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。     

热活化中级铝硅比煤矸石对复合水泥性能及水化的影响

为推进煤矸石的综合利用,提出对中级硅铝比新采/堆存煤矸石进行煅烧活化,并利用活化产物配制低熟料复合硅酸盐水泥,研究了活化煤矸石对复合水泥性能及水化的影响。结果表明：提高煅烧温度对新采煤矸石活性发挥更为有利,800℃煅烧活化1 h其活性指数达到86%;堆存煤矸石经历了自燃过程,不经煅烧或低温煅烧即具备较高活性,600℃煅烧活化1 h其活性指数达到89%。以熟料、活化新采/堆存煤矸石、石灰石、磷石膏的质量比50∶30∶15∶5配制复合水泥,其28 d抗压强度分别为36.7 MPa和32.1 MPa。由于活化煤矸石颗粒疏松多孔且保留了黏土矿物层状结构,故复合水泥密度低、比表面积大、标准稠度需水量高、凝结时间长,其力学性能发展较为缓慢。进一步提高复合水泥中熟料用量,水泥力学性能提高,当熟料质量分数为70%时,所配制复合水泥力学性能可达到GB 175 《通用硅酸盐水泥》中P.C 42.5等级。     

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。     

用废铝渣制备膨胀和自应力硫铝酸盐水泥的研究

通过正交试验设计，研究了用废铝渣替代铝矾土制备硫铝酸盐水泥熟料，调整石膏掺量制备膨胀和自应力水泥。研究结果表明：①用废铝渣替代铝矾土制备硫铝酸盐水泥熟料是可行的；②最佳熟料煅烧条件为N=3．9，P=2．8，Cm=0．99和煅烧温度Tb=1350℃；③制备的水泥物理性能符合膨胀和自应力水泥国家标准。     

C_3S-C_(2.75)B_(1.25)A_3-C_2S-C_3A-B_2O_3体系熟料组成与性能的研究

设计了C_3S-C_(2.75)B_(1.25)A_3-C_2S-C_3A-B_2O_3体系组成的水泥熟料 ,实验以分析纯化学试剂为原料 ,在 135 0℃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 5 0 %、10 %、2 5 %和 15 % ,B2 O3 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 2 8d抗压强度分别达到 2 1.3MPa、4 8.1MPa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SEM -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。     

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。     

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。     

用锰矿渣试制硫铝酸盐型快硬早强水泥

本文根据木圭锰矿渣化学成分特点和硫铝酸盐水泥熟料各矿物的化学组成和性质,合理地设计该水泥熟料的矿物组成、碱度系数和铝硫此,并掺用其他原料进行了配料。通过对不同煅烧温度下获得的熟料的x 衍射分析数据及参考有关资料,确定料方的煅烧温度,并对试制出的水泥进行了物理检验。结果表明,该水泥具有快硬早强和强度稳定的特点,达到了425~#硫铝酸盐型快硬早强水泥的各项指标。该研究表明该矿渣完全可以用来生产快硬早强硫铝酸盐水泥。     

硫铝酸盐超早强水泥矿物组成及性能的研究

实验室制备了22种 Al_2 O_3/SO_3比和 Fe_2O_3含量不同的硫铝酸盐水泥熟料,用化学分析,岩相分析和 x 射线衍射法测定了其矿物组成,并测定了物理力学性能。同时,讨论了 CaF_2、石膏类型,Al_2O_3/SO_3/SO_3比及 Fe_2O_3含量对硫铝酸盐超早强水泥性能的影响,确定了合理的煅烧温度范围.     

石膏对硫铝酸盐水泥水化特性的影响

研究了无水石膏及脱硫石膏对硫铝酸盐水泥抗压强度、干燥收缩率、早期水化放热及浆体组成的影响.结果表明:石膏能加速硫铝酸盐水泥的早期水化,低掺量(≤20%,质量分数)时1 d抗压强度提高,干燥收缩有所降低;随石膏掺量增加,3 d和28 d抗压强度先增后减;掺量过高时硬化浆体的后期强度甚至会倒缩;抗压强度与钙矾石生成量并无直接关联,与铝胶量成正相关.脱硫石膏可替代无水石膏配制出更优良的硫铝酸盐水泥,具有广阔前景.     

不同养护温度下硫铝酸盐水泥的水化特性

研究了无水石膏掺量不同的硫铝酸盐水泥在5℃、20℃和40℃下的凝结时间、强度发展、干燥收缩率及水化产物等.结果表明:无水石膏虽能促进水化产物钙矾石的生成,但对硫铝酸盐水泥熟料水化的影响效果直接取决于养护温度——5℃下,无水石膏会显著延缓早期水化,使凝结时间大幅延长,早期强度显著降低;而20℃和40℃下作用效果相反,因为石膏的掺入能有效抑制高温下钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙的转变,所以40℃下掺加石膏所得硫铝酸盐水泥砂浆的抗压强度较不掺时有不同程度的提升.     

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.     

脱碳粉煤灰-磷石膏蒸压砖的制备研究

采用经过浮选碳后的粉煤灰、工业废渣磷石膏、生石灰、骨料为原料制备蒸压砖。实验结果表明：含有残留浮选药剂的脱碳粉煤灰制备蒸压砖是可行的,当脱碳粉煤灰掺入量70％,磷石膏掺入量3％时,在自然养护3d,蒸压温度200℃,保温时间10h的工艺条件下制备蒸压砖,该制品抗压强度为17．5MPa．达到JC239-2001《粉煤灰砖》中MU15的强度指标要求。     

浮石制备硅酸盐水泥的试验研究

以浮石为主要原料,成功制备了硅酸盐水泥熟料.研究了不同煅烧条件对熟料的影响.利用相图并结合XRD分析法确定熟料的矿物组成,利用SEM观察熟料的形貌.对熟料的力学性能测试结果显示,28d抗压强度能达到35 MPa左右;水化产物SEM形貌分析表明,水化产物主要为C-S-H凝胶,Aft及CH晶体,形态正常,且随着水化龄期的增长,水化产物越丰富,生成的水泥石结构越致密.     

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。     

铅锌尾矿制备水泥熟料及重金属固化特性

以桥口铅锌尾矿为原料制备水泥熟料,主要研究生料的易烧性、熟料的重金属固化、浸出毒性及水泥的强度。利用X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析不同尾矿掺量及煅烧温度下水泥熟料的矿物相和微观结构,用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES法)分析熟料中重金属的质量分数。研究结果表明:当煅烧温度超过1 350℃且加入铅锌尾矿质量分数为15%~16%时,可生产出符合GB 175—2007标准的硅酸盐水泥,其硅酸三钙(C3S)质量分数最高可达49.2%,28 d抗压强度为53.99 MPa;掺入铅锌尾矿,熟料中游离氧化钙(f-Ca O)的质量分数低于0.5%,改善了生料的易烧性;在煅烧过程中,重金属Zn,As,Cd和Pb的平均固化率分别为89.76%,83.62%,73.20%和15.19%;熟料Zn,As,Cd和Pb的浸出毒性远低于危险废物的国家标准。     

高温煅烧石膏硅酸盐水泥早期水化产物的研究

利用DTA、XRD、IR、化学结合水和Ca(OH)2生成量测定等方法,研究了煅烧石膏、二水石膏对硅酸盐水泥早期水化过程的影响。结果表明：在水化龄期相同时,掺煅烧石膏水泥浆体中水化产物同掺二水石膏相比,Ca(OH)2生成量大;在一天前无心生成;结合水量在一天前前者高于后者,而一天后则相反。指出了煅烧石膏提高水泥强度的机理在于：由于煅烧石膏的溶解速度较低,在水泥水化初期(1d前),存在于水泥中的铝酸盐相不能形成心,从而减缓了AFt对水泥水化的延缓作用,加速了整个熟料矿物相的水化,提高了水泥的强度。     

常压醇水法制备α-高强石膏的工艺条件研究

以磷石膏为原料,采用常压醇水法制备α-高强石膏。探讨了醇质量分数、反应温度、反应时间、转晶剂等因素对α-高强石膏晶体形貌的影响,确定了磷石膏制备α-高强石膏的最佳工艺条件:醇质量分数50%、反应温度105℃、反应时间4 h、固液质量比1:5。当掺入质量分数0.5%丁二酸和0.05%顺丁烯二酸时,可获得长径比分别为3:1,1:1的短柱状晶体,48 h干抗压强度分别为30.5 MPa,33.6 MPa。     

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-硫铝酸盐水泥的合成与水化研究进展

阿利特和无水硫铝酸钙矿物分别是硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的主导矿物.阿利特矿物的早期强度偏低,后期强度高.硫铝酸钙是典型的早强型矿物,但后期强度增进率低.因此,实现这两种矿物的复合,制备以阿利特和硫铝酸钙为主导矿物的新型水泥材料,将使水泥的早期强度进一步提高,并具有较高的强度增进率和后期强度.同时由于在水泥熟料矿物体系中含有硫铝酸盐矿物,将对以阿利特为主导矿物的硅酸盐水泥的水化产生重要影响.因此,深入分析该水泥的合成及水化机制具有重要意义.