温度对钙矾石生长特性的影响

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1、建材世界2011年第32卷第3期DOI：10．3963／j．cn．42—1783．TU．2011．03．003温度对钙矾石生长特性的影响陈凤琴(武汉理工大学材料科学与工程学院，武汉430070)摘要：实验研究了合成温度对水泥水化产物钙矾石微观形貌和生长特性的影响。利用XRD和SEM等测试方法对常温和50℃溶液反应法合成的钙矾石进行了定性分析，利用TCrDSC-DTG对常温溶液法合成的钙矾石进行了热稳定性分析。结果表明：常温和50℃溶液法均可以合成钙矾石，其中常温溶液法合成的钙矾石晶体形貌表现为细棒状，晶体长约

2、2～3肛m，宽约0．5／．tm，50℃溶液法合成的钙矾石晶体形貌为细针状，晶体长约0．5～1．0／zm，宽约0．1"m。提高溶液反应温度，钙矾石微观形貌有所变化，晶体形貌变得细小，温度的升高促进了钙矾石晶体晶核的形成以及晶体的生长。关键词：温度；钙矾石；微现形貌EffectofTemperatureontheGrowthCharacteristicsofEttringiteCHENFeng—qin(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，WuhanUniversityof

3、Technology，Wuhan430070，China)Abstract：Theeffectofsynthesistemperatureonthemorphology。growthcharacteristicsandthermalstabilityofettringitewasstudiedbyXRD，SEMandTG-DSC-DTGtechnique．Theresultsindicatedthattheettringitesynthesizedbysolutionreactionmethodatthero

4、omtemperaturewerethinrod-likewiththelengthofaround2，、，3／．tmandthethicknessof0．5ttm，whereasthosesynthesizedat50℃werethinneedles-likewiththelengthofaround0．5～1．0ttmlongandthethicknessof0．1pm．Temperatureaffectsthemicrostructureofettringite，leadingtothecrystalo

5、fettringitebecomingmorethick．Thetemperaturepromotedtheformationofcrystalnucleationandcrystalgrowthofettringite．Keywords：temperature；ettringite；morphology钙矾石(AFt相，3CaO·Al。O。·3CaSO。·32H：O)是水泥重要水化产物之一，通常约占水泥水化产物的7％，而在膨胀水泥中可达到25％。钙矾石作为“水泥石的杆菌”一度引起重视，因此对钙矾石的研究，在

6、水化理论的研究工作中是相当普遍的。有关钙矾石的显微形貌，虽然许多工作有所涉及，但系统性较差，较零散。在扫描电镜下观察钙矾石有几种不同的显微形貌，根据研究者的观测，其形貌有针状、长杆状、短柱状、六角柱状、管状、胶态状等。吴宗道[11研究了硫铝酸盐系列水泥水化产物钙矾石的显微形貌，研究发现石膏的掺入量对钙矾石的形貌产生重要影响，低水胶比条件下胶状态钙矾石为硫铝酸盐水泥的主要构成。刘崇熙‘23研究了钙矾石脱水过程中晶体结构的改变，研究发现钙矾石晶体结构中共存在有7种结构水，它们分阶段地失去，改变了晶体的结构，通过X

7、射线衍射分析得到无定形结构。DeniseASilva[33利用软X射线透收稿日期：2011一04一05．基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)(2009cB23200)．作者简介：陈风琴(1985一)，硕士生．E-mail：chenzhan90910@163．corn7建材世界2011年第32卷第3期射显微镜研究了在C。A、石膏、氢氧化钙共同存在条件下水化产物的形成和微观形貌，研究发现水化十几分钟之内，就可以在C。A颗粒表面观察到有细针状的水化产物钙矾石形成，长约1／xm，宽为几十个nm，沿着C。A

8、颗粒表面进行生长。钙矾石的结合水、吸附水量会随着环境温度、湿度的变化而变化，引起水泥膨胀值或自应力值的损失或丧失，从而失去膨胀水泥或自应力水泥的工程价值。因此，弄清钙矾石不同温度条件下的结构变异和显微形貌对膨胀水泥膨胀性的影响有着重要的意义。实验通过控制溶液反应温度，温度设置为常温和50℃来合成纯的钙矾石，考察在不同温度条件下钙矾石生长特性的差别。1原材料与实验方法1．1原材料A1。(SO。)。·1