CaF2 对贝利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响

采用化学纯试剂为原料,将硫铝酸钡钙矿物引入到贝利特熟料矿物体系中,合成了贝利特-硫铝酸钡钙水泥.本文主要研究了 CaF2 对熟料矿物组成和水泥性能的影响.研究结果表明,CaF2 能够加快熟料中f-CaO的吸收,促进C2.75B1.25A3(S)矿物形成,提高水泥的早期强度.当CaF2 在熟料中的掺人量为0.6%时,贝利特.硫铝酸钡钙水泥的 3d 和 28d 抗压强度分别达到 26.8 MPa和 83.4 MPa,展现了良好的力学性能.利用 XRD,SEM-EDS 和岩相分析等测试手段分析了水泥熟料的组成和结构.     

钡掺杂对高阿利特硅酸盐水泥熟料组成与性能的影响

采用正交试验方法研究了掺杂氧化钡及形成的新矿物硫铝酸钡钙(C_(2.75)B_(1.25)A_3(S))对高阿利特水泥熟料组成与性能的影响.借助于X射线衍射和扫描电镜-能谱仪及岩相等分析方法,研究了水泥熟料的组成、结构及性能.结果表明:阿利特和硫铝酸钡钙矿物可以在同一熟料体系中共存;氧化钡的掺入促进了硫铝酸钡钙矿物的形成,同时对在低温下形成阿利特及对贝利特矿物的活化起到了重要作用.从早期强度角度分析,BaO的适宜掺量为1.8%(质量分数,下同),硫铝酸钡钙矿物的最佳设计含量为4.0%.所制备的高阿利特硅酸盐水泥的3,7,28d抗压强度分别为52.3,78.4,102.5MPa,展现了良好的早期力学性能;从后期强度分析,BaO的适宜掺量为1.3%,硫铝酸钡钙矿物的最佳设计含量为2.0%,所制备的高阿利特硅酸盐水泥的3,7,28d抗压强度分别为42.9,77.8,108.8MPa,显示了较高的后期强度.     

贝利特-硫铝酸钡钙水泥的制备技术与力学性能

用正交试验法选择熟料率值和硫铝酸钡钙掺量为影响因素,研究了贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的制备技术和力学性能。研究结果表明,贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的最佳煅烧温度为1380℃,最佳组成为铝率为1.1,硅率为2.9,石灰饱和系数为0.81,硫铝酸钡钙掺量为9%。在最佳条件下制备的贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3d和28d抗压强度分别达到20MPa和80MPa展现了良好的力学性能。利用XRD,SEM-EDS等测试手段分析了该水泥熟料的组成和结构。     

石膏对贝利特-硫铝酸钡钙水泥强度和硬化浆体结构的影响

研究了石膏对贝利特-硫铝酸钡钙水泥强度和硬化浆体结构的影响.结果表明:贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的矿物组成主要有C3S、C2S、C,A、C4AF和C2.7B1.25A3S;当水泥中石膏掺量为10%时,贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3d、7 d、28 d和90 d抗压强度分别达到了45.0、61.9、82.1和85.6 MPa;贝利特.硫铝酸钡钙水泥的水化产物主要有AFt、Ca(OH)2、C-S-H凝胶等,随石膏掺量的增加,AFt的数量逐渐增加,水化后期的Ca(OH)2数量逐渐减少.用XRD和SEM来分析硬化水泥浆体组成和结构.     

贝利特-硫铝酸钡钙水泥的煅烧及其性能

采用正交试验方法研究了贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的煅烧条件.实验表明:该水泥熟料的最佳煅烧温度为1 350℃,保温时间为90min,冷却方式是急冷.同时发现,水泥中石膏的最佳掺量为5%(质量分数).所制备的贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3 d和28 d抗压强度分别为26A MPa和80.4MPa,显示有良好的早期力学性能;石膏能促进该水泥的水化硬化,增加钙矾石在水化早期的形成数量,这是水泥早期强度提高的主要原因.对水泥熟料及其水化产物的组成、结构和形貌进行了分析.该水泥熟料的主要矿物组成为贝利特、阿利特和硫铝酸钡钙,主要水化产物有水化硅酸钙凝胶、钙矾石和氢氧化钙等.     

养护温度对贝利特-硫铝酸钡钙水泥水化的影响

通过水化程度测试、抗压强度测试、XRD及SEM分析,研究了养护温度对贝利特-硫铝酸钡钙水泥水化程度、力学性能和水化产物的组成及其结构的影响,并将实验结果与普通硅酸盐水泥的相关性能进行比较.结果表明:养护温度对贝利特-硫铝酸钡钙水泥的早期水化影响较大,适当提高养护温度对贝利特-硫铝酸钡钙水泥的早期水化具有显著的促进作用,而对后期水化影响较小.养护温度从5 ℃提高到35 ℃时,该水泥3 d水化程度由31.57%提高到62.56%,水化3 d抗压强度由28.1 MPa增强到52.7 MPa.与普通硅酸盐水泥相比,贝利特-硫铝酸钡钙水泥早期抗压强度受养护温度的影响更大.     

CaF2对阿利特-硫铝酸锶钙水泥性能的影响

将硫铝酸锶钙矿物引入到硅酸盐熟料矿物体系中,合成阿利特-硫铝酸锶钙水泥.利用XRD,SEM-EDS和岩相等测试手段研究了CaF2对阿利特-硫铝酸锶钙水泥熟料矿物组成和水泥性能的影响.结果表明,CaF2能够促进固相反应使得阿利特在较低温度下形成,有利于阿利特和硫铝酸锶钙矿物的共存.当CaF2在熟料中的掺入量为0.6%时,阿利特-硫铝酸锶钙水泥的1 d、3 d和28 d抗压强度分别达到32.8 MPa、67.7 MPa和120.4 MPa,表现出良好的力学性能.     

阿利特-硫铝酸钡钙水泥材料制备技术的研究

通过正交试验研究制备阿利特-硫铝酸钡钙水泥材料。结果表明：阿利特和硫铝酸钡钙矿物能够共存于同一熟料体系,这为合成阿利特一硫铝酸钡钙水泥材料奠定了重要基础;对该熟料力学性能影响程度最大的因素是矿物设计比例,其次是煅烧温度,各因素的最佳水平分别为矿物设计比例C3S：C2S：C2.75,5B1.25A3S^-=15：15：65。煅烧温度为1350℃,Fe2O3掺加量为1％,CaF2掺加量为2％;同时,在最佳水平条件下制备的熟料1d,3d和28d抗压强度分别达到51．7MPa,77．0MPa和79．5MPa,展现出良好的早期力学性能。同时利用XRD和SEM-EDS对熟料矿物组成及结构进行了分析。     

阿利特-硫铝酸钡钙水泥的性能

研究了熟料矿物组成、石膏掺量和环境温度等对阿利特-硫铝酸钡钙水泥浆体的流变性和砂浆干缩性的影响.结果表明:阿利特-硫铝酸钡钙水泥的新拌浆体属于Bingham型流体,水泥浆体的屈服应力和黏度受熟料中硫铝酸钡钙矿物含量变化的影响较大,随石膏掺量的增加和环境温度的增高而减小;阿利特-硫铝酸钡钙水泥具有一定的微膨胀性能,其砂浆的干缩性能优于硅酸盐水泥砂浆.在水泥中掺入矿渣可以提高阿利特-硫铝酸钡钙水泥的致密度,改善其干缩性能.     

阿利特-硫铝酸锶钙水泥的制备与性能研究

通过固定硅酸盐水泥熟料率值,改变硫铝酸锶钙矿物的含量,研究了阿利特-硫铝酸锶钙水泥的合成与性能。利用X射线衍射、扫描电镜与能谱分析、岩相分析等测试手段分析了阿利特-硫铝酸锶钙水泥熟料的组成和结构。结果表明,硫铝酸锶钙矿物与硅酸盐熟料矿物可以共存,其最佳引入量为6%～12%,在1350～1380℃温度范围烧成时结晶较好。在上述条件下制备的阿利特-硫铝酸锶钙水泥的ld、3d和28d抗压强度最高分别达到30.5MPa、58.4MPa和122.2MPa。     

高贝利特水泥活化技术的研究

在生料中掺入微量元素及矿化剂来活化β—C2S，经试验确定，BasSO4对高贝利特活化的最佳掺钡量为0．8％，并可将高贝利特水泥的3d强度提高18％，28d强度提高到近120MPa；在掺入氟硫复合矿化剂后，高贝利特水泥的活性更高，更加贴近实际生产，也能达到节约能源、提高早期强度的试验目的。     

高贝利特水泥的性能研究

从高性能混凝土的高工作性、同强度及高耐久性３大技术要求出发,对高贝利持水泥的综合性能,如流动性、与外加剂的适应性、强度性能、水化放热特性、干缩和抗化学侵蚀性能等进行了分析与探讨,结果表明,高贝利特水泥是目前制备高性能混凝土理想的胶凝材料之一。     

一次P·O42.5水泥3 d强度下降的原因分析

我公司下属一水泥企业某段时间内,P·O42.5水泥3d抗压强度突然由30MPa降至29MPa以下。为此,通过原因调查分析,找到了P·O42.5水泥天然石膏掺量过低(SO_3含量约1.9%)是水泥早期强度下降的主要原因,在增加1%天然石膏掺量后,P·O42.5水泥SO3含量由1.91%提至2.11%后,3d抗压强度达30.7MPa,且其他性能指标无负面影响,恢复了内部生产较优水平。     

利用低品位铝矾土和铸造废砂制备高贝利特硫铝酸盐水泥的研究

采用正交试验研究利用低品位铝矾土、铸造废砂、石灰石、石膏等原料制备高贝利特硫铝酸盐水泥的煅烧条件.对生料热稳定性、水泥熟料组成及其水化产物形貌等进行测试表征.可初步确定熟料的煅烧温度范围在1250～1360℃,该水泥熟料的主要矿物组成为贝利特和无水硫铝酸钙,用X-射线K值法定量分析熟料物相组成与理论计算值基本接近.该水泥的主要水化产物有钙矾石、水化硅酸钙凝胶、单硫型水化硫铝酸钙等.实验研究表明:煅烧温度1300℃,保温时间90 min,急冷,制得的高贝利特硫铝酸盐水泥凝结时间短,初凝时间30 min,终凝仅40 min,28 d水泥净浆强度可达65.4 MPa,胶砂强度与市售42.5硫铝酸盐水泥相比,早期强度比较接近,后期强度高出10％.     

Synthesis of belite cement from lignite fly ash

Synthesis of belite cement from lignite fly ash is studied as it can be produced using low temperature between 750 and 1200 °C leading to energy saving and low carbon dioxide emission. Two synthesis methods viz., clinkerization and hydrothermal processes assisted by calcinations are studied. Lignite fly ash is used as a main starting material. For the clinkerization process, the firing temperatures, types of additives and calcium oxide/silicon dioxide ratios (Ca/Si) are studied. In this process, the reaction between fly ash and calcium carbonate produces gehlenite (2CaO·Al₂O₃·SiO₂) which is undesirable due to its poor hydraulic property. A slightly higher belite (2CaO·SiO₂) phase is obtained using sulfate ion as a dopant and using high Ca/Si ratio. The strength of gehlenite bearing belite cement is, however, rather poor. For the hydrothermal–calcination process, the alkaline concentrations and calcining temperatures are studied. The final products are belite phase and mayenite (12CaO·7Al₂O₃) which are desirable as they possess hydraulic properties. The reasonable 28-day compressive strength of the belite cement mortar of 9.5 MPa is obtained. The hydrothermal process assisted by calcination is, therefore, suitable for use in the synthesis of belite cement from lignite fly ash.     

硫铝酸盐与硅酸盐矿物合成高性能水泥

主要阐述以硅酸盐矿物阿利特(C3S)或贝利特(C2S)与硫铝酸盐矿物硫铝酸钙(C4A3S↑-)或硫铝酸钡钙[C(B)1A3S↑-]为主导矿物的复合型水泥的组成设计、低温合成技术及其性能与应用,同时还阐述了具有突出快硬旱强特点的硫铝酸钡钙矿物的性能以及由该矿物复合成的新型水泥的研究进展,对以阿利特-硫铝酸钡钙为主导矿物的新型高胶凝性水泥的发展前景进行了展望。     

高贝利特水泥混凝土的断裂韧性

为研究高贝利特水泥混凝土的断裂性能,通过三点弯曲梁试验,比较了高贝利特水泥混凝土与硅酸盐混凝土的双K断裂参数。结合载荷–裂口张开位移曲线分析,探讨了高贝利特水泥混凝土的断裂能。结果表明：高贝利特水泥混凝土载荷–裂口张开位移曲线下覆盖的面积大于硅酸盐水泥混凝土,混凝土对载荷能量有较高的吸收能力,断裂能大,断裂韧度大;高贝利特水泥混凝土的起裂韧度和失稳韧度分别是硅酸盐水泥混凝土的1.17倍和1.24倍。高贝利特水泥混凝土的断裂性能优于硅酸盐水泥混凝土的。     

Quality design of belite–melilite clinker

We have developed a new cement clinker, consisting mainly of belite and melilite, which is capable of increasing the amount of recycled waste as a part of its raw materials. We analyzed clinkers with a wide range of compositions, and clarified the quantitative relationship between the chemical and mineral compositions. Clinkers consisting mostly of belite and melilite were successfully obtained at the CaO/SiO₂ mass ratio of 1.7 to 1.9. Test cements were prepared using these clinkers and mixed with OPC for the evaluation of fluidity and strength. The belite–melilite cement was found to have good fluidity, and the belite–melilite cement mixed with OPC at up to 30% exhibited a satisfactory long term strength equivalent to the OPC, demonstrating the potential as an alternative to OPC. Electron probe microanalysis revealed the relatively high concentration of diphosphorus pentaoxide in belite, suggesting this component might contribute to the strength enhancement of the cement.