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。     

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.     

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。     

环境扫描电镜用于阿利特-硫铝酸钡钙水泥早期水化的研究

采用场发射环境扫描电子显微镜对阿利特-硫铝酸钡钙水泥的早期水化过程进行了连续观察,研究结果表明：阿利特-硫铝酸钡钙水泥的水化过程可分为诱导期前期、诱导期、加速期、减速期和稳定期5个阶段。水化初期,在水泥颗粒表面即可观察到大量的短柱状钙矾石,并形成保护膜,产生诱导期;在水化早期C—S—H凝胶数量较少,在加速期才大量形成,最终成为花朵状结构。该水泥在水化24h后,其硬化浆体致密度较高,水化趋于稳定。     

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。     

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.     

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。     

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.     

正交试验法研究硫铁铝酸钡钙矿物

用正交试验方法研究硫铁铝酸钡钙矿物组成,分析了Ba离子摩尔量、Fe离子摩尔量和烧成温度3个影响因素对胶凝材料抗压强度的影响规律和效果。利用极差分析和作图方法,分析不同因素对硫铁铝酸钡钙矿物组成的影响,找出了硫铁铝酸钡钙矿物最佳组成和烧成温度。结果表明,当Ba离子摩尔量为1．25、Fe离子摩尔量为0．25和烧成温度1250℃时,对胶凝材料抗压强度产生最好的作用效果。