利用粉煤灰及拜耳法赤泥制備貝利特硫鋁酸鹽水泥的研究.pdf

1、硫鋁酸鹽水泥(SAC)在工藝上具有低溫?zé)?、低碳排放而有利于水泥工業(yè)節(jié)能減排,在性能上具有早強高強、抗凍、抗?jié)B、自應(yīng)力等優(yōu)點,因而在海洋、搶修和冬季施工等工程方面均有廣闊應(yīng)用前景。目前國內(nèi)生產(chǎn)SAC主要原料為鋁礬土,因其資源緊張而使SAC生產(chǎn)成本高,制約應(yīng)用推廣。為降低SAC的成本,本文依托國家自然科學(xué)基金課題:拜耳法赤泥制備鐵鋁酸鹽水泥熟料礦物形成機理及膠凝性研究(編號:51362007),利用粉煤灰及拜耳法赤泥部分取代鋁礬土制備了貝

2、利特硫鋁酸鹽水泥(BSAC),探討了原料配比、煅燒制度與水泥熟料物相、水泥性能之間的關(guān)系,針對BSAC抗折強度偏低問題,研究了以硅酸鹽水泥(OPC)熟料作為BSAC性能調(diào)節(jié)組分,探討了復(fù)合配比對水泥力學(xué)性能的影響規(guī)律。
　　本文進行的主要研究工作和取得的成果有:
　　以粉煤灰及赤泥作為鋁礬土的部分取代原料,經(jīng)過破碎粉磨、混料、壓片以及煅燒等工藝過程,制備得到了BSAC。巖相分析發(fā)現(xiàn)在熟料燒結(jié)溫度范圍內(nèi),提高煅燒溫度與延長保溫

3、時間,β-C2S礦物粒徑越大越致密,礦物分布越均勻。XRD分析發(fā)現(xiàn)隨著煅燒溫度升高, C4A3S呈下降趨勢,β-C2S含量增多;原料摻入適量赤泥,有利于C4A3S、β-C2S形成,但赤泥超過8％,熟料燒結(jié)范圍小,易過燒,且不利于C4A3S形成。分析原因認為是赤泥中的Na、K等堿金屬氧化物降低了熟料最低共熔溫度與液相粘度而有利于C4A3S、β-C2S結(jié)晶;而Na,K等堿金屬氧化物較多則與SO3反應(yīng)生成硫酸鹽礦物而減少C4A3S含量。

4、>　　力學(xué)性能分析發(fā)現(xiàn),煅燒溫度升高,BSAC的3d抗壓強度降低而28d抗壓強度增進率增加;延長保溫時間,28d抗壓強度增進率減小;原料中同時摻入粉煤灰與赤泥的BSAC比僅摻入粉煤灰時強度高;當摻入19.2%粉煤灰、8%赤泥,在1320℃保溫60min時,其28d抗壓強度可達45.4MPa,抗壓強度28d對3d增進率可達51.3%。但BSAC的28d抗折強度增進率低,通過SEM分析其原因認為是水泥28d水化時生成較多的六方片狀A(yù)Fm,結(jié)

5、構(gòu)疏松而使強度降低。
　　對摻入OPC熟料后的BSAC力學(xué)性能分析發(fā)現(xiàn),5%以內(nèi)的OPC熟料能夠提高水泥3d抗壓強度,而超過5%時,3d抗壓強度降低;28d抗壓強度隨OPC熟料摻量的增加而先升高后降低,在15%左右達到最大值;當BSAC:OPC:石膏比為72.25:15:12.75時,水泥強度最優(yōu),其3d抗壓、抗折強度分別達30.6MPa、5.6MPa,28d抗壓、抗折強度分別達56.4MPa、7.2MPa,凝結(jié)時間為初凝58mi