硫铝酸钡钙矿物烧成若干问题的研究

本文研究了新矿物硫铝酸钡钙(3CaO·3Al_2O_3·BaSO_4)形成规律、热稳定性、杂质离子固溶情况,以及烧成温度对硫铝酸钡钙水泥强度的影响.结果表明,硫铝酸钡钙在900℃开始形成,1100℃形成速度加快,>1300℃开始缓慢分解为BaQ·Al_2O_3、C_(?2)A_2、SO_2等,但在1500℃仍可存在.硫铝酸钡钙水泥适宜的烧成温度为1300-1400℃.CaO可取代其中的BaO;Fe_2O_3可取代其中的Al_2O_3,取代极限为0.6mol Al_2O_3.     

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.     

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.     

阿利特-硫铝酸钡钙水泥组成与性能的研究

用正交试验方法研究了不同硫铝酸钡钙(C2.75B1.25A3-S)矿物含量的阿利特(C3S)-硫铝酸钡钙水泥组成与性能.研究结果表明:阿利特和硫铝酸钡钙矿物可以在同一熟料体系中共存;硫铝酸钡钙矿物的最佳含量为8.0%(质量分数,下同);阿利特-硫铝酸钡钙水泥熟料最佳矿物组成为:8.0?.75B1.25A3-S,61.6?S,14.7?S,5.1?A,10.5?AF;在最佳矿物组成条件下制备的阿利特-硫铝酸钡钙水泥的1,3,28 d抗压强度分别为39.8,77.5,85.0 MPa,展现了良好的早期力学性能.借助于XRD和SEM-EDS分析,研究了阿利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的组成和结构.     

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。     

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.     

矿渣掺合料对阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土性能的影响

通过力学、抗渗和抗冻等性能的测试以及SEM和孔结构分析,研究了矿渣掺合料对阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土性能的影响.结果表明,掺加矿渣会降低混凝土的1、3 d强度,但提高其28 d强度,特别地,掺加20%的矿渣,混凝土28 d强度提高约12.5%;掺加矿渣可明显改善阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土的抗渗性和抗冻性能;随着矿渣掺量的增加,混凝土中孔结构分布的均匀性得到改善,且孔径范围多集中在无害孔区域(孔径＜50 nm),阿利特-硫铝酸钡钙水泥混凝土中有害孔的数量明显少于普通混凝土.     

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.     

AH3及水化程度对硫铝酸盐水泥强度的影响

将实验室烧成的硫铝酸钙矿物(C_4A_3S)与石膏(CSH2)、石灰(CH)复配制成硫铝酸盐水泥,研究其水化产物中铝凝胶相(AH3)及水化程度对水泥石强度的影响.用Rietveld全谱拟合方法对烧成的C_4A_3S进行了定量分析,用XRD和TG-DTG对其水化产物进行了定性、定量分析.结果表明:当AH3含量较高、钙矾石(AFt)含量较低时,AH3会填充在硫铝酸盐水泥浆体的空隙中,从而使其抗压强度升高;CSH2能促进C_4A_3S的水化,并且随着CSH2掺量的增加,硫铝酸盐水泥石抗压强度先升后降,当n(C_4A_3S)/n(CSH2)为3/4,即CSH2掺量为27.32%(质量分数)时,其抗压强度最大;另外,C_4A_3S水化程度与AH3含量的提高均有利于硫铝酸盐水泥石抗压强度的增大,当二者对抗压强度的影响达到平衡时,其抗压强度最大.     

基于Rietveld方法的硫铝酸盐水泥熟料及其水化产物定量相分析

以硫铝酸盐水泥熟料及其水化产物为研究对象,在确定Rietveld定量方法系统误差的前提下,进行了定量相分析,同时将定量结果与X射线荧光光谱分析(XRF)、水化热和热重(TG-DTG)试验结果进行了比对.结果表明:Rietveld定量相分析在晶相成分的分析中系统误差约为1%,无定型物的计算误差范围随着内标物掺量的增多而下降;在硫铝酸盐水泥熟料的Rietveld定量相分析中,组合使用正交晶系与立方晶系C4A3$结构文件可得到最优定量结果,且基于此结果反推计算的主要元素组成与XRF结果最为相近;在水化产物的定量相分析方面,基于Rietveld定量相分析结果计算得到的主要矿物反应程度和AFt含量分别与累计水化热数据及热重试验数据有很好的相关性.     

苎麻纤维增强硫铝酸盐水泥基材料的力学性能与体积变形

通过抗折强度、抗压强度、界面弯拉强度、体积变形以及红外光谱测试,研究了苎麻纤维（RF）掺量对硫铝酸盐水泥基材料力学性能与体积变形的影响.结果表明：随着RF掺量（体积分数,下同）的增加,硫铝酸盐水泥净浆的抗折强度和抗压强度均呈现先增加后减小的趋势,并且在纤维掺量为0.50%时同时达到峰值;在约束条件下,掺入RF对硫铝酸盐水泥净浆界面弯拉强度的提升幅度较大,纤维掺量为0.75%试样的28 d界面弯拉强度较无约束条件下提高了31.82%;RF的掺入显著增加了硫铝酸盐水泥净浆的膨胀量,其自生变形和干燥变形均随着RF掺量的增加逐渐增大;改性后的RF可以在硫铝酸盐水泥基材料的碱性环境中稳定发挥作用,提高试样的整体强度.     

硫铝酸盐水泥水化反应的表观活化能计算

基于Arrhenius公式,通过测定不同养护温度(20,30,40,50℃)下硫铝酸盐水泥浆体的水化热,利用指数法和线性双曲法分别计算其水化反应的表观活化能,同时研究了硅灰和高钙粉煤灰对硫铝酸盐水泥水化反应表观活化能的影响.结果表明:采用指数法和线性双曲法计算得出的硫铝酸盐水泥水化反应的表观活化能分别为45.54,55.44kJ·mol-1;在所测试的所有试样中,采用指数法计算所得的表观活化能均低于采用线性双曲法计算所得之值;采用2.5%,5.0%硅灰或40.0%高钙粉煤灰等质量替代水泥后,硫铝酸盐水泥复合体系的表观活化能增大,但以20.0%高钙粉煤灰等质量替代水泥后,该体系的表观活化能降低.     

Extending blending proportions of ordinary Portland cement and calcium sulfoaluminate cement blends: Its effects on setting,workability, and strength development

This study extended blending proportion range of ordinary Portland cement (OPC) and calcium sulfoaluminate (CSA) cement blends, and investigated effects of proportions on setting time, workability, and strength development of OPC-CSA blend-based mixtures. Thermogravimetric analysis (TGA) and X-ray diffraction (XRD) were conducted to help understand the performance of OPC-CSA blend-based mixtures. The setting time of the OPC-CSA blends was extended, and the workability was improved with increase of OPC content. Although the early-age strength decreased with increase of OPC content, the strength development was still very fast when the OPC content was lower than 60% due to the rapid formation and accumulation of ettringite. At 2 h, the OPC-CSA blend-based mortars with OPC contents of 0%, 20%, 40%, and 60% achieved the unconfined compressive strength (UCS) of 17.5, 13.9, 9.6, and 5.0 MPa, respectively. The OPC content had a negligible influence on long-term strength. At 90 d, the average UCS of the OPC-CSA blend-based mortars was 39.2 ± 1.7 MPa.     

水化硅酸钙晶种对水泥净浆早期强度影响的实验研究

目前国内市场上的早强剂有很多缺点,针对此状况,利用溶液反应合成法制备了水化硅酸钙晶种.重点研究了晶种不同掺量及晶种形态对水泥净浆早期强度的影响规律,实验结果表明,水化硅酸钙晶种的掺加可显著提升水泥净浆的早期强度;对成本控制也十分有利,有一定的推广价值.     

外加剂对硫铝酸盐水泥基材料水化的影响研究

研究了Na2SO4和Li2CO3对硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的凝结时间、电阻率、水化产物和抗压强度的影响规律。结果表明,Na2SO4和Li2CO3均能促进复合胶凝材料的凝结硬化,加速复合体系1 d龄期内的水化进程,降低硬化水泥浆体1 d龄期时的电阻率,且Li2CO3的水化促进效果更明显。掺入Na2SO4和Li2CO3后,复合体系的主要水化产物仍是钙矾石,在水化产物中并未发现Ca(OH)2晶体;Na2SO4的掺入会增大复合体系的1 d抗压强度,但3 d龄期后抗压强度略有降低,而Li2CO3的掺入会增大复合体系在28 d龄期内的抗压强度。