硫鋁酸鍶鈣水泥及耐久性的研究.pdf

1、本文通過改變礦物組成和煅燒條件的方法研究了硫鋁酸鍶鈣礦物結構與性能的關系,利用含鍶工業(yè)廢渣燒制了新型硫鋁酸鍶鈣水泥,探討了石膏摻量對硫鋁酸鍶鈣水泥水化過程、水化產(chǎn)物和水泥強度等方面的影響,研究了不同摻量CaF2對硫鋁酸鍶鈣水泥煅燒及性能的影響。在此基礎上,研究了摻合料對硫鋁酸鍶鈣水泥基材料耐久性的影響,研究結果表明:
　　 在硫鋁酸鍶鈣系列礦物中,以2.50 mol的Sr2+取代C4A3-S中的Ca2+離子形成的硫鋁酸鍶鈣Ca1

2、.50Sr2.50A3-S抗壓強度最高,其凈漿試樣水化3d和28d抗壓強度分別達到76.6 Mpa和89.6 Mpa。不同的燒成溫度會對硫鋁酸鍶鈣礦物的水化強度造成影響,1300℃燒成時礦物的強度要高于1350℃燒成時的強度。硫鋁酸鍶鈣礦物水化速度較快,水化產(chǎn)物主要有Aft,CAH10,Ca(OH)2以及AH3(gel)。
　　 利用含鍶廢渣作為原料燒制的硫鋁酸鍶鈣水泥是一種性能優(yōu)越的新型水泥,水泥凈漿3 d和28 d抗壓強度分

3、別為67.75 Mpa和89.63 Mpa,具有早強、高強的性能。該水泥熟料礦物最佳比例為:C1.50Sr2.50A3-S,65％;β-C25,25％;C4AF,5％。最佳煅燒溫度和保溫時間分別為1300℃和90min,此條件下熟料燒成良好,礦物晶粒尺寸在1μm左右,外觀清晰,晶界分明。硫鋁酸鍶鈣水泥水化迅速,水化產(chǎn)物主要有含鍶AFt、CAH10、AH3(gel)、SrSO4、C-S-H和Ca(OH)2。
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4、有效加快硫鋁酸鍶鈣水泥的水化速度,促進水化產(chǎn)物形成,改善漿體結構,增加密實度,從而提高水泥的早期強度。0％、3％、6％、9％和12％石膏均能改善水泥早期強度,但是石膏的最佳摻量為6％,摻加過量的石膏會導致水泥后期強度倒縮。
　　 在水泥煅燒過程中,摻入適量的CaF2能加速CaCO3分解,有利于固相反應,促進C1.50Sr2.50A3-S礦物的形成,從而改善硫鋁酸鍶鈣水泥的易燒性。適量的CaF2能加快硫鋁酸鍶鈣水泥的水化,使水泥具

5、有較高的早期強度。當CaF2摻量為0.2％時強度最高,3d和28d凈漿抗壓強度分別達到65.0 Mpa和86.2MPa。過量的CaF2可以促使水化產(chǎn)物CAH10轉化為C3AH6,從而導致水泥石結構不穩(wěn)定且強度不高。當CaF2摻量超過0.2％時,水泥強度隨著CaF2摻量的增多而下降。
　　 在5％的硫酸鹽溶液中養(yǎng)護,摻加粉煤灰和礦渣粉的硫鋁酸鍶鈣水泥砂漿質量損失均小于無摻合料的硫鋁酸鍶鈣水泥砂漿,隨著試樣中粉煤灰和礦渣粉摻加量的提