固硫灰渣水化浆体中钙矾石稳定性

流化床燃煤固硫灰渣(简称固硫灰渣)含有大量烧粘土质矿物,还含有较多f-CaO和无水石膏,因此固硫灰渣水化浆体中含有一定量的钙矾石.用X射线衍射和化学分析方法研究钙矾石含量随水化龄期的变化规律,并以此反映其稳定性.结果显示:在标准养护条件下,钙矾石含量从1 d至28 d水化龄期呈逐渐增长趋势,但在28 d龄期后则显著减少.研究表明固硫灰渣水化浆体中的钙矾石是不稳定的,在一定龄期后会出现明显分解现象.     

掺固硫渣的水泥浆体中钙矾石的定量分析研究

选用1：3乙二醇-甲醇溶剂以相当高的选择性从掺固硫渣的水泥水化浆体中萃取钙矾石并采用返滴定法测定其含量，研究表明：水化早期（一般指7d之前）水泥浆体中，钙矾石含量随龄期的增长而增加，而在水化后期，钙矾石含量随期的增长有所减少且趋于平缓。     

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.     

Fe_2O_3－Al_2O_3钙矾石型固溶体系列

钙矾石是水泥的一种重要水化产物。经过反复摸索，本研究找出了合成Ｆｅ２Ｏ３的克分子百分含量从０至１００的钙矾石型固溶体的条件。精确测定了含Ｆｅ２Ｏ３量不同的钙矾石的晶胞参数，并做了失重和差热分析。结果表明：①晶胞参数和热性能随钙矾石中的Ｆｅ２Ｏ３含量增加而连续变化；②随铁含量的增加，钙矾石晶胞变大；③钙矾石中溶入Ｆｅ２Ｏ３之后，热稳定性稍有下降，全铁端员差热曲线主吸热谷较全铝端员降低约６℃。     

矿渣对煅烧含高结晶态SiO2水泥生料的影响

利用含砂废弃混凝土原料煅烧水泥熟料,不可避免地会由细骨料砂引入结晶度较高的结晶态SiO2,不仅影响生料易烧性,而且影响硅酸盐矿物的组成和形貌,降低熟料质量。以ISO标准砂为硅质原料配制高结晶态SiO2含量的生料,按不同比例掺入矿渣,煅烧至不同温度;利用化学分析、XRD、岩相分析、SEM等方法,研究矿渣对水泥生料易烧性、熟料矿物组成和显微结构、熟料水化强度发展及水化产物形貌的影响。结果表明,适量矿渣的掺入可显著改善高结晶态SiO2含量水泥生料的易烧性,促进熟料矿物形成和发育;矿渣掺量为3%时,熟料水化后强度最高;适量矿渣可使熟料水化早期产生较多的C-S-H凝胶和钙矾石,而后期水化产物中C-S-H凝胶更密实,提高水泥强度。     

低水灰比水泥石中钙矾石性状研究

研究了含超细水泥（掺量０～２０％）的水泥在低水灰比（Ｗ／Ｃ＝０．２１）水化１～７ｄ钙矾石相对形成量的变化情况，并观察了ｌｄ龄期水泥石结构。结果表明，低水灰比条件下含与不含超细水泥的硬化浆体中钙矾石相对形成量均比高水灰比（Ｗ／Ｃ＝０．３５）的低；在低水灰比系列中，含超细水泥体系的钙矾石形成量均高于不含超细水泥体系的钙矾石形成量；随着超细水泥掺入量增加，钙矾石相对形成量先增后降，这是水化速度与产物生长空间共同作用的结果。低水灰比水泥石体系中可以观察到的钙矾石晶体不多，且呈细小状，与其他水化产物紧密联系。     

一种新形态钙矾石—管状钙矾石

用扫描电镜、Ｘ射线能谱仪观测和分析了硫铝酸盐水泥系列的水化产物钙矾石的一种特殊显微形貌－管状钙矾石。在水泥净浆试体中、界面上、不同石膏掺量的水泥浆试体、砂浆试体、水化的熟料颗粒中均可观测到管状钙矾石。它的形成可能与非平衡状态生产的熟料中Ｃ４Ａ３Ｓ矿相的某种晶体结构有关。     

矿渣在不同胶凝体系中的水化特性

矿渣具有潜在活性,可用于制备不同类型的水泥.介绍了矿渣的形成与材料特性,在此基础上,将其用于矿渣硅酸盐水泥、超硫酸盐水泥及碱激发矿渣水泥,并分析其在不同胶凝体系中的水化特性.在三种胶凝体系中,矿渣在碱和硫酸盐激发下,形成大量水化硅酸钙和钙矾石等水化产物;随着水化反应的不断发展,使得硬化浆体更加致密,进而提高水泥的强度.     

硅酸盐自应力水泥及其压力管膨胀规律的探讨

以化学分析硅酸盐自应力水泥石及其压力管中剩余石膏含量为主,并配合性能试验及X射线、电子显微镜、差热分析等方法,探讨了硅酸盐自应力水泥及其压力管在水化、硬化过程中的膨胀规律;提出了剩余石膏的控制范围。硅酸盐自应力水泥的主要水化产物是钙矾石、水化硅酸钙凝胶、氢氧化钙。在石膏接近消耗完的情况下还形成了一硫酸盐型水化硫铝酸钙。在主要膨胀阶段,硅酸盐自应力水泥石的膨胀相是钙矾石。在我国目前硅酸盐自应力水泥压力管的制管工艺条件下,蒸养后下水前的剩余SO_3如控制在1.50～2.10％间,水养出水时的剩余SO_3如控制在0.60％以下,就可保证这种水泥的压力管在水养阶段和使用过程中不会发生胀坏现象。     

新型超硫酸盐水泥水化硬化机理

研究了硫铝酸盐激发的超硫酸盐水泥(CSA-SSC)的水化硬化机理.采用微量热仪、TGA和SEM-SE方法对CSA-SSC的水化放热过程、水化产物和微观结构进行了分析.研究表明:CSA-SSC早期的强度略低,后期CSA-SSC的强度快速增长;该材料表现出超低水化热特性;CSA-SSC水化早期产物主要是钙矾石,在水化后期,主要产物是C-S-H凝胶;CSA-SSC硬化体中的针状钙矾石相互交错形成骨架,C-S-H凝胶则填充于骨架之间,使整个水泥浆体形成致密的结构,从而CSA-SSC的强度逐渐提高.