阿利特-硫铝酸钡钙水泥熟料矿相体系的组成结构与性能

研究了以阿利特-硫铝酸钡钙为主导矿物的熟料矿相体系C3S—C2．75B1．25A3S^-—C2S—C2F,探讨了该体系的组成与匹配关系。研究结果表明,阿利特、硫铝酸钡钙这两种高低温型矿物可以在1380℃煅烧条件下共存于同一熟料中。从该矿相体系的力学性能分析可知,熟料的最佳质量分数：C2.7581．25A3S^-为55％,GS为15％,C2F为5％,C2S为25％。在该组成条件下,熟料的1d和3d抗压强度均在40MPa以上,展现了良好的快硬早强性能。影响熟料1d、3d强度的主要因素是C3S和C2.75B1.25A3S^-矿物的含量,影响28d强度的主要因素是C3S和C2F含量。同时,利用SEM—EDS和XRD分析了熟料的组成与结构。     

贝利特-硫铝酸钙水泥制备及贝利特掺硼活化

采用粘土、铝矾土、碳酸钙为主要原料制备以贝利特(C2S)、硫铝酸钙(C4A3S-)和铁铝酸钙为主导矿物的水泥熟料(BCSAF),分析熟料矿物组成对水泥净浆抗压强度发展的影响,并通过硼(B)掺杂对贝利特矿物进行活化,研究其对于熟料烧成工艺及水化性能的作用机理.采用X射线衍射、扫描电子显微镜和差热-热重分析等测试方法表征熟料组成与结构.研究结果表明:C4A3S-有助于BCSAF水泥早期强度发展,而C2S主要影响BCSAF水泥的后期强度,铁铝酸钙有助于熟料烧成中的传质过程,但含量过高时,不利于获得具有较高水化活性的C2S.掺杂B可在常温下稳定α′-C2S,活化贝利特矿物,提高BCSAF水泥熟料早期水化活性,同时降低烧成反应温度,促进反应进行,减少硅铝酸钙(C2AS)过渡相的生成,而显著提高水泥3d抗压强度.     

碳酸化养护水泥矿物及熟料

碳酸化养护水泥主要矿物及熟料,研究其碳酸化过程中的矿物变化、机理和效果。结果表明:C3S、C2S、C3A和C4AF 4种水泥矿物在一定条件下均可发生碳酸化反应,矿物碳酸化自发进行的难易程度顺序为C3S(C2S(C4AF(C3A,其中1 g的C3S和1 g的C2S可分别固化储存CO2气体0.168 g和0.125 g;1 g水泥熟料可固化储存CO2气体0.146 g。碳酸化养护的水泥熟料试样2 h强度达24.65 MPa,3 d强度达41.65 MPa。     

硫铝酸钙水泥制备及贝利特掺硼活化

采用粘土、铝矾土、碳酸钙为主要原料制备以贝利特（C2S）、硫铝酸钙（C4A3S?）和铁铝酸钙为主导矿物的水泥熟料（BCSAF）,分析熟料矿物组成对水泥净浆抗压强度发展的影响,并通过硼（B）掺杂对贝利特矿物进行活化,研究其对于熟料烧成工艺及水化性能的作用机理。采用X射线衍射、扫描电子显微镜和差热-热重分析等测试方法表征熟料组成与结构。研究结果表明：C4A3S?有助于BCSAF水泥早期强度发展,而C2S主要影响BCSAF水泥的后期强度,铁铝酸钙有助于熟料烧成中的传质过程,但含量过高时,不利于获得具有较高水化活性的C2S。掺杂B可在常温下稳定α’-C2S,活化贝利特矿物,提高BCSAF水泥熟料早期水化活性,同时降低烧成反应温度,促进反应进行,减少硅铝酸钙（C2AS）过渡相的生成,而显著提高水泥3d抗压强度。     

氧化铜对高胶凝性熟料矿物形成及固溶的影响

借助化学分析法测定了水泥熟料中C4A3S矿物的含量和Cu2 离子在熟料中的浸出率,用X射线内标法测定了水泥熟料中C3S含量;用X射线衍射和差热分析研究了矿物形成过程;并采用扫描电镜和透射电镜分别研究矿物形貌和C3S晶体结构.研究结果表明:生料中掺入一定量的CuO,能降低水泥熟料的烧成温度,促进C3S和C4A3S两种矿物相互共存.过高的CuO亦会降低C4A3S矿物的分解温度.     

CaF2对阿利特-硫铝酸钡钙水泥合成及性能的影响

用化学纯试剂为原料,研究了CaF2对阿利特-硫铝酸钡钙水泥熟料矿物形成过程及水泥性能的影响。实验设计将具有早强性能的硫铝酸钡钙矿物引入到硅酸盐水泥熟料矿物体系中,并取代其中的C3A矿相。实验表明:适量的CaF2能改善熟料的易烧性,促进f-CaO的吸收和熟料矿物的形成。CaF2质量掺量为0.5%~1%时,有利于提高水泥的早期力学性能。CaF2质量掺量超过1.5%时,生成氟铝酸盐C11A7.CaF2,且不利于C3S和硫铝酸钡钙矿物形成。XRD和SEM-EDS分析表明,在该矿物体系中,含有阿利特、贝利特和少量硫铝酸钡钙矿物。这说明硫铝酸钡钙矿物能够和硅酸盐水泥熟料矿物复合并共存。     

硅酸三钙与硫铝酸钡钙共存的研究

以纯化学试剂配料,研究了微量元素氟化钙(CaF2)、温度以及液相(本文取铁铝酸四钙)等不同条件下对硅酸三钙(C3S)和硫铝酸钡钙(CBAS,本文取化学计量为2.75CaO.1.25BaO.3Al2O3.SO3,简写为C2.75B1.25A3S)矿物形成及共存的影响。运用了X射线衍射分析、扫描电子显微镜、能谱分析以及游离氧化钙的测定等多种分析测试手段进行测试,结果表明,适量CaF2的存在可以有效促进系统中游离氧化钙(f-CaO)的吸收,改善生料的易烧性,使硅酸三钙的形成较为充分;由X射线衍射分析及带能谱的扫描电子显微镜分析知,少量液相的存在可以改善配合料的易烧性,利于CBAS矿物的形成,拓宽水泥中两种主要强度矿物的温度共存范围;两种强度矿物适宜的共存温度范围应在1 360℃左右。     

铁相组分对硫铝酸钡钙水泥的影响

以纯化学试剂配料,经 X 射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和强度测试,研究铁相 C6A2F、C4AF、C6AF2和 C2F 对硫铝酸钡钙水泥熟料的煅烧及性能的影响。结果表明：各生料配比试件在 1 350oС 时,熟料矿物形成较好;随铁相中Al 与 Fe 的摩尔比的减小,熟料外观颜色呈浅绿色→ 深绿色→ 黑绿色变化;熟料矿物主要生成菱形十二面体的硫铝酸钡钙和卵粒状的硅酸二钙;铁相能够促进 Ba2 +取代 Ca2 +;主要水化产物为水化硫铝酸钡钙、BaSO4和水化铝酸钙。铁相组分为 C4AF时,其 1 d 和 3 d 抗压强度分别为 73. 2 MPa 和 97. 9 MPa。     

CaF_2对C_3S和C_4A_3矿物形成及共存的影响

以纯化学试剂配料 ,研究了CaF2 对C3S和C4 A3S矿物形成及共存的影响。结果表明 ,掺加适量的CaF2 可改善配合料的易烧性 ,促进C3S及C4 A3S矿物的形成 ,有利于其在熟料中的共存     

CaF2对C3S和C4A3S矿物形成及共存的影响

以纯化学试剂配料,研究了CaF2对C 3S和C4A3S矿物形成及共存的影响.结果表明,掺加适量的CaF2 可改善配合料的易烧性,促进C3S及C4A3S矿物的形成,有利于其在熟料中的共存.     

浅析水泥矿物的水化原理

硅酸盐水泥的矿物组成主要有硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、铝酸三钙(C3A)和铁铝酸四钙(C4AF),四种矿物的水化速度和形成机理各不相同。本文通过对硅酸盐水泥的水化过程进行分析,使广大读者进一步了解水泥的水化过程,以期对水泥的生产及应用有所帮助。     

活化粉煤灰超细粉体的制备技术

采用高温煅烧与控制C2S晶相转变来活化粉煤灰及制备粉煤灰超细粉体,用X射线衍射法对粉煤灰及活化粉煤灰的矿物组成进行了测定,结果显示:活化粉煤灰的主要矿物为硅酸二钙(C2S)和七铝十二钙(C12A7).研究结果显示影响硅酸二钙晶相转变的主要因素有钙硅比、煅烧温度、煅烧时间、样品冷却方式等,并给出了有利于硅酸二钙晶相转变的最佳参数.通过有效消除阻止C2S晶相转变的干扰因素,粉煤灰高温烧结料自粉化率可达到100%,自粉化料平均粒径小于1.0μm.     

添加剂对C_3S和C_4A_3矿物形成及共存的影响

以纯化学试剂配料 ,研究ZnO及ZnO与CaF2 复合对C3S和C4A3S矿物形成及共存的影响。结果表明 ,一定量的ZnO可改善配合料的易烧性 ,促进C3S及C4A3S矿物的形成 ,有利于其在熟料中的共存 ;当同时添加ZnO与CaF2时 ,效果更显著     

添加剂对C3S和C4A3S矿物形成及共存的影响

以纯化学试剂配料,研究ZnO及ZnO与CaF2复合对C3S和C4A3S矿物形成及共存的影响.结果表明,一定量的ZnO可改善配合料的易烧性,促进C3S及C4A3S矿物的形成,有利于其在熟料中的共存;当同时添加ZnO与CaF2时,效果更显著.     

阿利特-硫铝酸盐水泥熟料的气固反应制备及水化性能

采用气固反应法制备了阿利特-硫铝酸盐体系水泥熟料。利用X线衍射仪(XRD)、水化量热仪、压汞法(MIP)等技术分析了SO_2气体流量和煅烧温度对水泥熟料矿物组成的影响,以及该体系的水化性能和浆体结构。结果表明:硅酸盐水泥熟料中可引入3CaO·3Al_2O_3·CaSO_4(C_4A_3$)矿物,实现3CaO·SiO_2(C_3S)和C_4A_3$的共存。在SO_2流量为40 mL/min、温度为1 250℃条件下处理硅酸盐水泥熟料30 min可制备C_3S含量52.61%和C_4A_3$含量2.13%共存的阿利特-硫铝酸盐体系水泥熟料。阿利特-硫铝酸盐体系水泥由于C_4A_3$的存在,凝结时间和水化诱导期较硅酸盐水泥短,早期的孔隙率和早期强度均优于硅酸盐水泥。     

添加剂对C3S与C4A3S^—矿物形成及共存的影响

以纯化学试剂配料，研究ZnO和ZnO与CaF2复合对C3S和C4A3S^-矿物形成及共存的影响。结果表明，一定量的ZnO可改善配合料的易烧性，促进C3S及C4A3S^-矿物的形成，有利于其在熟料中的共存；当同时添加ZnO与CaF2时，效果更显著。     

石灰重构钢渣过程中的物相变化

以石灰作为单一调节材料高温重构钢渣,利用X射线衍射、岩相分析、扫描电子显微镜研究了重构过程中钢渣的矿物组成及RO相的变化,并测定了重构钢渣的安定性和活性指数.结果表明:RO相在CaO作用下优先发生分解反应,其中的FeO随CaO掺量增加依次生成Fe3O4、CF(铁酸一钙)、C2F(铁酸二钙)及Ca2(AlFe)O5(铁铝酸钙)、C4AF(铁铝酸四钙),其中的MgO部分以MgO晶体存在,部分固溶在硅酸盐相和液相中;当CaO/SiO_2摩尔比不够大时,原钢渣中的C3S(硅酸三钙)在重构过程中分解成C2S(硅酸二钙);由于CaO优先与含量较高的铁元素反应,CaO/SiO2摩尔比达到3时仍没有C3S生成,只有当与铁反应完全后多余的CaO才会与C2S反应生成C3S;石灰重构钢渣不会产生安定性不良且胶凝活性明显提高.     

钢渣的难磨相组成及其胶凝性的研究

将钢渣粉磨后分级,得到7种不同粒径的试样,用X射线衍射仪分析了它们的矿物成分,研究了粗粒子试样在硅酸钠作用下的胶凝性,并以矿渣为参比样,比较研究了钢渣细粉体与矿渣易磨性及胶凝性的差异,还用扫描电子显微镜及X射线能谱仪分析了钢渣中硅酸盐矿物(C3S和C2S)的固溶组分。结果发现了钢渣中难磨组分为铁铝酸钙[Ca2(Al,Fe)2O5]和镁铁相固溶体(MgO.2FeO),且它的水化反应活性很低,而钢渣中硅酸三钙(C3S)和硅酸二钙(C2S)具有较好的易磨性,其易磨性比矿渣略好,但其水化反应活性明显比矿渣差,钢渣中的C3S和C2S固溶了较多的异离子。分析指出了钢渣水化活性低的本质是由于它所含的矿物Ca2(Al,Fe)2O5、MgO.2FeO无水硬性,C2S呈γ型,水硬性低,而C3S是在长时间高温下形成的,它具有较稳定的结构,从而它的水化活性亦相对较低。     

浅析水泥矿物的水化原理

硅酸盐水泥的矿物组成主要有硅酸三钙（C3S），硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）和铁铝酸四钙（C4AF），四种矿物的水化速度和形成机理各不相同。本文通过对硅酸盐水泥的水化过程进行分析，使广大读者进一步了解水泥的水化过程，以期对水泥的生产及应用有所帮助。     

掺杂MgO的水泥熟料中阿利特晶型的研究

通过X线衍射(XRD),对实验室制备的掺杂不同量MgO的熟料中阿利特的晶型进行了鉴定,发现MgO质量分数为0.5%、1.0%、1.5%和2.0%时,熟料中阿利特的晶型都为M3型。利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对未掺杂MgO和质量分数为1.0%MgO的2种熟料中阿利特的晶体结构进行了研究,分析结果表明:2种熟料中的阿利特具有相同的结构特征,都存在一维调制结构,在HRTEM像中以波状衬度的形式出现,调制波矢量为q=-0.17a*+0.17b*+1.17c*,方向垂直于(1-17),波长约为(1-17)晶面间距的6倍,约为1.85 nm,确定未掺杂MgO的熟料中阿利特的晶型为M3型。