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1、贝利特-硫铝酸钡钙水泥水化机制武红霞,芦令超,轩红钟,程新(济南大学材料科学与工程学院,山东济南250022)摘要:贝利特-硫铝酸钡钙水泥是一种新型胶凝材料,与贝利特水泥相比,该水泥的水化速度快,凝结时间短,需水量少,耐腐蚀性好。阐述硫铝酸钡钙矿物、贝利特水泥和贝利特-硫铝酸钡钙水泥的水化机制。结果表明:适当增加石膏掺量可使贝利特-硫铝酸钡钙水泥的水化速度加快,增加钙矾石(AFt)在水化早期的形成数量,有利于水泥早期强度的提高;贝利特-硫铝酸钡钙水泥的水化产物与硅酸盐水泥相同,但其钙矾石的含量增多,氢氧化钙
2、的含量降低。该水泥早期水化速率低于硅酸盐水泥水化速率,水化放热量减少。关键词:贝利特;硫铝酸钡钙;水泥;水化中图分类号:TQ172.99文献标识码:AResearchProgressofHydrationMechanismofBelite-CalciumBariumSulphoaluminateCementWUHong2xia,LULing2chao,XUANHong2zhong,CHENGXin(SchoolofMaterialScienceandEngineering,UniversityofJinan
3、,Jinan250022,China)Abstract:Belite-calciumbariumsulphoaluminatecementisanewtypeofcementitiousmaterial.Comparedwithbelitecementthecementhasahighhydrationrate,shortsettingtime,littlewaterneed,andgoodcorrosionresistance.Thispapermainlydiscussedthehy2drationme
4、chanismofcalciumbariumsulphoaluminatemineral,belitecementandbelite-calciumbariumsulphoaluminatecement.Theresultsshowthatincreasingamountofgypsumcanimprovethehydrationrate,increasetheformationamountofAFtintheearlyhydra2tionperiodandbenefittotheimprovementof
5、earlystrength.Thehydrateofbelite-calciumbariumsulphoaluminatecementisthesamewithPortlandcement,buttheAFtcontentisincreasedandtheCa(OH)2contentisreduced.ComparedwithPortlandcementtheearlyhydrationreactionrateofthecementislowandthehydrationheatisalsodecrease
6、d.Keywords:belite;calciumbariumsulphoaluminate;cement;hydration源消耗的有效途径之一。因此,以β-C2S为主导矿物的低钙高贝利特水泥成为最活跃的研究方向之一[2-5]。贝利特水泥具有许多优点,该水泥需水量少、水化热低、体积稳定性高、耐久性好,且后期强度稳步提高,但是其较低的早期强度限制了它的生产和应用。而硫铝酸钡钙矿物具有突出的快硬早强特性,可以弥补贝利特水泥的缺点。将硫铝酸钡钙矿物引入到贝利特水泥中,建立并制备贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料矿物体系
7、,可降低水泥烧成温度而节约传统水泥的生产需要消耗大量的资源和能源,并可产生粉尘和空气污染。目前,全球资源日益紧缺,且对环境的质量要求不断提高。因此,如何降低能源消耗,减少环境污染,已经成为水泥工业面临的巨大挑战。水泥中C3S矿物的生成焓为1810kJ/[1]kg,而C2S矿物的生成焓仅为1350kJ/kg,所以,提高水泥中C2S的含量并降低C3S的含量是降低能收稿日期:2007-10-30基金项目:国家自然科学基金(50672033);济南大学博士基金(B0517)作者简介:武红霞(1979-),女,山东菏
8、泽人,硕士生;芦令超(1963-),男,山东邹平人,教授,博士,硕士生导师。能源,减少优质石灰石的消耗而节约资源,降低CO2第3期武红霞,等:贝利特-硫铝酸钡钙水泥水化机制227等废气的排放量而减轻环境污染。因此,贝利特-硫铝酸钡钙水泥是一种节能环保型水泥。张卫MPa,C3S为113MPa,因此贝利特水泥最终强度将超过传统硅酸盐水泥。隋同波、赵平等[12,16]研究了贝利特水泥的性能,结果表明:贝利特水泥具有更好
