石膏存在下含钡硫铝酸钙矿物水化过程的研究

本实验采用不同量的BaSO4取代C4A3￣S中的CaSO4,合成了一系列新型含钡硫铝酸盐矿物.利用XRD、IR、SEM等测试手段,研究了在外掺一定量石膏前提下的水化过程,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本质原因.

新型含钡水泥的研究

本文通过对含钡硫铝酸钙系列矿物的研究,找到了强度最佳矿物C2.75B1.25A3S;并发现掺加微量元素CaF2时该水泥矿物强度有明显的提高.以此矿物为基础,本文又尝试利用含钡工业废渣及萤石作矿化剂烧制出了性能优异的新品种含钡水泥,并探讨了该水泥的水化机理.

石膏含量对含钡铁铝酸盐水泥性能的影响

介绍了石膏含量对含钡铁铝酸盐水泥的水化、抗压强度和凝结时间等性能的影响。试验中,石膏掺加量分别为水泥质量的0%、1%、3%、5%、7%、10%和12%。试验结果表明,石膏的掺入会抑制C2.75B1.25A3S矿物和C4AF早期的水化,降低含钡铁铝酸盐水泥的早期强度,延长水泥的凝结时间。石膏会与水泥早期水化产物CxAHy(包括CAH10、C2AH8和C4AH19等)继续反应生成稳定的AFt,阻止了CAH10、C2AH8和C4AH19等矿物发生晶形转化生成C3AH6,使水泥后期强度稳定增长。石膏的最佳掺量为水泥质量的7%。

硫铁铝酸钡钙系列矿物

以含钡硫铝酸盐水泥的主要矿物C2.75B1.25A3(?)(1.75CaO·1.25BaO·3Al2O3·CaSO4)为基础,用分析纯化学试剂Fe2O3中的Fe离子对C2.75B1.25A3(?)中的Al离子进行取代,合成了一种新的水泥矿物——硫铁铝酸钡钙系列矿物。通过差热-热重分析研究其最佳烧成。利用X射线衍射仪和扫描电镜对熟料矿物组成及结构进行分析。结果表明:硫铁铝酸钡钙矿物的晶粒尺寸在2μm左右。Fe的摩尔组成可在0-1.25之间,最佳取代值为0.25,此时水泥的1,3d强度均提高。28d强度达到90.0MPa。