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本文研究的目的是在掺加SO3,而没有其他掺杂的前提下,研究并制备含C4A3$的高性能硅酸盐水泥熟料。此种水泥中C3S含量高(≥60%),并在其中引入一定量C4A3$(2-9%)。较高含量的C3S可以使熟料的早期及后期强度均较高,此种熟料在水化时,既能够发挥C4A3$的早强,快硬的优点,在水化后期强度高而且强度能继续增加,体积收缩小或是不收缩,进而增加了建筑物的体积稳定性,并且硬化后的水泥浆体具有一定的耐腐蚀性。由于这种熟料在水化时,早期强度高,适当的增加其中的混合材使用量,减少水泥中熟料的用量,能够实现节能减排的目地。 文章主要从四个方面进行着手: 一,研究在高KH(KH=0.98,SM=2.7,IM=3.0)配料下,不同SO3掺量对熟料矿物形成的影响,进而确定最合适的SO3掺量。结果表明,在实验室条件下,SO3对工业熟料的中阿利特的形成影响没有文献报道中的影响那么大,生料中加入5%SO3时才能发现C3S的明显降低,同时伴随着无水硫酸钙的出现,f-CaO的含量依然小于1%。SO3含量高于3%时,会促进C3A及C4AF的形成。SO3掺量的增加,在一定程度上会促进熟料的烧成。经过比较,SO3掺量为3%最为合适,掺量超过3%,液相量太大。 二,研究在3%SO3掺量下,熟料在烧成过程中各矿物相的形成过及在1450℃下保温不同时间对熟料矿物相的影响。结果表明,3%SO3含量的生料在煅烧过程中,C4A3$在1050℃开始形成,到1290℃减少。在1450℃取出急冷,依然有6.2%C4A3$存在。保温0.5h后,C4A3$严重分解。C3A在1320℃后出现。C3S在1350℃时开始大量形成。 三,根据热力学公式计算,C3A与C$二次合成C4A3$是合理、可行的。本实验旨在通过二次热处理,研究熟料在不同热处理温度及保温时间下,其中的矿物相及含量变化情况。进而找出最合适的热处理制度,来合成C4A3$,同时能够C3S含量能够保持较高的含量。通过实验,发现在1250℃下保温1h可以合成最大含量C4A3$。 四,研究PⅡ52.5、掺加3%SO3生料在1450℃下保温1h的空白样、空白样在1250℃处理1h后的处理样的水化性能。加入5%石膏的掺SO3的空白样及二次热处理的试样,在不同龄期下的净浆强度均比PⅡ52.5高。水化热表明在熟料中加入石膏中,会促进熟料的水化。加入石膏会提高水泥熟料在水化时总的放热量。随着水化进行,结合水含量不断增加。由于在掺SO3熟料水泥中存在C4A3$,使得熟料在水化时,水化样孔隙率减少。在水化早期时,会有AFt及AFm出现,而在3d后AFt逐渐增加。