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高铝水泥的生产及性能特点

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-07-20  浏览次数:104
核心提示:以铝酸钙为主,氧化铝含量约为50%的熟料磨细制成的水硬性胶凝材料, 称为高铝水泥。高铝水泥熟料的主要矿物组成为匚人工人2、匚

以铝酸钙为主,氧化铝含量约为50%的熟料磨细制成的水硬性胶凝材料, 称为高铝水泥。高铝水泥熟料的主要矿物组成为匚人工人2、匚12人7、匚2人3,还有微量的尖晶石(MA)、钙钛石(CaO. Ti02)及铁相。铁相的矿物组成可能为C2F, 也可能为CF、Fe2〇3、Fe0等。

生产高铝水泥所用原料为矾土和石灰石。国外多采用熔融法生产高铝水 泥,此时,原料不需磨细,可用低品位矾土,但烧成热耗高,熟料硬度高,粉磨电耗大。我国广泛采用回转窑烧成法生产高铝水泥,烧成热耗及粉磨电耗低,可用生 产硅酸盐水泥的设备;但要用优质原料,生料要均匀,烧成温度范围窄,仅50 ~ 80T:,烧成温度一般在1300 ~ 1380T:。在煅烧中要采用低灰分燃料,以免灰分 落入而影响物料的均匀性,造成结大块和熔融。另外,要控制好烧成带的火焰温度。由于熟料凝结正常,水泥粉磨时不加石膏等缓凝剂。

生料配料主要控制碱度系数AS I-if 5+3:))和铝硅比系数

(Al2〇3/Si〇2)。Am值高,则CA多,水泥凝结快,强度高;Am值低,则CA少,而 CA2多,凝结慢,强度低。回转窑生产时,普通高铝水泥一般Am选取0.75;若为 快硬高强的高铝水泥,Am应控制在0. 8 ~0. 9之间;如要求具有较好的耐高温性 能,则Am应控制在0.55 ~ 0.65较为合适。铝硅比A/S值对水泥强度有很大影 响,A/S >7,水泥强度等级可达32. 5级以上;A/S > 9,水泥强度等级可达42. 5 级以上;对于低钙铝酸盐水泥,A/S常高于16。

CA是高铝水泥的主要矿物组成,有很高的水硬活性,凝结时间正常,水化硬 化迅速;CA,水化硬化慢,后期强度高,但早期强度却较低,具有较好的耐高温性 能。

CA的水化产物与温度关系很大,在环境温度低于20尤时,主要生成 CAHi。;温度为20 ~ 30T:时,转变为C2 AH8和Al( OH) 3凝胶;温度高于30T:时, 则转变为C3AH6和Al(OH)3凝胶。C12A7的水化与CA相似,结晶的C2AS水化 很慢,P-C2S水化生成C-S-H凝胶。由于介稳相CAHi0和C2AH8逐步转变为 C3AH6稳定相,温度越高,转变越快;同时,晶型转变释放出大量游离水,孔隙率急剧增加,使得高铝水泥的长期强度特别是在湿热环境下会明显下降,甚至引起 工程破坏。因此,许多国家限制高铝水泥应用于结构工程。

高铝水泥初凝时间不得早于40min,终凝时间不得迟于10h。在高铝水泥中 加入15% ~60%硅酸盐水泥会发生闪凝,这是因为硅酸盐水泥析出Ca(OH)2, 增加液相的pH值之故。

高铝水泥的特点是强度发展非常迅速,24h内几乎可达到最高强度,强度等 级以3d抗压强度来表示;其28d强度不得低于3d的强度指标。另一特点是,低 温(5 ~10尤)下也能很好硬化,而在气温较高(>30尤)条件下养护,强度剧烈下 降。因此,高铝水泥使用温度不得超过30尤,更不宜采用蒸汽养护。高铝水泥 抗硫酸盐性能好,因为水化时不析出Ca(OH)2。此外,水化产物含有Al(OH)3 凝胶,使水泥石致密,抗渗性好,对碳酸水和稀酸(pH不小于4)也有很好的稳定性,但对浓酸和浓碱的耐蚀性不好。由于在高温(>900尤)下,高铝水泥会发生固相反应,烧结结合逐步取代水化结合,因此,高铝水泥又有一定耐高温性,在高 温下仍能保持较高强度,特别是低钙铝酸盐水泥,可用作各种高温炉内衬材料。 目前,高铝水泥主要用于配制膨胀水泥、自应力水泥和1200 ~ 1400尤的耐热混

凝土。

 
 
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