貝利特—硫鋁酸鋇鈣水泥熟料中硅酸鹽相微結構調(diào)控和性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)硅酸鹽水泥具有能耗高、消耗優(yōu)質(zhì)石灰石資源、CO2排放量大等缺點，而且其體積穩(wěn)定性和耐久性還需進一步提高。貝利特-硫鋁酸鋇鈣水泥(BSAC)是環(huán)境友好、長期力學性優(yōu)異的水泥體系之一，但是該水泥早期力學性能尚不足，本文旨在引入微量組分和改善煅燒制度，調(diào)節(jié)熟料中的硅酸鹽相—貝利特和阿利特的微結構，通過穩(wěn)定其高溫高活性晶型或使晶格產(chǎn)生畸變，進一步提高硅酸鹽相的反應活性，以達到提高水泥早期強度的目的。主要研究結論如下:
　　(1)對于C

2、2S單礦體系，在微量組分作用下C2S晶型主要為β-C2S與γ-C2S，穩(wěn)定β-C2S的大小順序為:SO3＞SrO＞Na2O＞K2O＞BaO＞無摻試樣＞MgO; BaO對穩(wěn)定αL'-C2S有一定作用，而Na2O與K2O穩(wěn)定作用較弱;復合摻雜能夠進一步降低試樣粉化率并穩(wěn)定C2S高溫晶型;對于C3S單礦體系，在微量組分作用下C3S晶型主要為T型和M型，其中MgO對穩(wěn)定M3-C3S作用明顯，甚至可以穩(wěn)定R型C3S;摻雜1.5％-3％BaO對穩(wěn)定

3、M型C3S有明顯作用;K2O存在時，C3S主要晶型為T型;摻雜0.5％-1.5％Na2O可以使C3S穩(wěn)定為M型;摻雜1％SrO可以使C3S由T型向M型轉變;在中間相和微量組分協(xié)同作用的熟料中，貝利特主要為α-C2S，當C3A/C4AF=2∶5時，阿利特晶型為水化活性較高的M1型。
　　(2) SrO在BSAC熟料中的適宜摻量為3％-5％，其1d，3d，7d，28d凈漿抗壓強度分別達到8.4MPa、35.8MPa、71.3MPa及1

4、03.7MPa;摻入1％MgO時水泥早期力學性能較高，其1d，3d，7d及28d抗壓強度分別為14.7MPa、23.9MPa、34.4MPa和75.5MPa;該水泥熟料體系可容納更多MgO，當熟料中摻有7％MgO時水泥安定性仍然良好，其1d，3d，7d及28d抗壓強度分別為33.6MPa、59.7MPa、89.1MPa及95.1MPa;當K2O摻量為2％時水泥1d，3d，7d及28d抗壓強度可達14.9MPa、48.6MPa、75.7M

5、Pa及106.5MPa。Na2O摻量為0.5％時，水泥達到抗壓強度最高，其1d，3d，7d及28d抗壓強度分別為13.9MPa、40.7MPa、76.6MPa及108.9MPa。
　　(3)摻雜SrO，MgO，Na2O及K2O后，熟料中貝利特主要以α'-C2S存在;摻雜SrO后C3S主要以M3型存在，同時含有少量的M1及M2型;對于摻有MgO的熟料，C3S表現(xiàn)為M1型與M3型共存的特征，無M2型C3S;通過水化放熱曲線可以看出，熟

6、料3d水化速率順序為:摻雜5％SrO＞摻雜7％MgO＞1％MgO＞無摻試樣和0.5％Na2O＞2％K2O＞無摻試樣。摻雜5％SrO試樣的3d最大水化速率點是摻雜1％MgO和無摻試樣的2.5倍。對Na2O和K2O而言，呈現(xiàn)出以下順序:0.5％Na2O＞2％K2O＞無摻試樣。
　　(4)通過研究煅燒制度對水泥熟料微結構和力學性能的影響，得到摻雜2％K2O的水泥硬化漿體7d和14d抗壓強度在快速煅燒條件下（從室溫以30℃/min的升溫速