利用固体废弃物煅烧硫铝酸盐水泥熟料研究进展

硫铝酸盐水泥具有快硬早强、防腐抗渗和煅烧温度低等特性,目前已在一些领域中应用,但原材料成本高的缺点限制了其进一步推广。综述了利用固废煅烧硫铝酸盐水泥熟料的研究进展,讨论了煅烧工艺对熟料外观、矿物组成、水泥力学性能的影响,介绍了目前热门的固废种类选择方案及其作为生料煅烧硫铝酸盐水泥熟料的可行性,并归纳了水泥的水化性能,分析了现阶段研究的侧重点及主要研究结果,对目前存在的问题及发展方向进行了总结,以期为进一步研究和应用提供参考。     

硫铝酸盐水泥改性的研究进展

硫铝酸盐水泥是目前广泛关注的重要低碳水泥品种,然而,该水泥生产成本较高,存在凝结时间不易调控,后期强度发展缓慢等问题.从改善硫铝酸水泥的性能的角度出发,分析了调凝剂、掺合料、纳米材料对硫铝酸盐水泥水化、凝结时间、强度等性能的影响以及存在的问题.最后提出如果能够优化各种掺加材料的改性效果,将对硫铝酸盐水泥在工程实践中的推广和应用具有重要的现实意义.     

减水剂对硫铝酸盐水泥早期水化影响

研究了聚羧酸系高效减水剂(PCE)和萘系减水剂(FDN)对硫铝酸盐水泥净浆工作性能及力学性能影响,通过XRD和SEM检测手段对水化产物进行表征.结果表明:两种减水剂对硫铝酸盐水泥净浆流动度的影响存在饱和点;相比于FDN型减水剂,PCE型减水剂对硫铝酸盐水泥净浆具有更好的减水效率及分散能力.PCE型减水剂阻碍硫铝酸盐水泥净浆早期水化,并降低硫铝酸盐水泥净浆1 d抗压强度;FDN型减水剂能够加速硫铝酸盐水泥净浆早期水化,缩短初凝和终凝时间,提高硫铝酸盐水泥净浆1d抗压强度.两种减水剂对硫铝酸盐水泥净浆3d后抗压强度及水化产物种类均没有影响.     

用粉煤灰煅烧硫铝酸盐贝利特水泥

用石灰石、粉煤灰和石膏配成生料在１２００℃煅烧成硫铝酸盐水泥。经检测该水泥的理论相组成与实测的相组成相吻合。并证实了不同相组成对水泥水化的性能以及强度的作用。结果表明：该水泥的最佳相组成有利于提高早期强度，各项指标也均符合波特兰水泥的要求，且早期强度很高。测出的孔隙率表明，该水泥的早期总孔隙率少于波特兰水泥，所以可作为特种水泥使用。     

硫铝酸盐水泥化学需水量的计算

计算了贝特－硫铝酸盐－铁酸盐熟料与终磨时加入的石膏完全水化时所需的化学需水量（简称ＣＷＤ）,给出了一系列反应式来预测ＣＷＤ,这些工作需要大量的熟料化学分析,将其转化称准矿物组成,还需要丰富的水化机理方面的知识。还做了敏感性研究以找出需水量与水化作用的关系。化学需水量对石膏含量非常敏感,特别在质量分数质量０～３９％范围内,以水灰经ｍ（ｗ）／ｍ（ｃ）表示（包含石膏中的水）,当石膏质量分数由０增至３０％     

铁铝酸盐、硫铝酸盐和硅酸盐水泥的水化进程对比研究

铁铝酸盐水泥具有节能、利废、减排优良的工艺性能和环境友好的特点,目前已逐渐引起了国内外学者的研究兴趣。本文通过水化热、XRD、TG-DTG、孔结构分析、SEM等测试手段对比了铁铝酸盐水泥(FAC)、硫铝酸盐水泥(SAC)和硅酸盐水泥(PC)三类不同水泥体系水化过程,分析了三种水泥水化产物和水化机理。结果表明：FAC的1 d强度相比于PC提高了130%,28 d强度超过SAC。FAC和SAC水化放热主要集中在1 d之内,且FAC熟料中的铁相能缩短加速期时间,促进钙矾石的生成。相较于PC和SAC,FAC水化产物不仅含有钙矾石、水化硅酸钙凝胶和铝胶,还含有铁钙矾石和铁胶,其总孔隙率较低,水泥石结构更加致密,强度和耐久性进一步提高。     

阿利特-硫铝酸盐水泥的试生产

阿利特－硫铝酸盐水泥是近年来出现的新品种水泥，该水泥熟料的主要矿物组成有C３S、C２S、C４A３S、C４AF和CS，所制成的水泥具有水化快、早期强度高、水化时体积收缩小或不收缩、耐腐蚀等优点。生产该水泥的主要矛盾是阿利特相和硫铝酸钙相在熟料中的共存问题。因为C４A３S主要是在１２００～１３００℃形成，１３５０℃以上开始分解，大于１４００℃时加速分解，而C３S则是在１４００℃左右才大量形成，所以降低熟料的煅烧温度是成功的关键。为此我们利用一些原材料的特性，降低熟料烧成时液相出现的温度以及液相粘度，从而使阿利…     

外加剂对硫铝酸盐水泥的影响

针对硫铝酸盐水泥混凝土塌落度损失大、凝结时间不易控制以及浆体不均匀等问题,通过净浆、砂浆试验研究了缓凝剂、减水剂和复合掺合料对硫铝酸盐水泥浆体的凝结时间、浆体流动度及早期、后期强度的影响.结果表明:适当掺量缓凝剂可以有效的控制混凝土塌落度损失、改善施工性能,并可适当提高硬化浆体强度;恰当掺量的减水剂可以在不影响浆体硬化强度的基础上大大提高其流动性;合适比例的粉煤灰和矿渣复掺有利于后期强度的增长并改善其微观结构.     

工业固废制备硫铝酸盐水泥熟料研究进展

硫铝酸盐水泥(SAC)是一种具有烧成温度低、CO2排放量少、早期强度高、凝结快、后期强度稳定、低碱度等许多优良特性的胶凝材料,且原料取材范围较广,因此广泛受到研究人员的关注.本文从利用工业固废制备水泥熟料的角度介绍了 目前关于硫铝酸盐水泥熟料、阿利特-硫铝酸盐水泥熟料和贝利特-硫铝酸盐水泥熟料制备的国内外研究现状,包括...     

彩色硫铝酸盐水泥生产方法

本文介绍了一种新型彩色硫铝酸盐水泥的生产方法,以该种水泥制作的彩色水泥制品具有早期强度高、不泛白和不褪色的优良性能。     

硼砂对硫铝酸盐水泥水化行为的影响研究

研究了不同硼砂掺量对硫铝酸盐水泥(SAC)浆体凝结时间、抗压强度的影响规律,并通过XRD和TG分析等方法对3d龄期时的水化产物进行分析.结果表明,硼砂对硫铝酸盐水泥具有很明显的缓凝效果,并且在一定的掺量范围内,早期抗压强度随着硼砂掺量的增大而有明显提高,且后期强度不会有倒缩现象.硫铝酸盐水泥的主要水化产物是钙矾石,当硼砂掺量从0增大到0.30％时,钙矾石的生成量先增多后减少,使得水泥浆体的强度先增大后减小.     

氯氧镁水泥的研究进展

氯氧镁水泥是由氧化镁和氯化镁水溶液反应生成的一种气硬性胶凝材料.此种水泥具有高强度,高折压比,表面圆润光泽等普通水泥混凝土无法比拟的性能.但其在水中使用时强度损失大,吸潮返卤,体积安定性不良的缺陷十分明显.作者详述了氯氧镁水泥的组成、水化硬化机理、改性剂和后期的养护措施,以及目前研究成果和未来展望.     

粉煤灰对硫铝酸盐水泥水化历程的影响

研究了粉煤灰(FA)及其掺量对硫铝酸盐水泥(CSA)浆体的凝结时间、抗压强度和化学收缩的影响规律,并通过XRD、SEM等方法对72 h龄期时的水化产物进行分析.结果表明,粉煤灰缩短了硫铝酸盐水泥的凝结时间,当粉煤灰掺量为40％时,初凝时间和终凝时间分别缩短了76 min和94 min;掺入粉煤灰使得硫铝酸盐水泥的抗压强度降低,但在28 d龄期时,粉煤灰掺量为20％的硫铝酸盐水泥复合浆体的抗压强度仅略微降低;在硫铝酸盐水泥体系中掺入粉煤灰时,其浆体化学收缩随着粉煤灰掺量的增加逐渐减小,当粉煤灰掺量为20％和40％时,72 h龄期时的化学收缩值分别为0.138 mL/g和0.088 mL/g,较未掺粉煤灰时分别降低了26％和49％;微观分析表明,掺入粉煤灰后,72 h龄期时的水化产物主要是钙矾石和水化硅酸钙凝胶,并未发现氢氧化钙晶体.     

用脱硫石膏制备硫铝酸盐水泥熟料研究

用脱硫石膏代替天然石膏进行硫铝酸盐水泥熟料制备试验研究.结果表明:用本试验所采用的原料,配料比为m(矾土)∶ m(石灰石)∶ m(脱硫石膏)=35∶ 43∶ 22,煅烧温度为1400 ℃可烧制成矿物组成为无水硫铝酸钙和硅酸二钙的合格硫铝酸盐水泥熟料.从外观特征及借助XRD、SEM分析温度对水泥熟料烧结的影响,当烧结温度为1300 ℃时,熟料结构酥松,强度低,其主晶相为C_4A_3 、β-C_2S、2C_2~-S·CaSO_4,熟料为欠烧料;当烧成温度为1400 ℃时,熟料结构致密,强度高,形成的主要矿物为C_4A_3 、β-C_2~-S和C_4AF,属于正常合格的硫铝酸盐水泥熟料;当烧成温度为1500 ℃时,出现液相过多,熟料块坚硬,主晶相为C_4A_3 、β-C_2~-S、C_12A_7、CT,熟料为过烧料.     

外加剂对硫铝酸盐水泥性能影响的研究

实验研究了外加剂对硫铝酸盐水泥凝结时间、强度、抗渗性、抗化学侵蚀性及抗干缩性的影响.结果表明:木钙等有机外加剂可以明显延长硫铝酸盐水泥的凝结时间;烧石膏取代二水石膏后不仅可以提高水泥各龄期的强度,而且可以抑制其后期强度的倒缩;这种水泥的抗渗性、抗化学侵蚀性及抗干缩性能都比较好.     

普通硅酸盐水泥基矿物掺合料对硫铝酸盐水泥性能的影响

本文研究了普通硅酸盐水泥掺量及不同种类和掺量的矿物掺合料对硫铝酸盐水泥性能的影响.结果表明普通硅酸盐水泥掺量小于60％时,普硅水泥-硫铝酸盐水泥体系(OPC-SAC体系)的胶砂强度随着普通硅酸水泥掺量的增加而降低,普通硅酸盐水泥掺量大于60％时,OPC-SAC体系的胶砂强度随着普通硅酸水泥掺量的增加而增大.并且对早期强度的影响较大.在硫铝酸盐水泥体系中掺入矿渣、粉煤灰和硅灰时,其胶砂强度随着掺量的增加而降低,在相同掺量下,矿物掺合料对强度的贡献率为:硅灰＞矿粉＞粉煤灰,对凝结时间的影响强弱为:硅灰＞矿粉＞粉煤灰.     

固体废弃物用于水泥熟料生产的研究进展

利用水泥回转窑处理固体废弃物是一种应用广泛、效果明显的方法,西方国家对固体废弃物用于水泥熟料生产的研究已有三十余年的历史,在我国,由于近十几年来资源、环境与发展之间的问题日益突出,人们才开始关注对固体废弃物用于烧制水泥熟料进行研究.使用固体废弃物生产水泥熟料既节省了原材料,又能彻底销毁或固结废弃物中有毒有害的物质,具有一举两得的效果,但我国在这方面的研究及应用水平与发达国家间还存在一定的差距.本文综述了国内外对于冶金废渣、废弃混凝土、城市垃圾焚烧灰、城市污泥等固体废弃物作为原材料来烧制水泥熟料的研究现状,介绍了使用固体废弃物烧制水泥熟料存在的问题,并对未来的研究方向提出了建议.     

硫铝酸盐基促强减缩剂与硫铝酸盐水泥对比分析

将硫铝酸盐基促强减缩剂(SP-SRA)掺入到基准水泥中,并且按一定的比例设计了硫铝酸盐熟料-硬石膏-基准水泥的配合比,对宏观性能、水化过程、微观产物进行了对比分析.结果表明:掺SP-SRA的水泥各个龄期抗压抗折强度均高于硫铝酸盐熟料-硬石膏-基准水泥三元体系;掺SP-SRA的水泥早期水化放热速率大于硫铝酸盐熟料-硬石膏-基准水泥三元体系;XRD结果表明,掺SP-SRA的水泥水化生成的AFt(三硫型水化硫铝酸钙即钙矾石)含量多于三元体系生成的AFt,钙矾石的微膨胀性使得水泥石结构更加致密,有利于提高水泥石的强度,硫铝酸盐熟料-硬石膏-基准水泥体系有明显的AFm(单硫型水化硫铝酸钙)生成,即部分AFt转化成AFm.     

海水环境下矿物掺合料对硫铝酸盐水泥的水化影响

研究了海水环境下掺入硅灰、粉煤灰、矿渣对硫铝酸盐水泥抗压强度、化学收缩和水化产物的影响规律.结果表明:当硅灰的掺量为2.5%时,水泥浆体的抗压强度比空白组高.矿渣掺量为10%的水泥浆体28 d抗压强度明显超过掺入硅灰和粉煤灰时的强度,60 d强度高于空白组.掺入2.5%硅灰后,水泥浆体的化学收缩增大;在水化早期,粉煤灰和矿渣的火山灰活性很低,导致水泥浆体的化学收缩降低.掺入10%硅灰加快了硫铝酸盐水泥3 d水化反应,钙矾石生成量增多,水泥浆体早期强度比掺其它掺合料有所提高,但体积过快膨胀会破坏其内部结构,对水泥浆体的强度发展不利.