阿利特一硫铝酸钡钙水泥 CN1513786A

本发明属于水泥的技术领域，特别涉及一种由硫铝酸钡钙矿物与阿利特矿物复合的阿利特-硫铝酸钡钙水泥。本发明公开了一种阿利特-硫铝酸钡钙水泥，其水泥熟料主要是由CBAS—C3S—C2S—C3A—C4AF组成的矿相体系，各矿物的重量百分比为：硫铝酸钡钙：3％～38％，硅酸三钙：30％～60％，硅酸二钙：15％～40％，铝酸三钙：3％～20％，铁铝酸盐：3％～20％。本发明的有益效果是，比普通的硅酸盐水泥具有烧成温度低、早期强度高、硬化速度快、成本低的优点。     

SO3与SrO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,合成了阿利特-硫铝酸锶钙水泥,改善了硅酸盐水泥的性能.利用X射线衍射、扫描电镜-能谱仪和岩相等测试手段,研究了过量掺加SO3和SrO对阿利特-硫铝酸锶钙水泥性能的影响.结果表明:熟料中SO3和SrO最佳过掺量分别为50％和80％(质量分数),制得的阿利特-硫铝酸锶钙水泥的1,3,28 d抗压强度分别达到32.8,66.8,126.4 MPa,具有良好的力学性能.SO3和SrO的过量掺入促进了硫铝酸锶钙矿物的形成,且有利于阿利特在低温下的形成.     

硫铁铝酸钡钙水泥系列矿物的研究

以硫铝酸钡钙水泥的主要矿物C2.75B1.25A3-S(1.75CaO·1.25BaO·3Al2O3·CaSO4)为基础,用分析纯化学试剂Fe2O3对C2.75B1.25A3S中的铝离子进行取代,合成了硫铁铝酸钡钙水泥系列矿物,并研究了该系列矿物的强度发展规律.设计该矿物的化学式为1.75CaO·1.25BaO·(3-X)Al2O3·XFe2O3·CaSO4,研究表明,当X值取为0.5～1.7时,试样的抗压强度都是令人满意的,但当X值超过1.8时试样强度开始下降;当X值取1.5时试样强度最高,其1,3,28 d抗压强度可分别达到64.00,77.75,86.62 MPa.     

MgO对贝利特-硫铝酸钡钙水泥煅烧和性能的影响

研究了MgO对贝利特-硫铝酸钡钙水泥煅烧与性能的影响.结果表明:MgO可以促进C3S在低温下形成;SO3的存在有利于MgO在贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料中的固溶;贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料具有较高的固溶MgO的能力,MgO含量达5.14%(质量分数)的贝利特-硫铝酸钡钙水泥的安定性良好,且3,28 d抗压强度分别达到49.1,81.9 MPa,展现了良好的力学性能;贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料较高的固溶MgO的能力,也有利于低品质高镁石灰石的应用.     

减水剂对阿利特-硫铝酸钡钙水泥强度的影响

该文研究了不同的减水剂对阿利特-硫铝酸钡钙水泥强度的影响,研究结果表明:萘系减水剂和聚羧酸减水剂都对提高阿利特-硫铝酸钡钙水泥抗压强度有重要作用.减水剂的掺量不同,对阿利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响也不同,该文找出了适合于该水泥的减水剂并确定了其最佳掺量,改善了阿利特-硫铝酸钡钙水泥的性能.     

贝利特-硫铝酸钡钙水泥的合成及力学性能

选择熟料率值和硫铝酸钡钙掺量为影响因素,采用正交试验法研究了贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的合成条件和力学性能.研究结果表明,贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的最佳组成为:硅率为2.9,铝率为1.1,石灰饱和系数为0.81(均为质量比),硫铝酸钡钙掺量为9%(质量分数),适宜的煅烧温度为1 380℃.在最佳条件下合成的贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3,28,90 d抗压强度分别达到了23.8,80.9,97.4 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该熟料的组成和结构.     

高硅石灰石对贝利特硫铝酸钡钙水泥的影响机理

通过热分析、显微镜观察、X射线衍射分析和扫描电子显微镜-能谱仪测试,研究了高硅石灰石对贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料矿物结构和性能的影响.结果表明:高硅石灰石的分解温度低,少量掺入可以促进C3S晶体发育,提高水泥熟料质量;高硅石灰石带入的α-石英阻碍了C3S矿物的形成和发育,但高硅石灰石带入的菱镁矿和白云石能够改善水泥熟料液相性质,促进C3S矿物在低温下形成.当高硅石灰石与普通石灰石质量比为1.0︰5.0时,所制备的贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3,7,28d抗压强度分别为37.9,60.3,87.9MPa,展现出了良好的力学性能.     

阿利特-硫铝酸盐水泥对萘系高效减水剂的吸附研究

采用紫外-可见吸收光谱法测定萘系高效减水剂(FDN)对不同矿物组成的阿利特-硫铝酸盐水泥颗粒表面的吸附量,对FDN减水剂在水泥颗粒表面的吸附行为进行了研究.结果表明:阿利特-硫铝酸盐水泥对FDN的吸附量随初始浓度的增大而增大;对FDN的吸附量与极限吸附量随水化时间的延长而增大;当熟料中C3S矿物含量一定时,对FDN的吸附量与极限吸附量随着CA3(-S)矿物含量的增加而增大.     

垃圾焚烧飞灰研制硫铝酸盐水泥及其水化特性

以城市垃圾焚烧飞灰(以下简称焚烧飞灰)为主要原料,在实验室电炉里成功烧成了硫铝酸盐水泥熟料.研究了硫铝酸盐水泥熟料的烧成过程、组成及其形貌特征,并分析掺加适量石膏的硫铝酸盐水泥水化及重金属浸出特性.结果表明:将焚烧飞灰作为主要原料可以煅烧出以C4A3(-S)和C2S为主要矿物的硫铝酸盐水泥熟料,焚烧飞灰在生料中的掺量不...     

对阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土早期耐久性能的研究

本文在试验的基础上,研究了阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土的抗渗性能。采用对比试验研究的方法,对不同水灰比的阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土各龄期抗氯离子渗透性进行了研究,并与相同配合比、相同龄期的普通混凝土进行比较,发现阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土在不同水灰比下,抗氯离子渗透性明显优于普通水泥混凝土。     

铁对硫铝酸钡钙矿物水化的影响

用DTA,XRD,SEM,MIP方法研究了铁对硫铝酸钡钙矿物的水化产物的影响.结果表明,加铁后水泥的主要水化产物为BaSO4,含铁C3AH6,CAH10,C2AH8,铁胶和铝胶.C2.75B1.25A2.75Fe0.25-S试样水化时,少量的Fe3 可阻止介稳态的CAH10和C2AH8的转换;C2.75B1.25A2Fe-S试样水化时,大量的Fe3 可促进介稳态的CAH10和C2AH8转变为C3AH6,导致水泥后期强度下降.     

阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土的试配及力学性能的研究

根据混凝土的配合比设计及试验室现场操作,配制出工作性良好的阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土.采用对比试验研究的方法,研究了不同水灰比对该水泥混凝土抗压强度的影响,并将其与相同配合比的普通混凝土的力学性能进行比较.试验结果表明:两种混凝土的抗压强度均随水灰比的增大而减小;相同配合比下,该水泥混凝土的抗压强度比同龄期的普通混凝土有了明显的改善,尤其早期抗压强度,1d强度提高了50%～65%.微观结构分析发现:阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土中水化产物的粒径分布均匀,界面粘结状况较好,结构较为致密.     

阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土的试配及力学性能的研究

根据混凝土的配合比设计及试验室现场操作,配制出工作性良好的阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土。采用对比试验研究的方法,研究了不同水灰比对该水泥混凝土抗压强度的影响,并将其与相同配合比的普通混凝土的力学性能进行比较。试验结果表明:两种混凝土的抗压强度均随水灰比的增大而减小;相同配比下,该水泥混凝土的抗压强度比同龄期的普通混凝土有了明显的改善,尤其早期抗压强度,1 d强度提高了50%~65%。微观结构分析发现:阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土中水化产物的粒径分布均匀,界面粘结状况较好,结构较为致密。     

石膏掺量对硅酸盐和硫铝酸盐水泥复合体系性能的影响

硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥复合后水泥的矿物组成变得多而复杂,这种复合体系水泥的水化硬化过程是一个多元复杂体系的多种矿物的水化硬化过程。将硫铝酸盐水泥熟料、硅酸盐水泥、无水石膏以合适的比例混合,通过试验和分析,制得早期强度相近、28d强度接近或超过纯硫铝酸盐水泥的复合胶凝体系,得出石膏的最佳掺量。     

阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土抗渗性能的研究

在与相同配合比的普通硅酸盐水泥混凝土的对比试验中,采用抗渗试验和孔结构分析的方法,研究了阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土的抗渗性能与水灰比的关系.结果表明,阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土的相对抗渗系数与水灰比的关系与普通硅酸盐水泥混凝土类似,即随着水灰比的增大而增大;在相同配比和养护龄期条件下,该水泥混凝土的抗渗件能明显优于普通混凝土;阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土中水化产物的粒径分布均匀,界面粘结状况较好,结构较为致密.     

从水分转化研究早强型材料固化淤泥的早强机理

针对淤泥固化工程为了减少堆场占地而需要早强性能的问题,研究在污水厂污泥固化/稳定化处理中使用的早强材料—硫铝酸盐水泥对清淤淤泥是否具有早强的性质,并从水分转化的角度探讨早强发生的机理。以太湖清淤淤泥为对象,使用硅酸盐水泥为对照,实测分析了固化淤泥的强度、变形、水分转化量。结果表明:硫铝酸盐水泥具有良好的早强性能,早强的机理在于更多地反应形成了结晶态的钙钒石。这种以矿物水形态被定量测定的生成物对早强发挥了关键的作用。     

CaF2对硫铝酸锶钙水泥矿物形成及水化过程的影响

测试了掺CaF2硫铝酸锶钙水泥的抗压强度.通过热分析、X射线衍射分析和扫描电子显微镜观察,研究了CaF2对硫铝酸锶钙水泥熟料矿物形成和水化过程的影响.结果表明,当CaF2掺量为0.2%(质量分数)时,硫铝酸锶钙水泥抗压强度最高,3,28d抗压强度分别达到65.0,86.2MPa.在水泥煅烧过程中,CaF2能加速CaCO3的分解及C1.50Sr2.50A3珔S矿物的形成.此外,CaF2可以加快硫铝酸锶钙水泥的水化速率并促使水化产物CAH10转化为C3AH6.     

硅灰对硫铝酸盐水泥水化行为的影响机理

通过抗压强度、凝结时间、电阻率测定以及X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和孔溶液分析,研究了掺硅灰硫铝酸盐水泥浆体的水化行为.结果表明:5%掺量(质量分数,下同)的硅灰可以很好地改善水泥浆体的抗压强度,10%硅灰掺量的试样抗压强度只在1,28d时稍高于空白试样;掺入硅灰明显缩短了硫铝酸盐水泥的凝结时间;硫铝酸盐水泥的主要晶体水化产物是钙矾石,28d时的钙矾石量稍高于3d时,掺硅灰试样的钙矾石量要高于空白试样;掺硅灰试样的电阻率变化曲线高于空白试样,表明硅灰的掺入能够加快水泥的水化速率;硬化水泥浆体的孔溶液碱度随着硅灰掺量的增加而降低,掺硅灰试样的Ca2+浓度高于空白试样,表明硅灰促进了熟料的溶解,5%硅灰掺量试样的Al 3+浓度最低,表明其促进水化的效果更明显.     

混合材对MSWI制CSA水泥性能的影响

以城市垃圾焚烧飞灰(MSWI)为主要原料,在实验室成功烧制了硫铝酸钙(CSA)水泥熟料。研究了单掺或复掺不同种类、不同掺量的混合材后,CSA水泥的力学性能和水化性能。结果表明:石灰石粉(LI)/矿渣粉(SL)在CSA水泥中较为适用,而粉煤灰(FA)/MSWI的活性较差;单掺4种混合材均对CSA水泥早期强度产生不利影响;单掺LI/SL对后期强度发展有益;复掺混合材较单掺效果好,尤其是试样10%LI+10%SL、10%LI+10%MSWI和5%LI+15%SL。