唐山北极熊建材有限公司发明了一种快凝快硬高贝利特硫铝酸盐水泥熟料,加入石膏磨成水泥后具有快凝快硬、早强高强、微膨胀、低干缩、抗冻、抗渗、抗腐蚀等诸多优点。通过研究该熟料的烧成机理和熟料微观结构可以为水泥工业的生产过程提供数据参考和指导,对于水泥生产过程的节能减排具有重要意义。本课题通过XRD、TG-DSC、SEM、MIP等方法研究了快凝快硬高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的烧成过程,最佳煅烧制度以及游离氧化钙对水泥熟料的影响,同时还研究了水泥熟料的微观结构形貌,对水泥熟料具有优异性能的原因进行了探究。结果表明:(1)快凝快硬高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的煅烧温度范围为1250℃-1350℃,最佳的煅烧制度为1300℃下煅烧0.5h。在熟料的烧成过程中,C4A3S?主要在1181℃-1198℃大量生成;在1200℃-1250℃,随着4CaO·2SiO2·Ca SO4的分解,C2S和Ca SO4大量出现。(2)HBCSA水泥熟料中矿物分布更均匀,晶粒细小,基本在5μm以下,与CSA熟料相近,小于OPC熟料矿物的尺寸;熟料中存在的不规则形状C2S,且部分CaSO4、C4A3(?)与C2S互相包裹在一起,水化时可以快速参加反应。HBCSA水泥熟料中除了具有10μm左右的大孔,还有大量的0.1-1.0μm的小孔,粉磨后会增加熟料的比表面积,可以加速熟料水化。(3)适量的f-CaO可显著提高水泥的早期强度,但对于后期强度影响较小。过量的f-CaO会造成水泥石膨胀开裂。在本文中,HBCSA水泥熟料中f-CaO的含量在0.8左右较好。适量的游离氧化钙使水泥的早期水化速率加快,主放热峰提前,过多的f-CaO使HBCSA水泥的早期水化速率降低,主放热峰延后。随着f-CaO的增加,水泥的放热总量增加。