可完全循环水泥砂浆配料制备贝利特水泥熟料的性能研究

可完全循环混凝土是指废弃后可直接作为水泥生料煅烧制备熟料的混凝土,现有研究中目标熟料均为普通硅酸盐水泥熟料。本文制备了以高贝利特水泥熟料(HBC)与高铁相高贝利特水泥熟料(HFBC)为目标再生熟料的可完全循环水泥砂浆(CRM)。对比研究了以CRM与化学分析纯试剂(对照组)为生料时,相同率值、煅烧温度对水泥生料易烧性、熟料组成与性能的影响规律。结果表明,以CRM配料的生料具有更好的易烧性与更低的碳排放,但熟料强度对温度更加敏感,烧成范围变窄。以CRM为水泥生料制备的HBC中C_(3)S的生成受到较明显的抑制,早期水化活性与强度降低,但后期水化能力较强。由于多种杂质离子元素的存在,熟料中出现了α′-C_(2)S矿相。对于HFBC组,以CRM配料的实验组水化活性较对照组有了明显的提升。研究工作为可完全循环混凝土的设计提供一定的指导。

高贝利特水泥的性能研究

从高性能混凝土的高工作性、高强度及高耐久性３大技术要求出发，对高贝利特水泥的综合性能，如流动性、与外加剂的适应性、强度性能、水化放热特性、干缩和抗化学侵蚀性能等进行了分析与探讨．结果表明。

高贝利特水泥低热高抗裂大坝混凝土性能的研究

对高贝利特水泥 (highbelitecement ,HBC)低热高抗裂大坝混凝土的性能进行了研究 ,并通过与三峡二期大坝中热水泥 (moderateheatcement,MHC)混凝土的平行对比实验 ,论证了HBC大坝混凝土具有良好的工作性、力学性能和耐久性能。在相同配合比下 ,HBC大坝混凝土的绝热温升将降低 3～ 5℃。抗裂性分析表明HBC大坝混凝土具有良好的抗裂能力。HBC大坝混凝土是一种可望在水工大体积混凝土工程中推广应用的低热高抗裂大坝混凝土。

钼尾矿制备贝利特水泥熟料早期性能研究

本文以钼尾矿为主要原料制备贝利特水泥熟料。并通过强度、X射线衍射、扫描电镜等测试,研究了原料配比和石膏活化剂掺量对水泥熟料性能的影响。实验结果表明:以质量分数为23.3%钼尾矿、3.4%的河砂和73.3%的石灰石为原料,再添加1.5%的石膏作活化剂,在1350℃下煅烧0.5 h制得的贝利特水泥熟料强度最高。钼尾矿的掺加对贝利特水泥熟料主要矿物种类没有影响。加入石膏可促进熟料烧成,且生成了少量硫铝酸钙,使得熟料强度明显增加。

固溶异离子对高贝利特水泥性能的影响

通过XRD、NMR等分析,研究了BaSO4固溶于C2S中引起的晶体结构变化。分析表明,BaSO4的固溶使得C2S晶面间距加大,次配位关系得到改变,晶体结构变得疏松。BaSO4在C2S中固溶时,Ba2+主要取代Ca2+,S6+主要取代Si4+,其极限固溶量以BaO和SO3计分别为6.2%和2.8%。BaSO4对高贝利特水泥熟料的煅烧起到促进作用,在T=1350℃时,高贝利特水泥熟料可以完全烧成,达到低温煅烧的目的。试验得出,通过变换BaSO4的掺量,BaSO4掺入对高贝利特水泥强度发展有很大促进作用,其掺入量(质量分数)在2%～3%时为最佳掺量,过高的BaSO4掺量使高贝利特水泥强度略有下降趋势。

用低硅铁尾矿制备贝利特水泥

以湖北某地铁尾矿为主要原料进行了制备贝利特水泥的研究,考察了原料配比、煅烧温度和活化剂石膏掺量对水泥熟料性能的影响。结果表明:以质量分数为30.90%的铁尾矿和69.10%的石灰石为原料,在1 350℃煅烧1 h,再添加相当于熟料质量0.60%的活化剂石膏,制得的贝利特水泥3、28 d的强度指标达到了PI42.5R水泥的要求,且其主要矿物种类与传统硅酸盐水泥相一致,但贝利特矿物的含量明显超过传统的硅酸盐水泥。

硫铝酸钙-贝利特水泥熟料的低温制备及其水化性能研究

以煤矸石、脱硫石膏、石灰为主要原料,采用水热合成-低温煅烧方法制备了硫铝酸钙-贝利特水泥熟料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析了水热合成物、煅烧试样及水化产物的矿物相,利用等温量热仪测定了水泥早期水化放热随时间的变化,并测定了水泥的力学性能。结果表明:在120℃下水热合成前驱体后再经煅烧,可在1 050℃低温下制成硫铝酸钙-贝利特水泥熟料。与一步法相比,该低温水泥的早期水化放热速率较高。当水泥中的二水石膏掺量为13%(质量分数)时,水泥1d、28d的抗压强度分别为30.2 MPa和57.3 MPa,28d的水化产物主要为长纤维状的AFt。

高贝利特水泥熟料与硅酸盐水泥熟料复合体系的性能研究

实验研究了不同高贝利特水泥(HBC)和硅酸盐水泥(PC)配合比,不同缓凝剂掺量以及不同粉磨细度对HBC-PC复合体系水泥的物理性能的影响。结果表明,HBC与PC混合时,HBC的适宜比例为50%～80%,以50%为最佳。在最佳HBC掺量下,采用二水石膏作缓凝剂,水泥中w(SO3)控制在2.0%～3.0%时水泥具有较好的早期和后期强度;采用硬石膏作缓凝剂,水泥w(SO3)控制在2.0%～3.5%时综合效果较好。当HBC掺量为50%,w(SO3)为2.6%±0.2%时,其复合体系水泥的适宜粉磨细度为320～400m2蛐kg。

高贝利特水泥混凝土的力学性能研究

针对混凝土大坝存在的“无坝不裂”问题 ,采用国家“九五”重点科技攻关成果 -高贝利特水泥 ,研制了一种新型的抗裂性能较好的高性能大坝混凝土。对高贝利特水泥混凝土力学性能 (包括强度性能、弹性模量、极限拉伸变形和体积变形性能等 )试验结果进行分析 ,并与三峡工程目前使用的高性能大坝混凝土的力学性能进行的对比 ,说明高贝利特水泥混凝土具有良好的力学性能 ,抗裂能力稍优 ,是一种新型的高性能大坝混凝土 。

利用高钙粉煤灰烧制贝利特水泥熟料的试验探索

本文尝试使用循环流化床锅炉低温（900℃左右）烧成的高钙粉煤灰,取代粘土、部分取代石灰石配料,分别在1150℃、1250℃、1300℃、1350℃下烧制贝利特水泥熟料,通过-fCaO含量检测和XRD分析评价煅烧熟料的质量。试验结果表明：使用高钙粉煤灰配料,能烧制出以C2S、C4A3S和C2F为主要矿物的贝利特水泥熟料,熟料中的f-CaO含量随着煅烧温度的升高而降低,合适的煅烧温度为1300~1350℃。提高铝硅比有助于改善生料的易烧性,降低生料的煅烧温度,提高熟料中C4A3S的含量。

影响新型贝利特水泥性能因素的探讨

研究了石膏、冷却制度及外加剂等因素对新型贝利特水泥性能的影响。结果发现 :不掺石膏时 ,水泥强度较低 ,掺量适宜时 ,强度提高一倍 ,凝结时间也有所延缓 ;慢冷熟料的凝结较慢 ,可以达到通用水泥的要求 ,且早期强度低 ,但后期强度能提高 5% -7%左右 ;四硼酸钠、柠檬酸、水杨酸等外加剂可以明显延长水泥凝结时间 ,且对强度和化学结合水量也有积极影响 ,其最佳质量掺量分别为 :w(柠檬酸 ) 0 .0 9% ,w(四硼酸钠 ) 0 .2 %～ 0 .3% ,w(水杨酸 ) 0 .0 3%～ 0 .0 6 %。

高贝利特水泥对大体积混凝土温控的影响

在地表面下分别成型准4 000 mm×2 000 mm、准2 000 mm×1 000 mm、准1 000 mm×500 mm的高贝利特水泥混凝土和普通硅酸盐水泥混凝土试件,埋设温度传感器。用准160 mm的PVC管做冷却管埋设在普通硅酸盐水泥混凝土内,通22℃的水冷却,用水表纪录冷却水用量,高贝利特水泥混凝土内不埋设冷却管。结果表明:控制相同尺寸高贝利特水泥混凝土和普通硅酸盐水泥混凝土试件的温度基本一致,高贝利特水泥混凝土比普通硅酸盐水泥混凝土能显著节约冷却水用量。与普通硅酸盐水泥混凝土相比,尺寸分别为准1 000 mm×500 mm、准2 000 mm×1 000 mm、准4 000 mm×2 000 mm的高贝利特水泥混凝土,1 m3混凝土平均节省冷却水2.31、6.15、10.64 m3。

贝利特水泥的优势及研究现状

贝利特水泥由于能耗低而逐渐引起人们的关注。随后因为它还具有水化热低、耐久性好、干缩小、可利用低品位原料、污染小等优点而引起人们越来越多的研究。虽然贝利持矿物早期强度较低,但通过引入早强矿物或加适当的稳定活化剂或低温煅烧等方式可以解决贝利特水泥早强低的问题。本文综述了贝利特水泥的优势、发展现状以及最新的研究成果,为贝利特水泥的进一步开发与研究提供参考。

固硫灰制备高贝利特水泥

为了探索固硫灰新的利用途径,利用固硫灰替代部分原料制备高贝利特水泥,采用TG-DTA综合热分析法、XRD射线衍射等方法分别确定了生料的煅烧温度和熟料的矿物组成,并对水泥的物理力学性能进行了检测。研究表明,制备的高贝利特水泥主要矿物组成是C2S、C4A3S、C2AF和CaSO4;掺入适量的石膏后,其3 d抗压强度达到30 MPa以上,28 d抗压强度达到80 MPa以上。

高贝利特水泥混凝土耐久性的评价

高贝利特水泥是一种熟料矿物组成中C2S大于50 %的硅酸盐体系的水泥 ,本文主要介绍用工业生产的525 #高贝利特水泥配制的混凝土的耐久性能 ,如抗冻、抗渗、抗碳化、抗侵蚀、抗钢筋锈蚀以及水化放热特征 ,并和同标号硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的上述性能指标进行了对比 ,结果表明 :高贝利特水泥混凝土的耐久性普遍优于硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥混凝土。尤其是抗冻、抗侵蚀、水化热等性能与硅酸盐水泥混凝土相比更为优越。

高贝利特水泥与高效减水剂相容性研究

研究了高效减水剂与高贝利特水泥、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的相容性以及矿物掺合料对高贝利特水泥相容性的影响 ,并以混凝土工作性指标进行验证。结果表明 :高贝利特水泥具有优异的与高效减水剂相容性 ,具备优良的施工性能。

粉煤灰对高贝利特水泥和混凝土的工作性、强度及水化热的影响

粉煤灰特别是Ⅰ级灰对高贝利特水泥的流动性有明显改善作用。在常温下,高贝利特水泥胶砂和混凝土强度随粉煤灰掺量增加而下降。但在高温条件(38℃)下,高贝利特水泥在粉煤灰各掺量下,其各龄期强度增幅均超过硅酸盐水泥,28d时掺粉煤灰的高贝利特水泥强度已达到或超过同粉煤灰掺量的硅酸盐水泥。掺Ⅰ级灰的高贝利特水泥90d强度可与纯高贝利特水泥持平,Ⅱ级灰对高贝利特水泥强度影响较大。粉煤灰可进一步降低高贝利特水泥本已较低的水化热。

高贝利特水泥高性能混凝土性能的研究

本文对高贝利特水泥(简称HBC)混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能进行了研究,试验结果表明,和通用硅酸盐水泥混凝土相比,HBC混凝土表现出良好的工作性能和耐久性能;在力学性能方面,HBC混凝土早期抗压、抗折和劈拉强度偏低,28d基本与之持平,90d则超过通用水泥混凝土,表现出较好的后期强度增进率和优异的抗折、抗拉性能。

高贝利特水泥与高效减水剂适应性的研究

研究了高贝利特水泥、普通硅酸盐水泥、基准水泥等3种水泥与4种不同的高效减水剂之间的适应性。研究结果表明,高贝利特水泥与高效减水剂具有优异的适应性,而高贝利特水泥中较少的C3A含量以及相对较高的C2S含量,是其与高效减水剂具有优异适应性的主要原因。