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《阿利特硫鋁酸鋇鈣水泥的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要目前大量使用的硅酸鹽水泥存在一些缺點和不足,其主要表現(xiàn)為,早期強(qiáng)度偏低,燒成溫度高,硬化過程產(chǎn)生收縮裂紋,大大影響了施工進(jìn)度和硅酸鹽水泥的使用范圍。因此,如何將硅酸鹽水泥的力學(xué)性能,特別是早期強(qiáng)度提高到一定水平,并力求達(dá)到節(jié)約能源、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的目的,是水泥技術(shù)領(lǐng)域研究的關(guān)鍵問題。1986年I.Teoreanu在實驗室合成了具有單一組成的硫鋁酸鋇鈣(3CaO-3A1zOrBaSO一)礦物,發(fā)現(xiàn)其具有較高的早期強(qiáng)度。1988年以后,馮修吉、程新等人對硫鋁酸鋇鈣礦物進(jìn)行了深入研究,合成了系
2、列硫鋁酸鋇鈣礦物(3-x)CaO·xBaO·3A1z吼·CaSOt(簡寫為c“-"B。AS),并發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)度最高礦物c。。B。A;S,其抗壓強(qiáng)度在ld、3d和7d齡期分別為35.1MPa、59.3MPa和72.1MPa。因此,硫鋁酸鋇鈣礦物具有突出的早期強(qiáng)度,且水化速度快,凝結(jié)時間短,但后期強(qiáng)度增進(jìn)率低。與硫鋁酸鋇鈣礦物性能相反,以阿利特為主導(dǎo)礦物的硅酸鹽水泥的早期強(qiáng)度偏低,凝結(jié)時間相對較長,但后期強(qiáng)度不斷增長?;诖耍疚膶⒗嘏c硫鋁酸鋇鈣這兩種性能優(yōu)良的礦相復(fù)合,并以此為基礎(chǔ)合成高膠凝性阿利
3、特一硫鋁酸鋇鈣礦相體系。實驗以分析純化學(xué)試劑為原料,從硫鋁酸鋇鈣單礦物開始,分別研究了CI:-,/B;AIS—C}S二元體系、C¨_。BA,S—CIS—c§-CAF四元體系以及Cc㈣B。A,S-C,s—C:S—c4一C,AF五元體系的制備條件及性能,重點研究了組成設(shè)計、燒成制度、微量元素等因素對體系組成、結(jié)構(gòu)和性能的影響。通過正交實驗深入研究了各主要因素對五元礦相體系的影響規(guī)律,通過XRD、SEM—EDS、DTA—TG和巖相分析等測試手段對熟料的組成結(jié)構(gòu)和水化過程進(jìn)行了分析研究,并結(jié)合硬化水泥漿
4、體的孔結(jié)構(gòu)分析和水化熱分析進(jìn)一步說明了阿利特一硫鋁酸鋇鈣水泥的早期力學(xué)性能優(yōu)于硅酸鹽水泥的原因。初步研究結(jié)果表明:在本實驗條件下確定的阿利特一硫鋁酸鋇鈣水泥礦物體系的最佳組成是C”sB。棼AaS為6%,C。S為55%,C:S為25%,GA為12%,C。AF為2%;適宜的燒成溫度和保溫時間分別為1360。C和1h;適量礦化劑和微量元素的摻入可改善熟料的易燒性,顯著提高熟料的力學(xué)性能,CaF。和ZnO適宜摻量分別為1.O~1.5%和1.0%,SOa適宜的過量值為5%;在最佳組成和制備工藝條件下,合成
5、的阿利特一硫鋁酸鋇鈣水泥的1d和3d抗壓強(qiáng)度達(dá)到22.3MPa和54.0MPa,分別比相同礦物組成的硅酸鹽水泥的強(qiáng)度提高175.3%和33%。本文的創(chuàng)新之處是在硅酸鹽水泥熟料中引入了新水泥礦物——硫鋁酸鋇鈣。通過研究,本文認(rèn)為建立高膠凝性阿利特一硫鋁酸鋇鈣水泥礦相體系是可行的。該水泥表現(xiàn)了較高的早期力學(xué)性能,是一種具有良好發(fā)展前景的高性能水泥。關(guān)鍵詞:阿利特,硫鋁酸鋇鈣,抗壓強(qiáng)度,熟料,溫度,礦化劑ABSTRACTAlargenumberofPortlandcementusedpresently
6、hassomeshortcomingssuchaslowearlystrength.highburningtemperatureandproducingshrinkageflawatthehardeningqourse,whichaffectedgreatlybuildingrateandtheapplicationrangeofthePortlandcement.HencehowtoheightenthemechanicsperformanceofPortlandcement,particul
7、arlyliftingupearlystrengthtoaspecifiedlevelanddoingourbesttosaveenergy,F(xiàn)csourcesandprotectingenvironmentisthekeyissuethatresearchedinthecementtectmiquefield.I.Teoreanuin1986atlaboratorysynthesizedasingleconstituentmineralnamedBa-bearingcalciumsulphoa
8、luminate(ornamingbariumcalciumsulphoaluminate)(3CaO-3A1203·BaS04),which嘲highearlystrength.After1988,mensuchaSFengXiujiandChengXinandSOonproceededtostudythebariumcalciumsulphoaluminatethoroughly.TheysynthesizedaseriesmineralsofBariumcalciumsulphoalumi