微量元素对磷铝酸盐熟料特征矿相LHSS形成的影响

研究了微量Mg2 、Fe3 、Ti4 对提高磷铝酸盐水泥(phosphoaluminate cement,PALC)熟料特征矿相磷铝酸钙(LHSS)固溶体形成的影响。通过定量XRD并结合杨德尔方程和阿累尼乌斯方程计算出LHSS相的反应速率和反应的活化能。采用定性XRD研究了微量元素对PALC熟料矿物形成速率的影响。通过IR对典型试样的矿相组成及基团结构进行了分析。结果表明:微量Mg2 、Fe3 、Ti4 对提高LHSS相的反应速率、降低其生成活化能的效果十分显著。掺加Mg2 、Fe3 、Ti4 微量元素,使1 380℃时LHSS相形成速率常数K由0.025 min-1分别提高到0.051 min-10、.086 min-1、0.052 min-1,分别提高了104%、244%、108%,LHSS相的生成活化能由4.254×106J.mol-1分别降低到3.478×106J.mol-1、3.236×106J.mol-1和3.581×106J.mol-1,分别降低了18.2%、23.9%、15.8%。三者的最佳掺量分别为0.031 3 mol.kg-10、.006 25 mol.kg-10、.012 5 mol.kg-1。微量Mg2 、Fe3 、Ti4 使生料在煅烧过程中得到了较多的玻璃相,从而改善了PALC的矿相组成,提高了浆体的本征强度;还为缓减水泥生产对原料Mg2 含量严格控制的苛刻要求提供试验依据。