阿利特-硫铝酸锶钙水泥的制备与性能研究

通过固定硅酸盐水泥熟料率值,改变硫铝酸锶钙矿物的含量,研究了阿利特-硫铝酸锶钙水泥的合成与性能。利用X射线衍射、扫描电镜与能谱分析、岩相分析等测试手段分析了阿利特-硫铝酸锶钙水泥熟料的组成和结构。结果表明,硫铝酸锶钙矿物与硅酸盐熟料矿物可以共存,其最佳引入量为6%～12%,在1350～1380℃温度范围烧成时结晶较好。在上述条件下制备的阿利特-硫铝酸锶钙水泥的ld、3d和28d抗压强度最高分别达到30.5MPa、58.4MPa和122.2MPa。

CaF_2对阿利特-硫铝酸锶钙水泥性能的影响

将硫铝酸锶钙矿物引入到硅酸盐熟料矿物体系中,合成阿利特-硫铝酸锶钙水泥。利用XRD,SEM-EDS和岩相等测试手段研究了CaF2对阿利特-硫铝酸锶钙水泥熟料矿物组成和水泥性能的影响。结果表明,CaF2能够促进固相反应使得阿利特在较低温度下形成,有利于阿利特和硫铝酸锶钙矿物的共存。当CaF2在熟料中的掺入量为0.6%时,阿利特-硫铝酸锶钙水泥的1 d、3 d和28 d抗压强度分别达到32.8 MPa、67.7 MPa和120.4 MPa,表现出良好的力学性能。

硫铝酸锶钙水硬性矿物的合成与显微结构分析

合成的硫铝酸锶钙水泥的主要矿物组成为Al6Ca2 SrO12 ·SrSO4 ,未完全水化产物组成推算为Al6Ca4 Sr4 SO12 (OH) 7,完全水化的产物组成推算为CaSrAl4 SO7(OH) 6·水泥水化物差热分析曲线测定表明 1 6 0℃有吸热反应峰存在·提供了硫铝酸锶钙水泥矿物及其水化物的XRD衍射数据·

SO_3与SrO对阿利特-硫铝酸锶钙水泥性能的影响

将硫铝酸锶钙矿物引入到硅酸盐熟料矿物体系中,合成了阿利特-硫铝酸锶钙水泥,改善了硅酸盐水泥的性能.利用X射线衍射、扫描电镜-能谱仪和岩相等测试手段,研究了过量掺加SO_3和SrO对阿利特-硫铝酸锶钙水泥性能的影响.结果表明:熟料中SO_3和SrO最佳过掺量分别为50%和80%(质量分数),制得的阿利特-硫铝酸锶钙水泥的1,3,28 d抗压强度分别达到32.8,66.8,126.4 MPa,具有良好的力学性能.SO_3和SrO的过量掺入促进了硫铝酸锶钙矿物的形成,且有利于阿利特在低温下的形成.

石膏掺量对硫铝酸锶钙水泥的影响

研究了石膏对硫铝酸锶钙水泥力学性能和水化过程及水化产物的影响。分别在硫铝酸锶钙水泥熟料中加入质量分数为0%、3%、6%、9%和12%的二水石膏,测量了各组试样不同龄期的抗压强度,借助XRD和SEM测试手段对水泥浆体进行了微观分析。试验表明:石膏的加入能促进C1.50Sr2.50A3S等熟料矿物的快速水化,使水泥具有较高的早期强度。硫铝酸锶钙水泥中石膏掺量为6%时具有稳定的早期和后期强度,3d和28d净浆抗压强度分别达到64.58 MPa和79.86 MPa。石膏掺量过多会造成硫铝酸锶钙水泥石内部结构不稳定,出现后期强度倒缩的现象。

CaF_2对硫铝酸锶钙水泥矿物形成及水化过程的影响

测试了掺CaF2硫铝酸锶钙水泥的抗压强度.通过热分析、X射线衍射分析和扫描电子显微镜观察,研究了CaF2对硫铝酸锶钙水泥熟料矿物形成和水化过程的影响.结果表明,当CaF2掺量为0.2%(质量分数)时,硫铝酸锶钙水泥抗压强度最高,3,28d抗压强度分别达到65.0,86.2MPa.在水泥煅烧过程中,CaF2能加速CaCO3的分解及C1.50Sr2.50A3珔S矿物的形成.此外,CaF2可以加快硫铝酸锶钙水泥的水化速率并促使水化产物CAH10转化为C3AH6.

MgO对阿利特–硫铝酸锶钙水泥组成、结构和性能的影响

利用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱和岩相分析研究了MgO对阿利特–硫铝酸锶钙水泥矿物组成、结构和性能的影响。结果表明:当MgO含量为1%～5%时,阿利特–硫铝酸锶钙水泥早期强度明显提高;MgO在水泥中的最佳含量为2%,在最佳掺量条件下,其3 d和28 d强度分别为64.3 MPa和103.6 MPa;适量的MgO能够促进硫铝酸锶钙矿物(0.5CaO.2.5SrO.3Al2O3.CaSO4,C1.5Sr2.5A3 S)的形成,但当MgO含量过高时,对C1.5Sr2.5A3 S的形成产生阻碍作用;MgO能促进阿利特矿物的形成,有利于水泥力学性能的提高;与硅酸盐水泥相比较,阿利特–硫铝酸锶钙水泥中能够固溶较多的MgO,使高镁原料的利用成为可能。

硫铝酸锶钙矿物的研究

以硫铝酸盐水泥的主要矿物的硫铝酸钙(C4A3)为基础,用Sr2+对C4A3中的Ca2+进行取代,合成了新的水泥矿物——硫铝酸锶钙系列,研究了该系列矿物试样煅烧后的强度发展规律。结果表明:硫铝酸锶钙系列矿物试样经1300℃煅烧后的抗压强度明显高于硫铝酸钙,抗压强度最大的矿物组成为Ca1.50Sr2.50A3,其3d和28d抗压强度分别为76.6MPa和89.6MPa,用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和差热分析仪等对熟料的形成和水化机理进行了初步分析,发现硫铝酸锶钙矿物水化产物主要是钙钒石(AFt),水化铝酸一钙(CAH10),Ca(OH)2以及Al2O3(aq)。

硫铝酸钡(锶)钙水泥的制备及应用（英文）

用钡元素或锶元素部分取代硫铝酸钙矿物中的钙元素,形成一系列新型硫铝酸钡(锶)钙衍生矿物,这些矿物烧成温度低,具有良好的快硬早强、微膨胀和耐侵蚀等性能,本文对该特种水泥进行了系统介绍,对新型水泥矿物晶体学特性、矿物制备及水化等理论基础进行阐述,介绍了硫铝酸钡(锶)钙水泥在力学、防腐、抗渗等方面的突出优势,以及通过矿物复合技术合成阿利特-硫铝酸钡(锶)钙水泥、贝利特-硫铝酸钡(锶)钙等新型高性能水泥。另外,还介绍了该系列水泥在实际工程中的应用情况,结果表明其具有较高的恶劣环境适应能力。

应用量子化学算法研究3CA·SrSO_4的结构与性能

将量子化学的ＳＣＣ－ＤＶ－Ｘａ计算方法应用到研究硫铝酸锶矿物（３ＣＡ·ＳｒＳＯ４）的结构和性能，得出３ＣＡ·ＳｒＳＯ４的［ＡｌＯ４］ｘ笼状结构、［ＣａＯｘ］和［ＳｒＯｘ］多面体的化学键级、分子轨道能级和净电荷等，并对其中［ＡｌＯ４］四面体中铝氧、［ＣａＯｘ］和［ＳｒＯｘ］多面体中钙氧、锶氧的成健机制及其强度进行了探讨，从理论上揭示该矿物结构、性能、成健机制及活性关系。

2CaO·2SrO·3Al_2O_3·SO_3的形成动力学

研究了一种硫铝酸锶钙矿物2CaO·2SrO·3Al_2O_3·SO_3(C_2?_2A_3$)的形成过程,采用Rietveld定量方法确定了不同温度、不同保温时间下烧成熟料中C_2?_2A_3$矿物的含量,并对C_2?_2A_3$的形成过程进行动力学分析。结果表明:在1 150–1 350℃条件下,熟料中C_2?_2A_3$的含量随着保温时间的延长而增加,在1 350℃保温180 min时C_2?_2A_3$的含量达到97.3%;在1 400℃保温超过30 min时,熟料中C_2?_2A_3$的含量开始减少;在1 450℃熟料中C_2?_2A_3$的含量随保温时间的延长而降低。形成C_2?_2A_3$的固相反应符合三维扩散模型,Jander模型具有最好的拟合效果。C_2?_2A_3$形成过程的活化能为479 kJ/mol。烧成温度主要影响C_2?_2A_3$矿物颗粒的细观形貌,但不会影响C_2?_2A_3$矿物的元素分布及组成。