本文關(guān)鍵詞：硅酸鹽水泥熟料改性硫鋁酸鹽水泥性能

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【摘要】：硫鋁酸鹽水泥是我國(guó)自主研發(fā)的特種水泥,具有早期強(qiáng)度高、體積穩(wěn)定性好、碳排放低等特點(diǎn),限制其大量推廣應(yīng)用的關(guān)鍵在于生產(chǎn)硫鋁酸鹽水泥所需的鋁質(zhì)原材料要求較高,導(dǎo)致硫鋁酸鹽水泥生產(chǎn)成本較高。同時(shí),硫鋁酸鹽水泥主要水化產(chǎn)物鈣礬石堿度較低,在二氧化碳長(zhǎng)期侵蝕下容易發(fā)生碳化反應(yīng)而分解,引起硫鋁酸鹽水泥混凝土承載能力下降。因此,對(duì)硫鋁酸鹽水泥進(jìn)行改性是其必然要求,在熟料中復(fù)合部分硅酸鹽水泥熟料是對(duì)硫鋁酸鹽水泥進(jìn)行改性最有效的途徑。磷石膏是濕法生產(chǎn)磷酸過程中排放的固體廢棄物,主要成分為CaSO4·2H2O,還含有少量磷、氟、酸不溶物等雜質(zhì),限制了其資源化利用。為了提高磷石膏資源化利用,同時(shí)考慮到磷石膏中雜質(zhì)對(duì)硫鋁酸鹽水泥基本性能影響較小的特點(diǎn),選擇磷石膏作為混合水泥的后摻石膏。改變硫鋁酸鹽水泥熟料與硅酸鹽水泥熟料配比,摻加不同量的磷石膏配制硫鋁酸鹽水泥熟料-硅酸鹽水泥熟料-磷石膏三元混合水泥。研究硅酸鹽水泥熟料摻量對(duì)硫鋁酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間以及抗壓強(qiáng)度、砂漿干縮性能的影響,并通過水化放熱速率分析混合水泥的水化過程。研究結(jié)果表明:摻入硅酸鹽水泥熟料促進(jìn)了硫鋁酸鹽水泥的水化反應(yīng),增加了硫鋁酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度,縮短了凝結(jié)時(shí)間,提高了硫鋁酸鹽水泥的早期強(qiáng)度,但是對(duì)后期強(qiáng)度發(fā)展不利。硫鋁酸鹽水泥水化產(chǎn)物堿度較低,摻入部分硅酸鹽水泥熟料改變了硫鋁酸鹽水泥水化產(chǎn)物組成,增加硫鋁酸鹽水化產(chǎn)物的堿度。硫鋁酸鹽水泥發(fā)生碳化反應(yīng)時(shí),混凝土強(qiáng)度降低,碳化侵蝕前后水化產(chǎn)物X射線衍射光譜分析(XRD)表明硫鋁酸鹽水泥強(qiáng)度降低的主要原因是碳化過程中鈣礬石分解。在硫鋁酸鹽水泥中摻入部分硅酸鹽水泥熟料,增強(qiáng)了硫鋁酸鹽水泥抵抗碳化侵蝕的能力。在磷石膏摻量為20%的硫鋁酸鹽水泥中,摻入10%的硅酸鹽水泥熟料后硫鋁酸鹽水泥混凝土的90d碳化系數(shù)由73.12%提高到85.45%,接近于同條件下硅酸鹽水泥混凝土的碳化系數(shù)。采用了水洗、石灰中和、快燒三種方式對(duì)磷石膏進(jìn)行預(yù)處理,配制了摻預(yù)處理磷石膏的硫鋁酸鹽水泥。研究結(jié)果表明:相對(duì)于原狀磷石膏,摻水洗與石灰中和預(yù)處理磷石膏的硫鋁酸鹽水泥早期強(qiáng)度更高,表明磷石膏雜質(zhì)主要影響硫鋁酸鹽水泥的早期性能,對(duì)其后期性能影響不大。采用快燒方式預(yù)處理磷石膏時(shí),磷石膏中的二水石膏發(fā)生脫水反應(yīng)形成復(fù)相石膏體系�？鞜A(yù)處理磷石膏作硫鋁酸鹽水泥與改性硫鋁酸鹽水泥的后摻石膏促進(jìn)了水泥的水化過程,增加了硫鋁酸鹽水泥與混合水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度,縮短了凝結(jié)時(shí)間,促進(jìn)了水泥強(qiáng)度的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】：硫鋁酸鹽水泥 硅酸鹽水泥 磷石膏 混合水泥 碳化
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ172.1
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 研究背景9-14
• 1.1.1 硫鋁酸鹽水泥的生產(chǎn)與應(yīng)用9-10
• 1.1.2 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)與應(yīng)用10-12
• 1.1.3 硫鋁酸鹽水泥-硅酸鹽水泥混合水泥研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2 磷石膏建材資源化利用14-18
• 1.2.1 磷石膏來源及危害14-16
• 1.2.2 磷石膏在建材中應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問題16-18
• 1.3 本課題提出與意義、研究?jī)?nèi)容18-21
• 1.3.1 本課題的提出與意義18-19
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容19-21
• 2 原材料及試驗(yàn)方法21-27
• 2.1 試驗(yàn)原料21-24
• 2.2 試驗(yàn)方法24-27
• 2.2.1 化學(xué)分析24-25
• 2.2.2 宏觀性能25
• 2.2.3 微觀試驗(yàn)25-27
• 3 混合水泥基本性能27-45
• 3.1 標(biāo)準(zhǔn)稠度與凝結(jié)時(shí)間27-32
• 3.2 混合水泥抗壓強(qiáng)度32-37
• 3.3 混合水泥干燥收縮37-40
• 3.4 混合水泥水化放熱速率40-43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 4 硅酸鹽水泥熟料改性硫鋁酸鹽水泥抗碳化性能45-55
• 4.1 水泥水化產(chǎn)物堿度45-47
• 4.2 硫鋁酸鹽水泥碳化過程分析47-48
• 4.3 硅酸鹽水泥熟料對(duì)硫鋁酸鹽水泥抗碳化性能的影響48-53
• 4.3.1 碳化深度49-51
• 4.3.2 碳化系數(shù)51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 5 預(yù)處理磷石膏對(duì)改性硫鋁酸鹽水泥基本性能的影響55-63
• 5.1 磷石膏的預(yù)處理方法55-57
• 5.1.1 水洗55
• 5.1.2 石灰中和55-56
• 5.1.3 快燒56-57
• 5.2 預(yù)處理磷石膏對(duì)硫鋁酸鹽水泥基本性能的影響57-59
• 5.3 預(yù)處理磷石膏對(duì)混合水泥基本性能的影響59-61
• 5.4 本章小結(jié)61-63
• 6 結(jié)論及展望63-65
• 6.1 結(jié)論63
• 6.2 展望63-65
• 致謝65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 附錄71
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄71
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目及獲獎(jiǎng)情況71

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2 駐山東記者 張運(yùn)科 特約記者 張福騰;金魯城用先進(jìn)工藝生產(chǎn)硫鋁酸鹽水泥[N];中國(guó)建材報(bào);2007年

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