用粉煤灰制备高硅硫铝酸盐水泥熟料研究

以石灰石、粉煤灰、石膏为原料制备高硅硫铝酸盐水泥熟料,根据设计的熟料矿物组成,设计了5个不同的生料配比,研究不同配料在各锻烧温度下矿物形成情况,寻找制备高硅硫铝酸盐水泥熟料最佳配方和锻烧温度,结合化学方法测定样品中的C4A3-S和F-CASO4数据及部分样品的XRD图谱,分析了计算C4A3-S含量与实测C4A3-S存在差异原因。

基于低标硫铝酸盐水泥熟料的高水材料物理力学性能及应用

为解决高水材料充填成本高、物理力学性能差等问题,选用低标硫铝酸盐水泥熟料为主要原料,通过物理试验探究了低标硫铝酸盐水泥熟料高水材料在不同外加剂剂量、水灰比、水温下的物理力学性能,并通过工艺性试验测试了实际应用效果。研究结果表明:(1)不同条件下高水材料物理力学性能不同的主要原因在于其钙矾石的生成速率及生成量受到影响;(2)以低标型硫铝酸盐水泥熟料作为高水材料原料时,使用一定量外加剂能够改善其样貌并显著提升其强度;(3)降低水灰比能够显著提升高水材料的早期强度及峰值强度,且每提高0.1的水灰比,平均各龄期强度下降约11%;(4)水温对于高水材料初凝时间的影响高于终凝时间,对早期强度起促进作用,水温每上升2℃, 1d强度增加约6.8%;(5)影响高水材料强度的各项因素排序为:外加剂>水灰比>水温;(6)现场应用低标型硫铝酸盐水泥熟料高水材料后,巷道变形量较小,取得较好的留巷效果。

高硅砂岩配料生产高抗硫酸盐水泥熟料的实践

埃及B.S项目根据业主要求生产高抗硫酸盐水泥熟料,铝酸三钙含量要求小于3.0%。回转窑设计产能6 000 t/d,目前稳定运行在6 500 t/d。本文重点介绍利用高硅砂岩生产高抗硫酸盐水泥熟料生产工艺及遇到的问题总结。

硅灰对硫铝酸盐水泥力学和电磁传输性能的影响

研究了硅灰掺量对硫铝酸盐水泥力学性能和电磁传输性能的影响.结果表明:随着硅灰掺量的增加,硫铝酸盐水泥的抗压强度和抗折强度均先增大后降低,硅灰的最优掺量为10%;硫铝酸盐水泥的电磁传输性能随着硅灰掺量的增加而增大,与未掺硅灰的样品相比,硅灰-硫铝酸盐水泥在3.94~5.99 GHz频段范围内电磁传输性能均有所提升,电磁透射率峰值最高提升了23.9%.

高贝利特硫铝酸盐水泥在免拆钢筋桁架楼承板中的应用

装配式叠合楼板是由预制混凝土底板和现浇钢筋混凝土层叠合而成的装配整体式楼板。对比分析了装配式叠合楼板、钢质楼承板、纤维水泥板楼承板、细石混凝土免拆钢筋桁架楼承板的生产工艺与性能特点。重点分析了采用高贝利特硫铝酸盐水泥制作的细石混凝土免拆钢筋桁架楼承板的工艺特点及性能。高贝利特硫铝酸盐水泥细石混凝土底板吊装速度快、脱模时间短、低温免蒸养、免拆模;底板密度较小、收缩变形量小、抗压强度高、吸水率小、跨度大。

石膏对高碱硫铝酸盐水泥性能的影响

针对硫铝酸盐水泥熟料碱含量超标,出现凝结过快、强度降低的问题,本工作研究了石膏对高碱硫铝酸盐水泥物理力学性能以及水化产物的影响。结果表明,石膏的掺入使得高碱硫铝酸盐水泥凝结加快,但是水泥的凝结时间随石膏掺量增加而略微延长。高碱硫铝酸盐水泥砂浆的早期强度随石膏掺量增加有所升高,当石膏掺量从10%提高至20%时,水泥砂浆的后期强度有所提高;当石膏掺量提高至30%时,强度变化不明显甚至后期强度有所降低。随石膏掺量的增加,高碱硫铝酸盐水泥砂浆的膨胀率增大,石膏掺量为35%的水泥砂浆出现开裂现象。石膏掺量的增加促进了高碱硫铝酸盐水泥钙矾石形成,水化28 d时,石膏掺量为20%和30%的水泥浆体中仍存在少量未反应的石膏。

硫铝酸盐水泥熟料提升混凝土抗裂防冻耐腐蚀性能研究

收缩导致的混凝土开裂、氯离子对混凝土的腐蚀都是工程出现病害的常见因素。为有效解决这些问题,可向混凝土添加硫铝酸盐水泥熟料等外加剂,提高混凝土的抗裂、抗冻和抗腐蚀性能。对此,将硫铝酸盐水泥熟料作为外加剂,并对其在增强硅酸盐水泥的性能展开试验研究。结果显示,硫铝酸盐水泥熟料经过水化反应后生成稳定性较强的钙矾石(AFt)柱状晶体,可有效强化混凝土结构,明显增强其硬化后的综合性能,尤其是提高混凝土结构的密实性,能防止混凝土出现收缩变形、开裂状况,从而有效增强其抗裂、抗冻和抗腐蚀性能。

高贝利特硫铝酸盐水泥—普通硅酸盐水泥复合胶凝材料体系性能研究

为进一步提升高贝利特硫铝酸盐水泥(HBSAC)与普通硅酸盐水泥(P·O)的性能,获得性能优异、经济性较好的新型胶凝材料,开展了HBSAC和P·O的复配研究。研究了不同复配合比例HBSAC-P·O复合胶凝材料的物理性能、力学性能和干缩性能,结合水化产物的形成分析,阐明了HBSAC-P·O复合胶凝材料体系的水化机理。结果表明:在HBSAC中加入P·O,复合胶凝材料的标准稠度用水量减少,凝结时间延长,干缩率增加,后期强度增加的同时早期强度降低;在P·O中加入HBSAC,复合胶凝材料的标准稠度用水量减少、凝结时间缩短,干缩率降低,但是其早期强度并未得到提升;HBSAC-P·O复合胶凝材料的水化机理在于削弱了硫铝酸盐矿物的早期水化作用,降低了早期强度;增强了硅酸盐矿物的后期水化作用,提高了后期强度。

改性硫铝酸盐水泥砂浆力学性能及耐久性能研究

过快的流动度损失和后期不稳定的强度发展限制了硫铝酸盐水泥工程中的进一步应用。因此以葡萄糖酸钠作为缓凝剂,掺入硅灰制备成改性硫铝酸盐水泥砂浆,并对其工作性能、力学性能和抗氯离子渗透性能开展了系统研究。研究结果表明:葡萄糖酸钠掺量0.4%可有效延长硫铝酸盐水泥砂浆凝结时间,提高砂浆流动性和抗氯离子渗透性能;硫铝酸盐砂浆工作性能、力学性能和抗氯离子渗透性能均随硅灰掺量的增加先提高后降低,硅灰最优掺量为20%。

钛石膏不同方法制备的Ⅱ型硬石膏对硫铝酸盐水泥性能影响

目的为促进工业固废钛石膏资源再利用,了解硬石膏对硫铝酸盐水泥熟料性能的影响,方法以钛石膏为原料,采用加压水热法和酸浸法合成Ⅱ型硬石膏,研究不同方法合成的硬石膏对硫铝酸盐水泥熟料性能的影响。结果加压水热法和酸浸法合成的硬石膏因合成方法不同,对粒径、形貌、孔隙和表面积等微观性能影响也不同;在硫铝酸盐水泥熟料中添加不同方法合成的硬石膏或天然硬石膏,且不同种类的硬石膏掺量为15%时,硫铝酸盐水泥熟料的抗压强度均达到最大值;随着养护时间延长,硫铝酸盐水泥熟料的抗压强度均明显提高;与掺入天然硬石膏相比,掺入酸浸法合成硬石膏的抗压强度较低,但在硬石膏相同掺量和相同水化时间下,掺入加压水热法合成的硬石膏的硫铝酸盐水泥熟料的抗压强度均高于掺入其他两种硬石膏的。结论加压水热法合成硬石膏在水泥熟料中应用前景广阔,是钛石膏再利用的重要途径。

TiO_2对高硅贝利特-硫铝酸盐水泥熟料矿物形成的影响

研究氧化钛对水泥性能的影响在我国具有现实意义,通过实验研究了氧化钛对高硅贝利特水泥熟料矿物形成的影响,试验表明:TiO2可以促进熟料的烧成,降低熟料中fCaO的含量,适量的TiO2可以促进矿物C2S的生成,含量过高却对于C2S的生成不利;TiO2对C4AF和C4A3S生成的影响不大。

复合外加剂对高贝利特硫铝酸盐水泥应用性能影响研究

研究了碳酸锂、酒石酸、硼酸、柠檬酸等外加剂,对高贝利特硫铝酸盐水泥的凝结时间、胶砂强度、流动度等技术参数的影响,并测试分析水泥不同龄期水化产物的成分、含量和形貌特征.研究成果改进了高贝利特硫铝酸盐水泥的技术性能,扩大了高贝利特硫铝酸盐水泥的使用范围,对此类特种水泥的改性研究和工程应用提供了相应的技术参数和理论支持.

低品位高硅高碱石灰石用于生产硅酸盐熟料的实践

通过使用高硅高碱石灰石配料生产硅酸盐熟料的试验,确认高硅高碱石灰石掺加量控制在85%左右,同时采用粉煤灰配料,提高熟料中的C2S含量,提高了熟料28 d抗压强度。选择低碱的辅助原材料,并采用脱硫石膏将生料硫碱比控制在0.8左右,保证了熟料质量。

矿粉与粉煤灰对高贝利特硫铝酸盐水泥水化和强度的影响

掺加矿物掺合料是降低高贝利特硫铝酸盐水泥(HB-SAC)混凝土的生产成本并改善其凝结硬化性能的有效措施。研究了水灰比为0.5时,矿粉(MP)、粉煤灰(FA)对高贝利特硫铝酸盐水泥抗压强度、砂浆流动度、标准稠度用水量、凝结时间的影响;并通过XRD、SEM对掺加不同矿物掺合料的高贝利特硫铝酸盐水泥净浆进行分析。结果表明:掺加矿物掺合料延长了高贝利特硫铝酸盐水泥的凝结时间;水泥浆体标准稠度用水量随矿物掺合料掺量的增加呈先减小后增大趋势,掺量为10%时达到最小值;掺加矿物掺合料后水泥砂浆流动度变大,粉煤灰对砂浆流动度的影响显著;当掺量从0增加至30%时,掺加矿粉抗压强度降低15.4%,掺加粉煤灰抗压强度降低27.6%;掺矿粉、粉煤灰后,水泥浆体中C-S-H凝胶数量增加,其他水化产物无明显变化。

矿渣-高贝利特硫铝酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀机理的研究

硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性的一个重要影响因素,为进一步提高高贝利特硫铝酸盐水泥(HB-CSA)基混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,在HB-CSA中掺入粒化高炉矿渣(GBFS)以提高HB-CSA抗硫酸盐侵蚀性能。采用抗蚀系数来评价矿渣对HB-CSA砂浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响,并结合X射线衍射分析法、热重分析法、压汞法、扫描电子显微镜等测试方法,从微观层次对抗硫酸盐侵蚀机理进行了研究。结果表明,矿渣可以提高HB-CSA的抗硫酸盐侵蚀性能,HB-CSA的抗蚀系数可提高至1.51。GBFS-HB-CSA体系在抗硫酸盐侵蚀过程中,矿渣颗粒对HB-CSA孔结构的填充细化起主要作用,SO_(4)^(2-)和Ca(OH)_(2)共同激发矿渣中Al_(2)O_(3)与SiO_(2)水化生成凝胶和钙矾石(AFt),凝胶和AFt填充在浆体孔隙中,细化了浆体孔径,使浆体结构密实,降低了离子渗透性,从而提高HB-CSA抗硫酸盐侵蚀的能力。

高贝利特硫铝酸盐水泥的熟料煅烧及其强度

用粉煤灰、石灰石、石膏作原料,烧制了以贝利特(β-C2S)为主、无水硫铝酸钙(C4A3S)为辅的高贝利特硫铝酸盐水泥,其w(β-C2S)达60%、w(C4A3S)30%,熟料中无C3S和C3A。分析了率值和煅烧制度对熟料矿物形成的影响,较佳的煅烧工艺参数是:碱度系数Cm为0.95～1.03,铝硫比P为3.32～3.65,煅烧温度1280～1340℃,保温时间45～70min。试验表明C4A3S使水泥具有较高的早期强度,大量的β-C2S持续水化保证了水泥强度的稳定增长。水泥胶砂的1d、3d、7d和28d抗压强度分别为16.5MPa、28.0MPa、36.7MPa和48.6MPa。硬化水泥砂浆的总孔隙率低,最可几孔径小。

赤泥和脱硫石膏制备高贝利特硫铝酸盐水泥熟料

以赤泥、脱硫石膏和石灰石等为原料,通过添加一定量的砂岩和高铝石,烧制了以硅酸二钙(C2S)、无水硫铝酸钙(C4A3S)和铁铝酸四钙(C4AF)等为主要矿物的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。研究了煅烧温度、煅烧时间以及原料配比等因素对熟料性能的影响,确定了最佳的煅烧温度为1 280℃,煅烧时间为30 min,低于普通硫铝酸盐水泥熟料100℃左右;并将烧成熟料按标准方法成型,水化至一定龄期后进行力学性能测试,其具有较好的早期强度,高贝利特的矿物组成(40%~60%)保证了后期强度的稳定增长,且C2S含量为45%~50%、C4A3S含量为25%~30%时具有较好的抗压强度,28 d强度可达48.2 MPa;其水化产物主要为钙矾石(AFt)和C-S-H凝胶,还含有少量的单硫型水化硫铝酸钙(AFm)和铝胶(AH3)。

含钛尾矿制备高硅贝利特硫铝酸盐水泥的研究

分析了含钛尾矿的矿物组成,结合高硅贝利特硫铝酸盐水泥的特点,提出了应用提取氧化钛后的尾矿、低品位铝矾土、含钛石膏制备高硅贝利特硫铝酸盐水泥的全新观点,并对该种水泥的烧结温度,冷却制度,强度及凝结时间等进行了系统的分析和讨论,结果表明它的烧结温度低,凝结时间及强度介于硅酸盐水泥和快硬硫铝酸盐水泥之间,含氧化钛较高的原料对高硅贝利特硫铝酸盐水泥性能没有明显负面影响。

用电解锰渣制备高铁硫铝酸盐水泥熟料

以湘潭电化集团"两矿法"生产电解二氧化锰排放的电解锰渣(EMR)为原料,采用X射线荧光光谱分析(XRF)、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等检测手段对其化学组成、形貌特征、物相结构及物化性质进行了分析.结果表明,电解锰渣是一种富含Si、S、Fe、Ca、Al的材料,可以用作烧制高铁硫铝酸盐水泥(FAC)熟料的原材料.分别考察了煅烧温度、保温时间、电解锰渣掺量对高铁硫铝酸盐水泥抗压强度的影响,当煅烧温度1 200℃、保温时间60 min、电解锰渣掺量25%左右时为煅烧工艺的最优条件,3 d抗压强度最高可达49.8 MPa.研究结果可为电解锰渣的资源化利用提供新的途径和方向.

晶型稳定剂对高硅贝利特硫铝酸盐水泥强度的影响

目的研究利用工业废料配制高硅贝利特硫铝酸盐水泥及不同温度制度下几种晶型稳定剂对该种水泥强度的影响.方法以单掺和复合掺加的方式将稳定剂配料加入到水泥之中,在不同温度下烧成、磨细、水灰比一定、制成试样、测各龄期强度.结果实验证明单独加入和复合加入稳定剂后,使水泥的后期强度提高,但提高程度有所不同,另外,不同的烧成温度对高硅贝利特硫铝酸盐水泥强度影响也很显著.结论单一稳定剂加入对高硅贝利特硫铝酸盐水泥强度的影响程度由大到小依次为氧化硼、氧化硫、氧化钛;两种稳定剂复合后的效果明显好于单掺效果;1250℃时β C2S容易生成,有利于后期强度增长,1300℃有利于无水硫铝酸钙生成,早期强度较高.