬化漿體孔結(jié)構(gòu)的測定,結(jié)合xrd、sem分析,研究了礦渣對阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥水化硬化過程的影響。研究結(jié)果表明:摻入礦渣后,水泥的早期強(qiáng)度下降幅度較大,但后期強(qiáng)度下降幅度較小。在試驗(yàn)摻量范圍內(nèi),當(dāng)?shù)V渣摻量為20%時(shí),該水泥各齡期抗壓強(qiáng)度下降幅度最小,其后期抗壓強(qiáng)度接近純熟料水泥;加入礦渣后,水泥水化熱明顯降低,礦渣在受到堿激發(fā)與硫鋁酸鹽雙重激發(fā)作用下發(fā)生二次水化反應(yīng),使水泥水化速率有一定增加而出現(xiàn)第三個(gè)放熱峰;礦渣二次水化反應(yīng)有效地改善了硬化水泥漿體的孔結(jié)構(gòu),使水泥后期強(qiáng)度逐漸增加。

利用前期合成的阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥,應(yīng)用xrd、sem-eds等研究了隨石膏摻量的改變對新型膠凝材料阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥水化程度及水化漿體組成的影響.研究結(jié)果表明:隨石膏摻量增加,水化漿體的水化程度大致趨勢是先增加后降低;阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥最佳鋁硫比為1.0/1.0,此時(shí)硬化漿體在標(biāo)準(zhǔn)稠度加水量下1d、3d和28d齡期的水化程度分別達(dá)到48.3%、57.6%和75.3%.xrd及sem-eds分析表明在最佳鋁硫比1d、3d齡期時(shí)水化產(chǎn)物就已大量形成,結(jié)構(gòu)致密.

aluminum-richbelitesulfoaluminatecements:clinkeringandearlyagehydration m.carmenmartín-sede?oa,antonioj.m.cuberosa,ángelesg.delatorrea,gemaálvarez-pinazoa, luism.ordónezb,milengateshkic,miguela.g.arandaa,? adepartamentodequímicainorgánica,cristalografíaymineralogía,universidaddemálaga,29071málaga,spain bunidadtécnicadeinvestigacióndemateri

選擇熟料率值和硫鋁酸鋇鈣摻量為影響因素,通過正交試驗(yàn)研究了貝利特—硫鋁酸鋇鈣水泥的合成條件和力學(xué)性能,并利用xrd、sem-eds等測試手段分析了該水泥熟料的組成和結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:煅燒溫度為1320℃時(shí),制備貝利特—硫鋁酸鋇鈣水泥熟料最優(yōu)化組合為鋁率1.4,硅率2.3,石灰飽和系數(shù)0.77,硫鋁酸鋇鈣礦物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%。在此條件下該水泥的3d和28d抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到11.4mpa和64.8mpa,展現(xiàn)了良好的力學(xué)性能。

以純化學(xué)試劑配料,經(jīng)x射線衍射儀(xrd)、掃描電子顯微鏡(sem)和強(qiáng)度測試,研究鐵相c6a2f、c4af、c6af2和c2f對硫鋁酸鋇鈣水泥熟料的煅燒及性能的影響。結(jié)果表明:各生料配比試件在1350℃時(shí),熟料礦物形成較好;隨鐵相中al與fe的摩爾比的減小,熟料外觀顏色呈淺綠色→深綠色→黑綠色變化;熟料礦物主要生成菱形十二面體的硫鋁酸鋇鈣和卵粒狀的硅酸二鈣;鐵相能夠促進(jìn)ba2+取代ca2+;主要水化產(chǎn)物為水化硫鋁酸鋇鈣、baso4和水化鋁酸鈣。鐵相組分為c4af時(shí),其1d和3d抗壓強(qiáng)度分別為73.2mpa和97.9mpa。

試驗(yàn)研究了貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥的性能,結(jié)果表明:該水泥具有較高的早期強(qiáng)度和長期強(qiáng)度,當(dāng)其石膏摻量為10%時(shí),3d、7d、28d和90d凈漿抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到了45.0、61.9、82.1和85.6mpa。該水泥安定性良好,抗?jié)B能力強(qiáng),抗硫酸鹽侵蝕能力強(qiáng),其抗蝕系數(shù)大于1。該水泥在水化早期(14d內(nèi))膨脹率增加較快,而水化后期膨脹趨于穩(wěn)定,且隨石膏摻量的增加,其膨脹率逐漸增加。

選擇熟料率值和硫鋁酸鋇鈣摻量為影響因素,采用正交試驗(yàn)法研究了貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥熟料的合成條件和力學(xué)性能.研究結(jié)果表明,貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥熟料的最佳組成為:硅率為2.9,鋁率為1.1,石灰飽和系數(shù)為0.81(均為質(zhì)量比),硫鋁酸鋇鈣摻量為9%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),適宜的煅燒溫度為1380℃.在最佳條件下合成的貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥的3,28,90d抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到了23.8,80.9,97.4mpa,展現(xiàn)了良好的力學(xué)性能.利用xrd,sem-eds和巖相分析等測試手段分析了該熟料的組成和結(jié)構(gòu).

該文研究了不同的減水劑對阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥強(qiáng)度的影響,研究結(jié)果表明:萘系減水劑和聚羧酸減水劑都對提高阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥抗壓強(qiáng)度有重要作用。減水劑的摻量不同,對阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥性能的影響也不同,該文找出了適合于該水泥的減水劑并確定了其最佳摻量,改善了阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥的性能。

本發(fā)明屬于水泥的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種由硫鋁酸鋇鈣礦物與阿利特礦物復(fù)合的阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥。本發(fā)明公開了一種阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥，其水泥熟料主要是由cbas—c3s—c2s—c3a—c4af組成的礦相體系，各礦物的重量百分比為：硫鋁酸鋇鈣：3％～38％，硅酸三鈣：30％～60％，硅酸二鈣：15％～40％，鋁酸三鈣：3％～20％，鐵鋁酸鹽：3％～20％。本發(fā)明的有益效果是，比普通的硅酸鹽水泥具有燒成溫度低、早期強(qiáng)度高、硬化速度快、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

本文在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研究了阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥混凝土的抗?jié)B性能。采用對比試驗(yàn)研究的方法,對不同水灰比的阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥混凝土各齡期抗氯離子滲透性進(jìn)行了研究,并與相同配合比、相同齡期的普通混凝土進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥混凝土在不同水灰比下,抗氯離子滲透性明顯優(yōu)于普通水泥混凝土。

通過水化程度測試、抗壓強(qiáng)度測試、xrd及sem分析,研究了養(yǎng)護(hù)溫度對貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥水化程度、力學(xué)性能和水化產(chǎn)物的組成及其結(jié)構(gòu)的影響,并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與普通硅酸鹽水泥的相關(guān)性能進(jìn)行比較。結(jié)果表明:養(yǎng)護(hù)溫度對貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥的早期水化影響較大,適當(dāng)提高養(yǎng)護(hù)溫度對貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥的早期水化具有顯著的促進(jìn)作用,而對后期水化影響較小。養(yǎng)護(hù)溫度從5℃提高到35℃時(shí),該水泥3d水化程度由31.57%提高到62.56%,水化3d抗壓強(qiáng)度由28.1mpa增強(qiáng)到52.7mpa。與普通硅酸鹽水泥相比,貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥早期抗壓強(qiáng)度受養(yǎng)護(hù)溫度的影響更大。

研究了礦渣、粉煤灰和沸石粉對阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥砂漿抗?jié)B性能和抗cl-滲透性能的影響.采用xrd,sem對28d砂漿的水化產(chǎn)物物相組成和形貌進(jìn)行了分析、觀察;用壓汞法對硬化砂漿的孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析.結(jié)果表明:在阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥漿體中,摻和料的加入可以提高結(jié)構(gòu)的致密性、抗?jié)B性能和抗cl-滲透性能,3種摻和料對砂漿抗?jié)B透性能的作用效果為:礦渣>粉煤灰>沸石粉,對抗cl-滲透性能的作用效果為:礦渣>沸石粉>粉煤灰.