C3S-C2.75B1.25A3S--C2S-C3A-B2O3体系熟料组成与性能的研究

设计了C3S-C2．7581．25A3S-C2S-C3A-B2O3体系组成的水泥熟料,实验以分析纯化学试剂为原料,在1350℃煅烧并保温1h。结果表明,在该熟料体系中阿利特、硫铝酸钡钙、贝利特和铝酸三钙等矿物的最佳组成分别为50％、10％、25％和15％,B2O3的适宜掺量为2％。在最佳组成和制备工艺条件下,所制的阿利特-硫铝酸钡钙水泥的1d、3d和28d抗压强度分别达到21．3MPa、48．1MPa和80．8MPa,展现良好的早期力学性能。同时还研究了氟化钙对该体系水泥熟料的影响,并利用SEN-EDS、XRD等测试手段对熟料的组成、结构及性能进行了分析研究。     

贝利特-硫铝酸钡钙水泥的合成

选择熟料率值和硫铝酸钡钙掺量为影响因素，通过正交试验研究了贝利特一硫铝酸钡钙水泥的合成条件和力学性能，并利用XRD、SEM—EDS等测试手段分析了该水泥熟料的组成和结构。结果表明：煅烧温度为1320℃时，制备贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料最优化组合为铝率1．4，硅率2．3，石灰饱和系数0．77，硫铝酸钡钙矿物的质量分数为9％。在此条件下该水泥的3d和28d抗压强度分别达到11．4MPa和64．8MPa，展现了良好的力学性能。     

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。     

利用工业原料合成阿利特-硫铝酸钡钙水泥及其性能研究

应用前期研究获得的熟料最佳组成,利用工业原料合成阿利特-硫铝酸钡钙水泥熟料,研究了原料中不同MgO含量对熟料f-CaO及水泥后期力学性能的影响,研究结果表明:利用工业原料能够合成阿利特-硫铝酸钡钙水泥;随着原料中MgO含量的增加,熟料f-CaO含量增加,水泥后期力学性能降低;中等MgO含量的阿利特-硫铝酸钡钙水泥1d、3d和28d龄期标准砂浆抗压强度分别达到13.5、34.9和61.1MPa.借助于XRD和SEM-EDS等分析测试手段,对该水泥熟料的组成、结构及性能进行了研究.     

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。     

阿利特-硫铝酸钡钙水泥熟料烧成与性能研究

采用正交试验的方法研究了阿利特-硫铝酸钡钙水泥的烧成制度。结果表明：对该熟料力学性能影响最大的因素是冷却方式，其次是烧成温度，影响程度最小的是保温时间。该水泥的最佳烧成制度为：烧成温度为1380℃，保温时间为60min，冷却方式为自然冷却；同时，在最佳烧成条件下制备的阿利特-硫铝酸钡钙水泥的1d，3d，28d抗压强度分别达到24．7MPa，52．5MPa，102．5MPa，展现出良好的力学性能。同时利用XRD和SEM—EDS对熟料矿物组成及结构进行了分析。     

矿渣掺量对阿利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响

研究矿渣掺量对阿利特-硫铝酸钡钙水泥性能的影响,当质量分数掺量为10%时,阿利特-硫铝酸钡钙水泥3d、28d的强度分别达到44.5MPa和77.6MPa.采用XRD、SEM等方法研究阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化产物的组成、结构和形貌,并对该水泥的水化机理进行探讨.结果表明:当矿渣掺量质量分数为10%时,促进了该水泥的水化,有利于水泥强度的提高.     

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。     

石膏对阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化程度及浆体组成的影响

利用前期合成的阿利特-硫铝酸钡钙水泥,应用XRD、SEM-EDS等研究了随石膏掺量的改变对新型胶凝材料阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化程度及水化浆体组成的影响.研究结果表明:随石膏掺量增加,水化浆体的水化程度大致趋势是先增加后降低;阿利特-硫铝酸钡钙水泥最佳铝硫比为1.0/1.0,此时硬化浆体在标准稠度加水量下1d、3d和28d龄期的水化程度分别达到48.3%、57.6%和75.3%.XRD及SEM-EDS分析表明在最佳铝硫比1d、3d龄期时水化产物就已大量形成,结构致密.     

微量元素Cr对硫铝酸钡钙的合成及性能的影响

在硫铝酸钡钙矿物体系中引入微量元素Cr,探讨了微量元素Cr对硫铝酸钡钙矿物体系的矿化作用。通过DTA-TG分析研究了其烧成制度及微量元素Cr对硫铝酸钡钙矿物形成机制的影响,同时利用XRD和SEM-EDS对熟料矿物组成及结构进行了分析。结果表明,在硫铝酸钡钙矿物体系中引入适量的矿化剂Cr2O3,可提高该矿物的早期强度。微量元素Cr的引入,可以使硫铝酸钡钙矿物的晶粒细化,晶粒尺寸在1μm左右。Cr2O3的适宜掺量为1．2％。     

不同钡矿物对制备无水硫铝酸钡钙矿物的影响

目的研究不同钡矿物对制备无水硫铝酸钡钙矿物的影响,为工业生产含钡硫铝酸盐水泥提供理论依据.方法分别采用毒重石和重晶石为含钡原材料,在1 400℃保温180 min的烧成制度下烧成硫铝酸钡钙矿物(2Ca O·Ba O·Ca SO4),使用X射线粉末衍射法对烧成熟料进行测试,并使用TOPAS软件进行定量分析.结果在全谱拟合过程中,使用毒重石制备无水硫铝酸钡钙矿物的Rw p的值为7.71%,使用重晶石制备无水硫铝酸钡钙矿物的Rw p值为12.64%,使用毒重石烧成的熟料中无明显杂质相,使用重晶石烧成的熟料中出现了11.22%的铝酸钡.结论使用毒重石制备的无水硫铝酸钡钙矿物比使用重晶石制备的矿物更为纯净.     

贝利特-硫铝酸钡钙水泥水化机制

贝利特-硫铝酸钡钙水泥是一种新型胶凝材料,与贝利特水泥相比,该水泥的水化速度快,凝结时间短,需水量少,耐腐蚀性好.阐述硫铝酸钡钙矿物、贝利特水泥和贝利特-硫铝酸钡钙水泥的水化机制.结果表明:适当增加石膏掺量可使贝利特-硫铝酸钡钙水泥的水化速度加快,增加钙矾石(AFt)在水化早期的形成数量,有利于水泥早期强度的提高;贝利特-硫铝酸钡钙水泥的水化产物与硅酸盐水泥相同,但其钙矾石的含量增多,氢氧化钙的含量降低.该水泥早期水化速率低于硅酸盐水泥水化速率,水化放热量减少.     

济南大学学报(自然科学版)第19卷(2005年)总目录

·材料科学·[1]沈业青,芦令超,常钧,等.C3S-C2.75B1.25A3S-C2S-C3A-B2O3体系熟料组成与性能的研究[J].济南大学学报(自然科学版),2005,19(1):1-4.[2]王传平,常钧,黄世峰,等.微量元素Cr对硫铝酸钡钙的合成及性能的影响[J].济南大学学报(自然科学版),2005,19(1):5-7.[3]苏磊,衣朝华,翟国芳,等.磷铝酸盐与硅酸盐复合水泥的正交试验研究[J].济南大学学报(自然科学版),2005,19(1):8-11.[4]成立,王善拔,余其俊,等.预拌混凝土的缓凝问题及其预防措施[J].济南大学学报(自然科学版),2005,19(1):12-16.[5]王玲,张振伟,胡玉芬,等.玻璃上透明纳…     

硫铝酸钡钙矿物水化过程的研究

硫铝酸钡钙是一种性能优良的水泥新矿物，以该矿物为基础生产了性能优良的含钡硫铝酸盐水泥。本实验采用不同量的Ba^2 取代C4A3S中的Ca^2 ，合成了一系列新型硫铝酸钡钙物。利用XRD、IR、SEM等测试手段，研究了在外掺一定量石膏条件下的水化过程，确定了系统的水化产物主要为AFt、BaSO4和AH3凝胶，得出了含钡硫铝酸盐水泥早强快硬的原因。     

C_2S-C_4A_3水泥熟料的矿物组成

通过X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和透射电子显微镜(TEM)等现代分析技术以及选择性萃取的方法对利用粉煤灰煅烧的硅酸二钙(C2S)-无水硫铝酸钙(C4A3)水泥熟料矿物组成和微结构进行研究。结果表明:熟料主要矿物为正交和立方晶型的C4A3以及β和α'晶型的C2S。C4A3的2种晶型均存在调制结构。此外熟料中还存在少量钛酸钙(CT)、钙铝黄长石(C2AS)以及MgO。熟料结构疏松多孔,C2S和C4A3结晶均较为细小。     

掺杂CuO阿利特-硫铝酸钙水泥熟料矿物的形成化学及其性能

采用化学分析、X线衍射分析等测试手段研究了掺杂CuO阿利特-硫铝酸钙熟料的形成化学,测试熟料抗压强度.研究结果表明:在生料中掺杂CuO能够改善生料的易烧性,掺杂适量(质量分数不超过0.1%)的CuO可以明显提高熟料中硫铝酸钙的含量,从而提高熟料的性能,熟料的2、7和28d净浆强度分别提高19.8、9.4和9.0MPa.掺杂CuO不改变阿利特-硫铝酸钙熟料体系中阿利特的晶型,该熟料中阿利特均为M1型.     

烧成温度对硫铁铝酸钡钙矿物形成和强度的影响

利用DTA和XRD方法,研究了烧成温度对硫铁铝酸钡钙矿物性能的影响。结果表明,C2.75B1．25A2.75Fe0．25最佳烧成温度为1300℃,其强度达到最大值,1d为49．8MPa,3 d为 64．4 MPa,28d为90 MPa。随着烧成温度的不断升高,CaO· Al2O3和BaSO4的含量有所减少,C2．75B1．25A2.75Fe0．25矿物晶体数量大幅度提高。烧成温度的升高可以促进CaO·Al2O3和 BaSO4转化生成C2．75B1.25A2．75Fe0.25矿物。该水泥矿物的主要水化产物为BaSO4,含铁C3AH6,CAH10,C2AH8,铁胶和铝胶。     

磷石膏低温分解制备硫铝酸盐水泥的工艺研究

基于磷石膏完全替代石灰石的制备策略,以磷石膏、二氧化硅和氧化铝为水泥原料,烧制以硫铝酸钙和贝利特为主的硫铝酸盐水泥,考察了不同碳硫比(焦炭和硫酸钙的摩尔比)、煅烧温度和金属离子含量对水泥熟料矿物形成以及水泥性能的影响。结果表明：当碳硫比为2、煅烧制度为800～900℃-1 h/1 300℃-0.5 h时,在空气气氛下成功烧制出硫铝酸盐水泥熟料的主要矿物成分;在不外掺石膏的情况下,制备出的水泥净浆试件3 d抗压强度可达35.2 MPa, 28 d抗压强度达到42.8 MPa。利用磷石膏低温部分分解烧制的硫铝酸盐水泥达到了GB 20472—2006的要求。     

压电陶瓷/硫铝酸钡钙矿物复合材料的压电性能

采用压制成型法，以硫铝酸钡钙水泥矿物为基体制备了0—3型压电复合材料。分析讨论了铌锂锆钛酸铅（PLN）质量含量对压电复合材料压电性能的影响。结果表明，在极化工艺参数为：极化电场强度为5kV／mm；极化时间为20min；极化温度为80℃的条件下，以硫铝酸钡钙水泥矿物作为基体的压电复合材料的相对介电常数εγ，和压电应变常数d33随着PLN质量含量的增加非线性增长，其值接近立方体模型理论值，随着PLN质量含量的增加，平面和厚度伸缩机电耦合系数Kp、Kt增大。     

低温烧成阿利尼特白水泥的试验

利用低温盐溶工艺 ,探讨在 1 2 0 0℃烧成阿利尼特白水泥熟料的可行性 .初步揭示低温盐溶工艺烧成熟料的主要矿物成分为阿利尼特、贝利特和氯铝酸钙 ,掺加质量分数为 0 .0 0 3～ 0 .0 0 4柠檬酸 ,可以解决因早强矿物氯铝酸钙造成的阿利尼特白水泥速凝问题 .浸水急冷熟料粉磨至比表面积大于 3 0 0 0cm2 ·g-1时 ,白度可达到 84%左右 ,2 0mm× 2 0mm× 2 0mm水泥净浆试件的 2 8d抗压强度可达到 75MPa左右 .