高铝硫比硫铝酸盐水泥熟料矿物体系研究

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硫铝酸盐水泥是我国具有自主知识产权的一个水泥品种,其主要特点是具有高早强的性能,其熟料矿物组成的质量分数为55%~75%的C4A3S-,8%~37%的C2S,3%~10%的C4AF。配料率值范围通常为:铝硫比P≤3.82,碱度系数C略小于1,当P>3.82时,硫含量不足,熟料中会有铝酸钙矿物。本文系统地研究了P=3.8~4.5欠硫状态下熟料矿物的形成规律。并在不同C值和在不同烧成制度下烧成了一系列水泥熟料,这种熟料中含有少量的C12A7矿物,利用该熟料制备的水泥可用于一些特种工程材料中。   实验首先设计了不同率值的配料,在高温炉中不同温度下煅烧,确定了不同配料的烧成温度范围,利用XRD、SEM、等温量热仪等分析测试手段和仪器,研究了熟料的矿物组成、微观形貌和相对含量;将制备的熟料掺加不同量的石膏配制成水泥,研究了水泥的物理力学性能,测试了水化热和水化产物的矿物组成、微观形貌等。   结果表明:欠硫状态下的硫铝酸盐水泥熟料比正常配料的烧成温度高25℃左右,且率值不同其烧成温度范围也不同,P值增大会使烧成温度升高;硫含量在8%~12%的范围内能够形成以C4A3S-矿物为主的硫铝酸盐水泥熟料,率值和烧成温度合适时,矿物匹配和矿物微观形貌都较好,熟料以C4A3S-和C2S为主,含有不到5%的C12A7和少量的C4AF;高铝硫比烧成的硫铝酸盐水泥熟料一般水化较快,有急凝现象,掺加石膏可以有效调节凝结时间,石膏掺量一般在15%~25%范围内,石膏掺量最佳值时,水泥的力学性能也可达到最佳值,不同石膏掺加量的水泥呈现出不同的强度发展规律;所制得的水泥抗折强度非常高,并且其抗折强度发展迅速,1d可达12MPa以上。
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