利用粉煤灰、拜耳法赤泥研制高贝利特海工水泥

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1、分类号：TB3密级：公开编号：102015126桂林理工大学硕士研究生学位论文利用粉煤灰、拜耳法赤泥研制高贝利特海工水泥专业：材料科学与工程研究方向：工业废渣资源化利用研究生：戴剑指导教师：陈平研究员论文起止日期：2015年9月至2018年4月万方数据PreparationofHigh-BeliteMarineCementwithBayerProcessRedMudandFlyAshMajor：MaterialsScienceandEngineeringDirectionofStudy：Utilizationofindustria

2、lwasteresidueGraduateStudent:DaiJianSupervisor：Prof.ChenPingSeptember,2015toApril,2018万方数据研究生学位论文独钔性声明和版权使用授权书独创性声明本人声明:所昱交的论文是本人在导师指导下遴行的研究工作及取得的研究成爨。撂我所知,除了文中特别加以标注和致谢的媲方外,论文中不包含铯人已经发表或撰写过的研究戚粟,也不包含为获得其它教育机构的学位或谖书雨使蹋过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者(签字):

3、签字口期:学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解(学校)有关锞留、使用学位论文的规定,有权倮鍪并向国家有关部门或机构送交论文的印翮萃和电子舨本,允许论文被查阑和借阅。本人授权(学校)可以将学位论文的全鄯或部分内容编入有关数据库避行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复剞手段倮存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息磷究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数勃据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。(倮密的学位论文在解密后遘蹈本授权冫本论文是否锞密:是如需保密,倮密期限为:蜚髹倍气万方数据摘要高贝利特水泥由于水化热低、抗蚀性

4、能好、后期强度增进率高等优点被作为海工水泥的首选，然而早期强度低成为制约其应用的关键，如何提高水泥的早期强度成为研究者急需攻克的难题。本文提出利用大宗固废-赤泥、粉煤灰为主要原料制备高贝利特海工水泥（主要矿物为C2S、C4A3S、C4AF），既能利用赤泥中的少量碱活化贝利特相，也能充分利用赤泥高铁铝的特点。本文利用粉煤灰和拜耳法赤泥制备高贝利特海工水泥，研究了矿物组成设计、原料配比、水泥熟料煅烧制度与水泥性能之间的关系。引入掺杂离子稳定高活性贝利特相、铁相，研究掺杂离子种类及掺量对水泥熟料矿物组成、微观结构、力学性能等的影响；引入

5、硅酸盐水泥熟料进行复合，优化水泥的各项性能制备海工水泥。在以上研究基础上对优化改性后的高贝利特海工水泥的耐久性能进行研究。本文进行的主要研究工作和取得的成果有：利用拜耳法赤泥、粉煤灰制备高贝利特海工水泥的最佳矿物组成设计为C4AF为16％，C2S为48％，C4A3S为34％，最佳烧结工艺为最佳煅烧温度为1310℃，保温时间为60min，铁相设计含量过高（赤泥掺入量超过10.05％）会引起水泥强度的降低，赤泥的最佳掺入量为10.05％。采用不同冷却方式研究对矿物的影响，表明最佳冷却方式为风冷；钡、铬、硼离子的掺杂能稳定高活性贝利特相

6、、铁相，增加C2S的晶面间距，降低晶格的稳定性，增加水化活性，钡泥的最佳掺量为4%，不锈钢渣的最佳掺量为7%，硼酸最佳掺量为4%。硅酸盐水泥熟料与高贝利特海工水泥复合,硅酸盐水泥熟料最佳掺量为20%时，水泥的28d抗压强度为62.8MPa，达到海工硅酸盐水泥的要求。随着硅酸盐水泥掺量的增加，水泥的28d强度逐渐降低。通过工艺优化制备的高贝利特海工水泥抗海水硫酸盐侵蚀系数大于海工硅酸盐水泥侵蚀系数0.99，说明优化的高贝利特海工水泥抗硫酸盐侵蚀符合海工水泥的要求；抗氯离子侵蚀6h的电通量为2665.7C，表明制备的高贝利特海工水泥的

7、氯离子渗透性属于中等水平；通过放射性测试，测得制备的高贝利特海工水泥的内外照射指数均小于1，表明制备的高贝利特海工水泥放射性符合国家建筑材料要求。关键词：拜耳法赤泥，离子掺杂，高贝利特，海工水泥I万方数据AbstractHighbelitecementisthefirstchoiceforoffshorecementduetoitsadvantagesoflowhydrationheat,goodcorrosionresistance,andhighlatestrengthenhancementrate.However,lowea

8、rlystrengthhasbecomethekeytoitsapplication.Howtoimprovetheearlystrengthofcementhasbecomearesearcher.Urgentneedforengineering