熟料SO3含量及石膏掺量对水泥物理性能的影响（连载二）

1 掺多元矿化剂配料与熟料中SO_3含量 2 外掺石膏量对水泥水化过程及物理力学性能的影响 2.1 影响外掺石膏量的因素 2.1.1 熟料中C_3A矿物的含量及熟料配比量 熟料中C_3A矿物含量高及熟料配比量较多时,应适当提高石膏的掺入量。反之,则应降低石膏掺加比例。熟料中C_3A是个比较特殊的矿物,从水化热、放热速率、硬化速     

机立窑生产道路水泥的煅烧操作

1 道路水泥熟料特点及配方依据在硅酸盐水泥熟料矿物中,C_4AF是一仲水化后产物收缩小、抗冲击性能强和化学稳定性好的矿物。它在熟料中脆性最小,耐动压性能非常好;相反,C_3A虽然早期强度较高.但其湿度的绝对值不高。后期强度几乎不再增加.甚至倒缩。C_3A的干缩变形大,抗硫酸盐性能差。因此道路硅酸盐水泥熟料应增加C_4AF含量,限制C_3A含量。道路硅酸盐水泥国家标准(GB13693—92)规定:熟料中铝酸三钙的含量     

最佳石膏掺加量的确定方法

水泥中石膏掺入量的多少主要决定于水泥的化学成分,特别是水泥中的C_3A与碱的含量,同时亦与水泥的细度、混合材的种类及含量、熟料中SO_3含量等有关。水泥中掺加适量石膏不仅可以调节凝结时间,以利于施工,还可以改善水泥的一系列性能,如提高水泥的强度,改善水泥的耐蚀性、抗冻性、抗渗性,降低干缩变形等。但石膏掺入量过少时,则起不到缓凝的作用,而发生水泥快凝现象;若掺入量过多,又会削弱水泥强度,甚至会造成水泥安定性不良等后果。因此确定水泥中最佳石膏掺入     

碱含量与分布对波特兰水泥水化性能的影响

波特兰水泥熟料中的碱,一部份以可溶性硫酸盐形式存在;一部份则进入熟料矿物。碱在水泥水化过程中对强度发展的影响,主要由于碱金属的硫酸盐所引起的液相组成的变化,或者由于熟料矿物品格结构中存在的碱,引起熟料矿物水硬性的变化。为了评价碱分布的重要性,在实验室烧成一批仅在碱的含量与分布上有差别的熟料,再掺以不同量的石膏粉磨到水泥细度。通过测定砂浆的抗压强度,研究了这些水泥的强度发展性能。测定了所选水泥在不同期龄的 C_3S、C_3A、C_4AF 的水化程度。增加熟料中 SO_3含量,可使熟料矿物内的碱转入硫酸盐相,通常会导致早期强度增加,后期强度降低。石膏含量高的水泥有助于减轻这种影响。本文根据水化程度的测定结果,讨论了可能影响强度的原因。     

熟料早期水化速率试验研究

熟料中C_3A的含量及活性,特别是早期水化速率、水化程度和水化产物形貌,会对水泥的许多性能产生显著影响,是优化水泥中石膏掺量和形态的重要依据。目前尚没有便捷的试验方法表征熟料的早期水化特性。在无石膏存在的条件下,熟料中C_3A遇水后会比有石膏条件下更加迅速地水化,并伴随更大量的水化放热。测定掺加与未掺加石膏熟料浆体的温升和温峰出现的时间,可以判断熟料的水化速率,进而推断熟料中C_3A的活性。测定特定时间掺加与未掺加石膏熟料浆体的贯入阻力,可以判断熟料的水化速率和水化产物数量和/或形貌,进而推断C_3A的数量及活性。     

低温烧成熟料生产的硅酸盐水泥的水化、硬化及其长期稳定性

应用X射线衍射仪、扫描电镜、热分析仪、高压水银测孔仪等测试手段测定了低温烧成熟枓的矿物组成及其配制的硅酸盐水泥的水化产物、液相的pH值和水泥石结构等。 低温烧成熟料的矿物组成是C_3S,C_2S、C_3A、C_4AF和少量的C_(11)A_7·CaF_2相。 低温烧成熟料生产的硅酸盐水泥的水化产物、水泥石结构、液相的pH值和普通硅酸盐水泥一致。水化产物主要是C-S-H凝胶、Ca(OH)_2和C_3A·3CaSO_4·32H_2O。 阐明了低温烧成熟料生产的硅酸盐水泥的强度发展和普通硅酸盐水泥一致,不锈蚀钢筋,长期稳定性可靠。     

2CaSO_4·K_2SO_4复盐对硅酸盐水泥熟料烧成及水化的影响

通过高温合成2CaSO_4·K_2SO_4复盐,再将其以不同掺量掺入Ca CO3、Si O2、Al2O3和Fe2O3组成的水泥生料中,在1 450℃煅烧至水泥熟料中f-Ca O小于1%。研究了2CaSO_4·K_2SO_4复盐对水泥熟料高温烧成过程、矿物组成与结构及水化性能的影响。结果表明:2CaSO_4·K_2SO_4降低了Ca CO3起始分解温度,改变了熟料的熔融液相性质,增加了液相量,降低了矿物的最低共熔温度;2CaSO_4·K_2SO_4提高了熟料中C_3S含量,降低了C_3A和C_4AF含量,烧成熟料中C2S晶型主要为β型,也存在少量γ型,2CaSO_4·K_2SO_4使C_3S晶型由R型向M_1型转变,但晶型不随掺量改变。复盐的掺入缩短了熟料水化的诱导期,促使第二水化放热峰最大值提前出现,2CaSO_4·K_2SO_4掺量增加抑制了熟料前期和后期水化性能,提高了中期水化放热速率。     

赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料烧成过程及矿物组成研究

以赤泥、铝矾土、石灰石为原料,研究了赤泥掺量和煅烧温度对赤泥铁硫铝酸盐水泥强度的影响和熟料矿物组成与烧成过程。试验结果表明,赤泥掺量为20%,在1325℃下保温30min,铁硫铝酸盐水泥3d强度达到58.2MPa,7d强度达到63.5MPa。熟料的主要矿物为C_4A_3S、C_2S和C_4AF等。C_4A_3S的衍射峰强度最高且尖锐,表明其在熟料中其含量最高或结晶程度最好。C_2S的衍射峰强度也较高,C_3S衍射峰多与C_2S重叠,可能在1300℃较低温度下其结晶程度不如C_2S;铁相以C_4AF和C_6A_2F形式存在,且衍射峰强度变化较小,但熟料中很难检测出CaSO_4和f-CaO,表明其已转化生成C4A3S、C_2S,熟料的易烧性能良好,且未发现C_2AS、2C_2S·CS等过渡矿物。     

用于井温95～120℃的油井水泥

由于C_3A具有高度的活性以及直接与水化合的可能性,从而对水泥的凝结速度起着特别重要的作用。C_3S和C_4F虽不及C_3A水化得快,但在温度升高的情况下对水泥凝结所起的加快作用也是不可忽视的。C_2S则不然,由于它与水的化合能力较C_3A、C_3s和C_4AF弱得多,所以,由贝利特熟料制成的水泥比由阿利特熟料制成的水泥,其凝结硬化的速度缓慢得多,早期强度也较低。当温度提高时,β-C_2S的水化活性虽有增加,但与其他熟料矿物相比,其水化速度仍是缓慢的。因此,我们认为选     

垃圾焚烧飞灰制备硫铝酸盐水泥的安全性研究

采用垃圾焚烧飞灰辅以其他校正原料,控制碱度、铝硫比和铝硅比分别为1.05、2.5和3,煅烧制得硫铝酸盐水泥熟料,研究了石膏对硫铝酸盐水泥性能及水化过程的影响,并采用不同浸出试验方法分析硬化水泥浆体中重金属的浸出特性。结果表明:以垃圾焚烧飞灰可成功煅烧制得以C4A3S和C2S为主的硫铝酸盐水泥熟料,石膏影响熟料中C4A3S的水化程度和钙矾石生成量,有助于硫铝酸盐水泥早期强度发展;而熟料中C2S持续水化有助于水泥后期强度的稳定增长;采用醋酸作浸出液相对去离子水,使得重金属浸出浓度有所增加;破碎和完整的试样在去离子水、醋酸溶液中重金属浸出浓度均远低于相关标准关于毒性浸出浓度的最高限值。     

用石灰石替代部分火山灰对水泥主要物理性能的影响

1 前言 我厂出厂水泥质量虽然合格率100％,但其早期强度较低。为此,我们探索了以石灰石作为部分掺合料,来改善水泥物理性能的可能性。有关研究表明,石灰石做混合材并非是完全防性的,它加入波特兰水泥中具有微集料作用,能促进熟料矿物C_3S的水化,并能与C_3A,C_4AF矿物反应生成碳铅酸钙,改善水泥石结构;同时火山灰、石灰石、石膏在水     

垃圾焚烧飞灰煅烧阿利尼特水泥熟料的形成过程及其水化性能研究

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研制了阿利尼特水泥熟料。本文主要研究水泥熟料煅烧形成过程及其水化性能,分析了阿利尼特水泥的适宜石膏掺量、水化放热特征、水化产物及其显微结构。研究结果表明:利用垃圾焚烧飞灰为主要原料可以成功烧制阿利尼特水泥熟料,煅烧过程中首先出现C2S、C12A7和C2S·CaCl2,随后与MgO和CaCl2反应生成阿利尼特;掺加5%二水石膏可以促进阿利尼特水泥水化,较普通硅酸盐水泥更快,阿利尼特水泥可以作为一种早强快硬型水泥使用;阿利尼特水泥主要水化产物除含有硅酸盐水泥中常见的CSH凝胶、棒状AFt和Ca(OH)2晶体外,还含有C3A·CaCl·210H2O晶体。     

掺石膏白色阿利尼特水泥早期水化产物形成的研究

利用DTA,XRD,SEM等方法,研究了石膏对新型白色阿利尼特水泥的早期水化产物形成的影响。结果表明,石膏能明显加快该水泥水化产物的形成,提高其强度,该水泥的主要早期水化产物为C-S-H凝胶和Ca(OH)_2,还有少量的C_3A·3CaSO_4·32H_2O和C_3A·CaCl_2·H_(10)。     

亚硫酸钙对水泥性能影响及其优化方法研究

研究了亚硫酸钙对水泥力学性能、凝结硬化、干缩性、外加剂适应性的影响,并利用XRD、SEM对比分析了亚硫酸钙对水泥水化产物的影响, 探讨了亚硫酸钙氧化法.研究表明,亚硫酸钙不但对水泥凝结时间有较大影响,同时对水泥后期强度、外加剂适应性、干缩性等均有较大影响. 脱硫石膏中亚硫酸钙含量达60%时,水泥90 d强度降低近10 Mpa.水泥水化中,亚硫酸钙主要形成单硫型水化产物(C3A·CaSO3· nH2O),且随水化龄期发展量迅速增加,28 d水化体中会大量出现单硫型水化产物,对水泥体积安定性造成不良影响. 同时研究发现,氧化剂KN及有机酸复合可对石膏中亚硫酸钙进行氧化处理,有助于促进水泥水化,缩短凝结时间,提高水泥物理力学性能,为脱硫产物中亚硫酸钙的处理开辟了新途径.     

高性能核电水泥的生产实践

通过对水化热、干缩率与强度的关系以及水泥SO_3、Mg O对干缩率的影响的研究,制定科学的生料配料方案,采用有异于其他水泥熟料的烧成工艺,生产出高强度、低水化热、低干缩率的核电工程专用水泥产品。     

C_4A_3■-C_2S体系的水泥

对新近发展的富硫铝酸盐—贝利特水泥系列(作为C_4A_3 S—C_2S系列)进行了研究。它们采用高炉矿渣和石膏作为主要原料。在生产中采用石灰石和粘土,但在本实验中采用碳酸钙和氧化铝代替之。在1200℃和1300℃温度下制备了两种系列的熟料,主要的矿物组成鉴定是C_4A_3S和a′-C_2S,同时伴生有相当数量的CA和CS,在1300℃的系列中看到有玻璃相存在。熟料不硬,生产水泥时不难粉磨。水化体的强度检验用W/C为0.4的净浆小试体,期龄为28天。随着Al_2O_3含量的增加,抗压强度与早期强度都有增加。例如,几组1200℃系列的熟料,当Al_2O_3含量增加时,1天强度为161、272和309公斤/厘米~2,到28天分别增加到342、580和602公斤/厘米~2。1300℃下煅烧的熟料,虽然由于玻璃相的包裹作用而硬化较慢,但是3天期龄也达到高的抗压强度。硬化快可以归结为溶液中C_2S水化产生的Ca离子的催化作用,亦即钙离子通过C_4A_3S和C_2S两者之间的“同离子效应”激发了钙矾土固溶体的沉淀。在几组水泥中,观察到抗折强度有所降低,但降低后的抗折强度仍近似等于波特兰水泥的强度。因此,这种水泥在实际使用中不用有什么顾虑。强度下降可以通过掺入二水石膏或硬石膏来改善,因为后期可能出现三硫型硫铝酸钙向一硫型硫铝酸钙转化,这将引起强度下降。     

特种硅酸盐水泥生料的“矿物组成”配料法

生产特种硅酸盐水泥时,对水泥熟料的矿物组成有特定的要求,因为水泥的性能在很大程度上决定于熟料的矿物组成,尤其决定于水泥熟料中 C_3S 和 C_3A 的含量。例如,在生产快硬硅酸盐水泥时,往往要求 C_3S 和 C_3A 的含量比普通熟料较高,而在生产大坝水泥(低热水泥)、抗硫酸盐水泥、深油井水泥时,则要求限制水泥熟料中的 C_3S 和 C_3A 含量。在采用三组份配料时,熟料要求特定的 C_3S 和 C_3A 含     

低碱水泥凝结异常与机理分析

针对碱当量为0.10%的低碱硅酸盐水泥熟料出现石膏不能缓凝甚至促凝的异常现象,通过补充碱金属硫酸盐并与碱当量为0.64%的熟料进行对比,测定水泥凝结时间、流动度和黏度的变化,同时采用水化微量热仪和X射线衍射仪测量水化热和分析水化产物,以反映碱金属硫酸盐在低碱水泥早期凝结过程中的作用。结果表明:对于低碱熟料,外掺石膏使水泥SO_3含量达到0.50%,水泥初凝时间显著缩短,继续增加石膏掺量初凝时间虽有一定延长,但仍短于未掺石膏的熟料。碱金属硫酸盐有利于延长水泥凝结时间,但与水泥碱硫比即Na_2O_e/SO_3摩尔比有关,低于0.30时石膏缓凝作用不明显,高于0.60时继续增加碱含量会引起凝结异常,因此Na_2O_e/SO_3摩尔比在0.30~0.60范围内有利于凝结时间延长。适量碱金属硫酸盐能促进石膏与3CaO·Al_2O_3(C_3A)反应,有利于石膏发挥缓凝作用。     

影响道路水泥干缩率的因素及对策

道路水泥要求具有干缩小、耐磨性及抗折强度高的特点。我公司生产的道路水泥各项技术指标均达到GB13693—2005《道路硅酸盐水泥》要求,只是干缩率一直偏高,虽然满足标准要求(28d干缩率<0.10%),但几乎都在0.07%以上,有时甚至还超标,严重影响了水泥的销售。为了能满足市场客户的要求,我们在总结过去生产的基础上,制定了新的试验方案,经过生产实践,找出了水泥干缩率偏高的原因,将干缩率成功地降到了0.04%左右。1熟料各矿物与干缩率的关系由于熟料各矿物中C3A水化后减缩值最大(见表1[1]),因此,往往认为水泥干缩率主要取决于熟料中C3A的含量。…     

氢氟酸渣作水泥缓凝剂的实践与研究

众所周知,加入一定量的石膏调节水泥凝结时间的机理是:CaSO_3·2H_2O同水泥熟料中的C_3A化合生成难溶于水并较稳定的针状晶体3CaO、Al_2O_3、CaSO_4·3H_2O在水泥颗粒的表面形成一层薄膜,阻滞水份进入具有较大晶腔的C_3A内部,从而使水泥