含钡铁铝酸盐水泥的制备与性能研究

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1、济南大学硕十学位论文摘要含钡铁铝酸盐水泥是以传统铁铝酸盐水泥、含钡硫铝酸盐水泥和硫铁铝酸钡钙单矿物(C2．7581．25AI．sFel．5i)为基础发展起来的一种新型水泥。而硫铁铝酸钡钙单矿物是近几年由常钧等学者合成的一种性能优异的水泥单矿物，该矿物不仅有早强高强的性能特点，3d强度即可达到64MPa，后期强度增长稳定，90d强度可以达到90．4MPa，而且具有烧成温度低，原材料品位低的特点。因此，在本课题开展的初期，实验使用CaC03，BaC03，A1203，Fe203，CaS04·2H20、Si02等分析纯化学试剂，合成以C2．7581．25A1．

2、5Fel．5i、C2S、C4AF为主要矿物的不同配比的含钡铁铝酸盐水泥进行研究。实验结果表明：由于BaC03的分解温度过高造成C2．7581．25A1．5Fel．5i单矿物无法正常的合成，而Fe203大量的引入造成了大量铁铝酸钙矿物的生成，最终导致含钡铁铝酸盐水泥性能异常，实验失败。为了解决这一问题，实验使用BaS04作为原料，取代全部的CaS04-2H20和一部分BaC03同时减少Fe203的引入，从而合成以C2．7581．25A3i、C2S、C脚为主要矿物的多种配比的含钡铁铝酸盐水泥。实验结果表明：经过在不同温度下煅烧后发现，在1365℃下合成的矿

3、物配比为，C2．7581．25A3i一60％，C2S—25％，C4卜15％的含钡铁铝酸盐水泥熟料早期性能最理想，3d抗压强度可达73．3MPa。早期的水化产物以BaS04、CxAHv(包括C2AH8，CAHl0，C4AHl9等)为主，但是，水泥熟料在未掺加混合材的情况下，该配比水泥浆体在水化28d后CxAHv系列矿物发生晶形转化，转变成体积小，密度大的C3AH6造成水泥浆体孔隙率增加，水泥后期强度倒缩严重。为解决含钡铁铝酸盐水泥后期强度倒缩的问题，实验向水泥熟料中分别掺入水泥质量O％，1％，3％，5％，7％，10％和12％的二水石膏，使其与水泥早期水化

4、产物CxAHv系列矿物反应生成AFt，从而抑制水泥水化后期的晶形转化，保证水泥后期强度的稳定。实验结果表明，石膏的最佳掺加量为7％，其28d强度可达83．4MPa。当石膏的掺入量大于1％时，C2．7581．25A3i矿物和C4AF早期的水化受到抑制，凝结时间明显延长，而且水泥的早期强度降低明显。通过XRD分析可知，水泥水化28d时无C3AH6产生，这表明，7％石膏的掺入有效的抑制了水化产物的晶形转化，再由MIP分析可知，水泥水化28d的孔隙率较未掺石膏的含钡铁铝酸盐水泥熟料的孔隙率明显降低，这说明，7％石膏的掺入能够明显增加水泥浆体的密实度，稳定水泥后

5、期强度。通过大量实验后发现，含钡铁铝酸盐水泥的最佳矿物配比为C2．7581．25A3—60％，V含钡铁铞酸盐水泥的制备与性能研究C2S-25％，C4AF一15％，最佳的烧成温度为1365。C，水泥最佳的石膏掺量为7％。关键词：含钡硫铝酸盐水泥，含钡铁铝酸盐水泥，硫铁铝酸钡钙矿物，钡渣VI济南大学硕士学何论文AbstractBasedonAluminoferritecement，bariumcontainingsulphoaluminatecementandcalcium—bariumsulfo-ferritealuminatemineral(c2．75

6、81．2业1．5F1．5一S)，Ba-bearingaluminoferritecementwassynthesized．Andcalcium—bariumsulfo·ferritealuminatemineralisanewtypeofcementclinkermineralwhichWassynthesizedbyProfessorChangJunrecently．The3dcompressivestrengthofnewmineralCallreach64MPaand90dcompressivestrengthcanreach90．4MPa．In

7、additional，thenewmineralalsohassomeexcellentproperties，suchaslowersintertemperature，lowerrequirementofrawmaterials’gradeandSOon．Therefore，atthebeginningoftheresearchprocess，analyticalreagents，containsCaC03，A1203，BaC03，Fe203，CaS04‘2H20andSi02，areusedtosynthesizeBa—bearingaluminof

8、erritecementwhichmainclinkermineralsareC2．75B1．