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.     

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。     

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.     

Cr_2O_3对硫铝酸盐水泥的矿化作用研究

用直接法掺加Ｃｒ２Ｏ３烧制了绿色硫铝酸盐水泥。在实验条件下，通过ＤＴＡ测试发现Ｃｒ２Ｏ３能降低ＣａＣＯ３的分解温度（１０～１９℃）和开始分解温度（２７～３５℃），并能促进ＣａＯ的吸收，从而使水泥所测试的各龄期强度均有提高。     

SO3对阿利特-硫铝酸盐水泥熟料中C3S,C4A3S矿物形成影响的研究

以纯化学试剂配料,研究了 ＳＯ_３对阿利特－硫铝酸盐水泥熟料中Ｃ_３Ｓ,Ｃ_４Ａ_３矿物形成的影响。结果表明,一定量的ＳＯ_３能改善生料的易烧性,促进系统中ｆ－ＣａＯ的吸收,并能保证 Ｃ_４Ａ_３矿物良好形成及有利于Ｃ_３Ｓ的形成。而当ＳＯ_３含量较高时,将阻碍Ｃ_３Ｓ的形成并导致熟料中ｆ－ＣａＯ升高。     

MgO对硅酸盐水泥熟料形成的影响

在不同的温度下煅烧了含不同 MgO 含量的生料。结果表明,MgO 对硅酸盐水泥熟料形成的影响随煅烧温度及 MgO 在生料中含量的变化而不同。对于一定的生料,存在着最适宜的 MgO 含量范围,在此范围内 MgO 对熟料的形成有最大的促进作用。本文着重以结晶学及相平衡理论对实验结果进行了探讨。     

水泥熟料中硫铝酸钙的定量分析

通过选择性溶解方法,进行硫铝酸钙(C4A3S珔)的定量分析,并结合X线衍射(XRD)定量分析确定其结果的精度。同时也给出了这2种方法用于测试水泥熟料中C4A3S珔的具体步骤与方法,为C4A3S珔的定量分析提供方便。系统地比较选择性溶解和XRD定量计算得到的C4A3S珔定量结果。结果表明:2种方法都能得到较好的定量结果;XRD法测定结果偏高,结果波动较大;化学法测定结果偏低,数据更加稳定。     

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.     

微量组分及配料组成对硫硅酸钙矿物形成的影响

研究CaF2 、ZnO和MgO以及配料组成、煅烧温度对硫硅酸钙 ( 2C2 S·CaSO4)单矿物和在贝利特 -硫铝酸盐水泥熟料中形成与分解的影响。结果表明 ,在 12 0 0℃以上 ,少量CaF2 或ZnO能促进 2C2 S·CaSO4的分解 ,而MgO则抑制其形成和分解 ;在多矿物组成体系中 ,碱度系数Cm升高 ,2C2 S·CaSO4的形成量减少 ,当Cm接近等于或大于 1.1时 ,熟料中基本上无 2C2 S·CaSO4形成 ;配料组成中CaSO4的量增加 ,则 2C2 S·CaSO4的形成量增加     

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。     

掺杂P2O5对无水硫铝酸钙形成及水化性能影响的研究

研究了掺杂P2 O5 对无水硫铝酸钙矿物形成及水化性能的影响。结果表明 ,在 1 30 0℃保温 1h的煅烧条件下 ,因P2 O5 有稳定过渡产物CA的作用 ,从而减慢C4A3S的形成速度 ;而在 1 30 0℃保温 3h的煅烧条件下 ,掺加适量的P2 O5 能使C4A3S的形成量增加。当P2 O5 含量高于 1 %时 ,则C4A3S的形成量减少 ;掺杂使晶体主要以四方晶系的结构形式存在。在本实验条件下 ,掺加少量的P2 O5 可提高的水化反应活性 ,其原因归结为晶体结构的畸变。     

添加晶种与硫碱对熟料矿物形成的影响

研究了添加晶种与硫碱含量对熟料矿物形成的相互作用。研究结果表明，在不同的条件下硫与碱对熟料矿物的形成显示不同的主导作用。过高的硫或碱含量均对阿利特形成不利。在减低硫高的情况下，添加晶种是有利的，可增加阿利特含量，并使阿利特尺寸不至过大；在碱高硫低的情况下，添加晶种对阿利特的形成没有什么好作用。添加晶种的主要作用是降低成核势能，提高成核速度，而其中的硅酸盐相起主要作用，中间相起强化作用。     

钙钛矿对无水硫铝酸钙形成的影响

通过化学分析、差热分析和XRD分析系统地研究了钙钛矿对无水硫铝酸钙形成的影响·研究结果表明:钙钛矿的存在对无水硫铝酸钙的原料二水石膏的二次脱水几乎没有影响,随着CT的掺量增加,碳酸钙分解反应的活化能逐步降低,有利于碳酸盐的分解,无水硫铝酸钙合成的开始温度有所降低,游离石膏量减少,f CaO的量逐渐减少,无水硫铝酸钙合成量增加,随着温度的升高,也有利于石膏的分解·     

水泥熟料中Fe_2O_3和Al_2O_3测定方法的改进

利用熔融和酸溶两种不同的方法分解水泥熟料试样,分别测定试样中Fe2O3和Al2O3的含量,进而确定水泥熟料中铝酸三钙(C3A)的含量。通过一系列的对比试验对样品中的铝酸三钙(C3A)进行定量分析,结果表明:采用酸溶法测得的数据准确度较好,可满足分析要求,且酸溶法采用聚四氟乙烯烧杯代替银坩埚制样大大降低了试验成本;和熔融法相比,酸溶法分解操作简便、快速、分离手续少、经济成本低、流程适应性强。     

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。     

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.     

若干因素对硅酸盐水泥熟料中MgO分布及形态的影响

用含镁较高的石灰质原料生产水泥具有重要意义.研究表明,采用萤石-石膏复合矿化剂在较低温度下有可能烧成安定性合格的高镁硅酸盐水泥.作者用化学分析、反光显微镜等方法,探讨了熟料中氟硫含量、氟硫比、硅率以及煅烧温度对熟料中MgO的分布、存在形式和微观状态的影响,得出了一些有意义的结论.     

掺入不同的掺和剂对硫铝酸钙水化的影响

研究了加入不同浓度的氯化钙、氢氧化钠、三乙醇胺和蔗糖溶液对硫铝酸钙水化的影响.结果表明,蔗糖和三乙醇胺的加入对硫铝酸钙的水化起到减缓的作用,氢氧化钠和氯化钙的加入对硫铝酸钙的水化起到加速的作用.由于不同的掺和剂对硫铝酸钙的水化所起的作用不同,我们可以通过调节掺和剂的种类和加入量的多少来满足实际施工的需要.     

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。     

矿渣对硅酸盐水泥熟料形成动力学的影响

本文研究了矿渣对硅酸盐水泥熟料形成动力学的影响，得到了熟料形成反应的活化能和动力学常数。研究表明，矿渣是一种较好的矿化剂。