水泥基材料在高温下稳定性分析

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1、水泥基材料在高温下稳定性分析滚焊机http://www.jdjxjx.com水泥基材料在高温下稳定性分析　　　1前言滚焊机http://www.jdjxjx.com　　硅酸盐水泥、高铝水泥和硫铝酸盐水泥是工程应用中的三大系列水泥。硅酸盐水泥因原材料分布广，生产及实用技术最为成熟，而被世界范围广泛应用。高铝水泥以耐高温的特点多被应用于工业窑炉等高温环境下，但因其强度在长期使用过程中会出现衰减等现象，一般不被用于建筑结构工程中。硫铝酸盐水泥是我国拥有自主知识产权的第3系列水泥品种，主要以早强、低碱度等特点而应用于抢修工程和

2、GRC制品中。3种水泥因矿物组成差异较大，导致由此制作的水泥基材料在宏观性能方面表现出不同的特点，已成为水泥工作者的一个重要研究课题。长期来，对水泥基材料常温下的性能和高温下强度方面的研究较多，对其在高温下受热膨胀方面的研究甚少，本文旨在研究用这3种水泥配制的水泥基材料热膨胀性能随温度变化的规律，分析其各自温度变化的敏感性，及其水化产物随温度的变化规律，为3种水泥在各种高温（或局部高温）工程中的应用提供理论依据。　　2实验　　21原材料　　普通硅酸盐水泥（P.O425R）（OrdinaryPortlandCement）

3、：河北省冀东水泥集团有限责任公司生产。熔融高铝水泥（CalciumAluminateCement）：河南郑州登峰熔料有限责任公司生产。硫铝酸盐水泥（SulphoaluminateCement）：河北唐山六九水泥有限公司生产。　　3种水泥的矿物组成分别是：普通硅酸盐水泥以C3S，C2S，C3A和C4AF为主；高铝水泥以CA，CA2和C2AS为主；硫铝酸盐水泥以C4A3S，C2S和C6AF2为主。　　22实验方法、测试仪器　　本实验选用的普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和高铝水泥，3种水泥与水按质量比=028的相同水灰比拌合，

4、并用专用成型模具（专利号ZL2006200002934）振动成型为7mm47mm水泥基材料在高温下稳定性分析滚焊机http://www.jdjxjx.com尺寸试件，48h后脱模，标准养护至28d，真空（01MPa）干燥至恒重，测其热膨胀性能。试件热膨胀率测定是采用德国耐驰公司NETZSCHD/L402EP型示差热膨胀系数测定仪，分辨率为10nm、005，测试准确度为00310-6-1。热膨胀率测试设定升温速度为4/min，热膨胀率随温度变化曲线由测定仪连续自动记录，升温的终止温度为测定仪样品室实际温度（无保持时间）。

5、为了分析不同品种水泥水化产物在加热过程中的吸热/失重变化，采用Setaram公司31/1190型TGA/DTA92SetaramI仪进行试样的DTA/TG分析，升温速率为4/min.　　3结果及分析　　31实验结果　　水泥品种对水泥基材料的热膨胀性能有很大的影响，不同品种水泥基材料的热膨胀率差别很大。分别用普通硅酸盐水泥、高铝水泥和硫铝酸盐水泥3种水泥制成的水泥石试件的热膨胀率随温度的变化曲线可以看出，3种水泥石从室温开始升温阶段热膨胀率均随温度的升高而呈正膨胀趋势，3种水泥石最大正热膨胀率分别为：硫铝酸盐水泥石016

6、9310-2/（1498）、普通硅酸盐水泥石0213710-2/（150）、高铝水泥石0235610-2/（1334），　　硫铝酸盐水泥石正膨胀量最小。到达各自峰值后膨胀量逐渐减小，3种水泥石热膨胀率趋于0时的温度分别为：硫铝酸盐水泥石为2070、普通硅酸盐水泥石为2510、高铝水泥石为2850.随后均处于收缩阶段，当升温到350，高铝水泥石试件收缩量基本趋于稳定；而硫铝酸盐水泥石在320附近出现显著降低，直到500缓慢收缩，在500以后达到收缩平衡；普通硅酸盐水泥石在560才基本达到最终收缩的稳定阶段。3种水泥石试件

7、在达到平衡后收缩量从大到小依次是：普通硅酸盐水泥石、硫铝酸盐水泥石、高铝水泥石。　　由3种水泥制得的水泥基材料在高温时的热膨胀性能有明显的差异，为了分析其原因，对3种水泥的水化产物分别进行了DTA/TG分析，以了解其水化产物组成的差异对高温时试件热膨胀率变化规律的影响。　　32结果分析　　321硅酸盐水泥水泥基材料在高温下稳定性分析滚焊机http://www.jdjxjx.com　　从硅酸盐水泥的GTA曲线看出，从室温至150过程中因水泥石脱水有一个明显的吸热峰出现，此过程水泥石排出的水分主要是水化硅酸钙和水化硫铝酸钙

8、显著脱去宏观毛细水和凝胶不牢固的结合水，此时失水对水泥石的体积没有大的影响，热膨胀率的变化主要是由于固相自身受热膨胀所致。随温度继续升高，在150560期间，主要为水化硅酸钙凝胶和Ca（OH）2脱水，从DTA/TG曲线上看出，在430460范围内有一个强的吸热峰，说明吸热显著、脱水速率随温度的增加而快速增加（脱水量占试样总重量的1