新型低钙水泥的煅烧及初步应用研究

研究了一种新型低钙水泥——高贝利特硫铝酸盐水泥的煅烧技术,并进行了新型水泥的初步应用试验,试验结果表明:高贝利特硫铝酸盐水泥性能优异,3d抗压强度达到30~50MPa,28d抗压强度达到60~70MPa,优于普通硅酸盐水泥;新型水泥用于制备自流平砂浆、无收缩灌浆材料时相比其他水泥,技术优势明显,可产生很高的附加值;和普通硅酸盐水泥相比,高贝利特硫铝酸盐水泥可减少热耗和二氧化碳排放量均达25%以上。     

高性能贝利特硫铝酸盐水泥混凝土性能研究

为了推进新型低碳低能耗的高性能贝利特硫铝酸盐水泥在工程中的应用,对比研究了高性能贝利特硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥制备的不同强度等级的混凝土的各项性能。结果表明:较之硅酸盐水泥混凝土,高性能贝利特硫铝酸盐水泥混凝土的工作性能优良,C30和C50混凝土各龄期的抗压强度分别平均提高4MPa和9MPa,高性能贝利特硫铝酸盐水泥混凝土的抗水和氯离子渗透性、抗硫酸盐侵蚀性、抗冻性、干燥收缩性能均好于硅酸盐水泥混凝土,抗碳化性能相对较弱,抗钢筋锈蚀能力两种水泥混凝土差别不大。     

用磷石膏制备贝利特-硫铝酸盐水泥

本文尝试用云南当地不同企业产生磷石膏替代天然石膏作为原料,烧制贝利特-硫铝酸盐水泥.研究结果表明:在烧成温度为1250℃,保温时间为150 min,外掺石膏量为12％的条件下,可以烧制得到初凝时间约30 min,终凝时间约60 min,28 d抗压强度在49 MPa左右的贝利特-硫铝酸盐水泥.用磷石膏烧制成的贝利特硫铝酸盐水泥与用普通石膏烧制的贝利特硫铝酸盐水泥性质几乎相同,甚至在强度发展上还要优于后者.用未经水洗处理磷石膏烧制水泥的凝结时间比用经水洗处理过磷石膏烧制的贝利特-硫铝酸盐水泥凝结时间都要短.     

高性能贝利特-硫铝酸盐水泥的研究及进展(续)

通过第一次的工业试验,总结了熟料的烧成和矿物形成的各种要素,对影响熟料烧成的工艺技术参数进行了进一步优化,在山西阳泉天隆特种材料有限公司完成了第二次工业试验,煅烧出了3d抗压强度30～58MPa,28d抗压强度57～65MPa的高性能贝利特-硫铝酸盐水泥熟料,工业化生产试验取得突破性进展。利用工业化煅烧的新型水泥熟料,对高性能贝利特-硫铝酸盐水泥混凝土的基本性能进行了详细研究,发现利用新型水泥制备的混凝土,工作性良好,强度高,与减水剂有较好的相容性。     

高贝利特硫铝酸盐水泥活化研究进展

基于我国提出的“双碳”战略目标,水泥行业应针对其高碳排放问题制定脱碳计划,因此,低碳水泥的研发和应用迫在眉睫。高贝利特硫铝酸盐水泥是一种在节能减排的同时能够资源化利用含铝工业废弃物的新型低碳水泥,未来也将会是一种具有高强度的低成本水泥。因此,高贝利特硫铝酸盐水泥的研发促进了水泥行业的绿色化发展。然而,水泥矿物组成中高活性无水硫铝酸钙含量较低,导致水泥石早期强度较低。对水泥早期活性进行研究可提升水泥强度,进而扩大其应用范围。本文通过简述高贝利特硫铝酸盐水泥的组成、特点和研究现状,从水泥主要矿物硅酸二钙、无水硫铝酸钙的活化和水泥矿物组成设计优化三个方面总结了影响高贝利特硫铝酸盐水泥活性的因素,旨在为高性能水泥的研制提供理论指导。     

利用低品位铝矾土和铸造废砂制备高贝利特硫铝酸盐水泥的研究

采用正交试验研究利用低品位铝矾土、铸造废砂、石灰石、石膏等原料制备高贝利特硫铝酸盐水泥的煅烧条件.对生料热稳定性、水泥熟料组成及其水化产物形貌等进行测试表征.可初步确定熟料的煅烧温度范围在1250～1360℃,该水泥熟料的主要矿物组成为贝利特和无水硫铝酸钙,用X-射线K值法定量分析熟料物相组成与理论计算值基本接近.该水泥的主要水化产物有钙矾石、水化硅酸钙凝胶、单硫型水化硫铝酸钙等.实验研究表明:煅烧温度1300℃,保温时间90 min,急冷,制得的高贝利特硫铝酸盐水泥凝结时间短,初凝时间30 min,终凝仅40 min,28 d水泥净浆强度可达65.4 MPa,胶砂强度与市售42.5硫铝酸盐水泥相比,早期强度比较接近,后期强度高出10％.     

磷石膏部分分解制备贝利特硫铝酸盐水泥的探究

利用磷石膏分解率高的特点,将预先煅烧后分别达到73.82％和80.15％分解率的磷石膏与矾土和石灰石进行配料烧制贝利特硫铝酸盐熟料,探讨部分分解磷石膏用于制备贝利特硫铝酸盐水泥的可行性.理论计算结果表明,当磷石膏分解率达到80.15％,SO2可以达到有实用价值的收集浓度;试验结果表明,利用部分分解的磷石膏制备的贝利特硫铝酸盐水泥早期水化放热量偏低,硬度也略微低于天然石膏制备的贝利特硫铝酸盐水泥的硬度,但对早期强度无明显的不利影响.可以认为,部分分解磷石膏可以用于制备贝利特硫铝酸盐水泥.     

贝利特-硫铝酸钡钙水泥的微观结构和力学性能

贝利特-硫铝酸钡钙水泥是一种新型的水泥材料,通过在贝利特熟料矿物体系中引入硫铝酸钡钙矿物,达到提高贝利特水泥早期强度的目的.研究了过量掺加SO3和BaO对贝利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响.研究结果表明:熟料中SO3和BaO最佳过掺量(质量分数)分别为50%和80%,制得的贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3 d和28 d抗压强度分别达到27.0MPa和85.6MPa,展现了良好的力学性能.SO3和BaO的掺入促进了硫铝酸钡钙矿物的形成,同时对阿利特在低温下形成及对贝利特矿物的活化起到了重要作用.     

国外水泥期刊要览

<正>先进的代用粘结剂近年来,硫铝酸盐(CSA)和硫铝酸盐贝利特(CSAB)粘结剂技术及新开发的贝利特—硫铝酸盐—特尼西特水泥(BCT),均能用普通水泥技术生产。原料用石灰石、白垩、粘土及铝矾土、硫酸盐等。煅烧温度约1250℃~1350℃,熟料易粉磨。BCT水泥的机械性能是以硫铝酸盐贝利特水泥为基础,取决于熟料/水泥成分、熟料煅烧和冷却程序。生产中产生的NOx和SOx排放量与普通水泥持平或低些。迄今为止,建筑上使用的硫铝酸盐水泥结构件由于各种问题及耐久性等问题未能在工业和市场大量应用。     

贝利特-硫铝酸钡钙水泥的制备技术与力学性能

用正交试验法选择熟料率值和硫铝酸钡钙掺量为影响因素,研究了贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的制备技术和力学性能。研究结果表明,贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的最佳煅烧温度为1380℃,最佳组成为铝率为1.1,硅率为2.9,石灰饱和系数为0.81,硫铝酸钡钙掺量为9%。在最佳条件下制备的贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3d和28d抗压强度分别达到20MPa和80MPa展现了良好的力学性能。利用XRD,SEM-EDS等测试手段分析了该水泥熟料的组成和结构。     

颗粒细度及形貌对高贝利特-硫铝酸盐水泥性能的影响

利用循环流化床固硫灰替代部分原材料,制备以硫铝酸钙、硅酸二钙为主要矿物的高贝利特-硫铝酸盐水泥熟料,然后通过激光粒度分析仪和扫描电镜研究熟料的颗粒细度及形貌对其性能的影响。结果显示:利用振动磨粉磨的高贝利特-硫铝酸盐水泥颗粒组成中<3μm细粉颗粒含量增多,凝结时间变短,需水量增加,相应地早期胶砂干缩率随之减小;其早期线性膨胀率与3～10μm范围内的颗粒含量呈正相关关系,后期的线性膨胀率随着30～60μm内的颗粒含量增加而增大;3d强度随着10～30μm范围内的颗粒含量增加而增大,而10～30μm范围内的颗粒含量对28d强度的发展起主要作用;利用球磨机粉磨的以多角形颗粒为主的高贝利特-硫铝酸盐水泥表现出标准稠度用水量高、凝结时间短、线性膨胀率和胶砂干缩率大的特点。     

贝利特-硫铝酸钡钙水泥性能的试验研究

试验研究了贝利特-硫铝酸钡钙水泥的性能，结果表明：该水泥具有较高的早期强度和长期强度，当其石膏掺量为10％时。3d、7d、28d和90d净浆抗压强度分别达到了45．0、61．9、82．1和85．6MPa。该水泥安定性良好，抗渗能力强，抗硫酸盐侵蚀能力强，其抗蚀系数大于1。该水泥在水化早期（14d内）膨胀率增加较快，而水化后期膨胀趋于稳定，且随石膏掺量的增加。其膨胀率逐渐增加。     

PCA系列自制聚羧酸高效减水剂的性能研究

在自制聚羧酸缓凝减水剂PCA基础上,通过掺加单体总质量15%丙烯酰胺,聚合得到聚羧酸减水剂PCA-AM15;通过添加还原剂V降低反应能耗,常温聚合得到聚羧酸缓凝减水剂PCA-AMV15。对PCA、PCA-AM15和PCA-AMV15进行水泥净浆性能测试。结果表明,在水灰比0.29,掺量为水泥质量0.3%的情况下,PCA-AM15具有良好的净浆力学性能,减水率达到35.2%,缓凝效果低于PCA,初凝和终凝时间分别为453 min和647 min,3 d、7 d和28 d水泥净浆试块抗压强度分别达到了70.9 MPa、89.5 MPa和97.4 MPa,优于PCA;由于还原剂V的加入,PCA-AMV15净浆力学性能与PCA-AM15相似,3 d、7 d和28 d水泥净浆试块抗压强度分别达到了69.0 MPa、86.4 MPa和97.0 MPa。在保持产品性能基本不变的情况下,通过适当丙烯酰胺和还原剂V可调整产品质量及成本。     

水泥基无收缩灌浆料试验研究

采用硅酸盐水泥和铝酸盐水泥及二水石膏复合配制水泥基无收缩灌浆材料,研究各组成材料对其各项性能的影响。试验结果表明,所配制的灌浆料具有早强、高强、微膨胀、大流动性,1d、3d、28d强度分别为33.3MPa、49.7MPa、78.1MPa,1d竖向膨胀率为0.031%。     

高石灰石掺量水泥专用助磨剂试验研究

通过试验室模块试验和小磨试验,研究了高石灰石掺量水泥专用助磨剂对水泥的增强和助磨效果。结果表明,高石灰石掺量水泥专用助磨剂在9个新型干法水泥厂10个水泥样品的模块试验中28d抗压强度平均增加7.3MPa;小磨试验水泥45μm筛余减少3.8%～6.0%,3～32μm颗粒含量增加3.11%,28d抗压强度增加5.7～6.8MPa。高石灰石掺量水泥专用助磨剂同时具有显著的后期强度增强作用和助磨作用。     

阿利特-硫铝酸锶钙水泥的制备与性能研究

通过固定硅酸盐水泥熟料率值,改变硫铝酸锶钙矿物的含量,研究了阿利特-硫铝酸锶钙水泥的合成与性能。利用X射线衍射、扫描电镜与能谱分析、岩相分析等测试手段分析了阿利特-硫铝酸锶钙水泥熟料的组成和结构。结果表明,硫铝酸锶钙矿物与硅酸盐熟料矿物可以共存,其最佳引入量为6%～12%,在1350～1380℃温度范围烧成时结晶较好。在上述条件下制备的阿利特-硫铝酸锶钙水泥的ld、3d和28d抗压强度最高分别达到30.5MPa、58.4MPa和122.2MPa。     

新型油井水泥物相组成调控及力学性能研究

为了解决页岩气开采时固井水泥环产生破坏失效的问题,通过矿物组成计算和调整生料配比,采用岩相、XRD分析以及扫描电镜测试手段,开展油井水泥物相组成调控研究,探索不同矿物组成的水泥力学性能及相关水化产物。结果表明:所研制的新型油井水泥7 d抗压、抗折强度分别为45.3 MPa、8.9 MPa;28 d抗压、抗折强度分别为54.2 MPa、9.6 MPa;7 d弹性模量降至7.1 GPa,与G级油井水泥相比降低了14.4%,显示出更为优异的力学性能。通过微观分析得出新型油井水泥力学性能增强的机制是由于矿物组成的改变使其水化产物中产生了更多的C-S-H凝胶,同时铁相含量的提升也生成了更多富铁(铝)凝胶,水化产物之间形成紧密的桥联结构,整体结构更为密实。新型油井水泥抗压、抗折强度以及韧性都较G级油井水泥更为优异,对于页岩气安全、高效的开采具有重要参考价值。     

一次P·O42.5水泥3 d强度下降的原因分析

我公司下属一水泥企业某段时间内,P·O42.5水泥3d抗压强度突然由30MPa降至29MPa以下。为此,通过原因调查分析,找到了P·O42.5水泥天然石膏掺量过低(SO_3含量约1.9%)是水泥早期强度下降的主要原因,在增加1%天然石膏掺量后,P·O42.5水泥SO3含量由1.91%提至2.11%后,3d抗压强度达30.7MPa,且其他性能指标无负面影响,恢复了内部生产较优水平。     

矿渣沸石基水泥的试验研究

研究了矿渣沸石基水泥中原料组成含量对水泥的强度、凝结时间及标准稠度等性能的影响规律,并探讨了该水泥体系的水化机理。研究结果表明,以30%的沸石、25%的熟料、34%的矿渣、6%的钢渣和5%的石膏,可以制备出3d抗压强度达15.3MPa、28 d抗压强度达42.8 MPa的矿渣沸石基水泥。该水泥的主要水化产物为C-S-H凝胶和水化硫铝酸钙。     

机械力化学效应对煤矸石水泥性能的影响

从充分发挥煤矸石潜在活性的观点出发,通过机械力化学作用对煅烧后煤矸石的活性进行进一步激发.将粉磨后不同细度煤矸石以不同掺量与熟料、石膏配置复合水泥,测定其3d、28d强度,标准稠度用水量和凝结时间.结果表明,经高能球磨后的煤矸石,其20%掺量的水泥胶砂强度可达53.8MPa,掺量为40%的水泥胶砂强度达到44.1MPa;煤矸石越细,标准稠度用水量越大,凝结时间越短.