硫铝酸盐水泥具有早强、高强、抗渗性、耐侵蚀、微膨胀等特点,是一种节能、低碳型水泥。由于生产硫铝酸盐水泥对所需的铝质材料要求很高,导致硫铝酸盐水泥的生产成本提高,且硫铝酸盐水泥后期强度易发生倒缩,将矿物掺合料掺入硫铝酸盐水泥中,不仅能够降低水泥的生产成本,还可以降低水化热、改善水泥混凝土的和易性、提高抗化学侵蚀性能等,然而,矿物掺合料的掺入使水泥的强度普遍降低,且掺量范围也较普通硅酸盐水泥低,这抑制了其在硫铝酸盐水泥中的应用。在硫铝酸盐水泥熟料锻烧过程中,除了产生一些主要矿物外,还会有一些中间矿物形成,如硫硅酸钙(4CaO·2SiO2·CaSO4)。在硫铝酸盐水泥水化过程中,硫铝酸钙水化产生的铝胶对硫硅酸钙的活性具有激发作用,在掺有粉煤灰的硫铝酸盐水泥中,粉煤灰中的活性铝对硫硅酸钙也有激发作用,且硫硅酸钙在水化过程中释放的石膏也能进一步激发粉煤灰的活性,有研究表明,硫硅酸钙的活性高于贝利特的活性,且硫硅酸钙对水泥后期强度的改善具有积极作用。因此,研究硫硅酸钙的活性以及其在硫铝酸盐水泥和粉煤灰水泥体系中的作用,以期能够改善水泥体系的性能,这对于硫铝酸盐水泥的推广应用是具有重大意义的。本文首先研究了硫硅酸钙矿物的煅烧制度及其水化活性,采用了不同的煅烧温度(1100℃、1150℃和1200℃)和煅烧次数(一次和二次),研究结果显示,硫硅酸钙矿物的最佳煅烧温度是1150℃,采用二次锻烧的方式;硫硅酸钙矿物的水化过程很缓慢,后期会发生缓慢水化,加入硫铝酸钙和石膏后,对硫硅酸钙的水化活性具有促进作用,且硫硅酸钙水化过程中产生的石膏能够进一步促进硫铝酸钙的水化,形成和稳定了钙矾石。将硫硅酸钙引入硫铝酸盐水泥中,研究其对硫铝酸盐水泥力学性能的影响以及对水泥水化过程的影响,结果显示,不同掺量硫硅酸钙掺入硫铝酸盐水泥中后,都不同程度的缩短了水泥的凝结时间,5%掺量的硫硅酸钙对水泥凝结时间的影响最为明显;在三种养护方式下,掺入硫硅酸钙降低了水泥的早期强度,在28d水化龄期后,5%掺量的硫硅酸钙体系的抗压强度超过空白组强度;硫硅酸钙对水泥体系的体积稳定性并未明显影响;从水化产物的分析可以看出,硫硅酸钙掺入水泥中,水化产物的类型并未改变,还是以钙矾石为主,在水泥水化后期,硫硅酸钙水化释放的石膏显著稳定了钙矾石。将硫硅酸钙掺入粉煤灰-硫铝酸盐水泥基胶凝材料中,研究结果显示,在粉煤灰水泥体系中掺入硫硅酸钙,随掺量的增加,水泥体系的初凝和终凝时间逐渐缩短;在0.5水胶比体系中,随粉煤灰掺量的增加,水泥体系的抗压强度逐渐降低,且低于0.5水灰比体系中的抗压强度:未掺硫硅酸钙的粉煤灰水泥体系强度随粉煤灰掺量的增加逐渐降低,在水泥水化7d后,5%和10%掺量硫硅酸钙水泥体系的强度高于未掺硫硅酸钙的空白组,10%掺量的硫硅酸钙影响最为显著;从水化产物分析看出,将硫硅酸钙掺入粉煤灰水泥体系中,并未改变水泥的水化产物类型,主要水化产物还是以钙矾石为主,随水化龄期的增长,钙矾石的衍射峰强度逐渐增强,硫铝酸钙的衍射峰显著降低,这从一定程度上说明硫硅酸钙和硫铝酸钙共存时,促进了水泥的水化。