硫含量对铝酸盐水泥水化过程及浇注料性能的影响

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2、声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进巧研究所取得的成果。除了文中己经注明引用的内容或属合作研巧共同完成的工作外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。一切相关责任申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担。乂论文作者签名：Ｊ衣乂絶日巧：研究生学位论文版极使用授权声明本论文的研究成果归武汉科技大学所有，其研究内容不得其它单位的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定，

3、同意学校保留并向有关部口按照《武汉科技大学关于研究（生学位论文收录工作的规定》执行送交论文的复印件和电子版本，允）许论文被查阅和借阅，同意学校将本论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关数据库进行检索和对外服务。论文作者签名：巧导教师签名：日期：ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｉｎＰａｒｔｉａｌＦ山ｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅＲｅｑ山ｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｏｆＰｈｉｌｏｓｏｐｈｙｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＥｆｆｅｃｔｏ

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5、武汉科技大学博士学位论文摘要铝酸盐水泥具有耐火度高、强度发展快、耐磨性好、耐酸及碱-集料反应等优点，广泛应用于耐火材料和建材等领域。其水化行为取决于矿物组成和施工条件，同时严重影响其所结合浇注料的流变行为和强度发展。我国铝酸盐水泥总产量的80%是Al2O3含量约为50wt%的CA-50，以矾土和石灰石为原料，以煤为燃料，利用回转窑进行生产。矾土和煤给铝酸盐水泥带入了一些杂质，硫就是其中的一种。虽然硫在水泥中的含量不高，但其对水泥组成、施工性能以及浇注料性能的影响尚不很清楚。随着环境保护意识的增强，使煤在燃烧过程中生成高温固硫物相来降

6、低SO2排放具有实际意义。本工作就硫对水泥熟料的组成、水化产物和水化过程的影响以及硫在水泥熟料与烟气中的分布进行了研究。此结果对于含硫CAC的应用及环境保护有意义。基于以上思想，采用XRF、XRD、SEM、EDS和碳硫仪研究了硫在CA-50水泥熟料中的赋存形式及其形成过程，通过元素平衡计算的方法分析了原料和煤对水泥熟料中的硫含量和窑尾SO2排放的影响。结果表明矾土和煤中的硫元素在水泥熟料中以硫铝酸钙（C4A3Š）的形式存在，均匀地分散在水泥熟料中。入窑的大部分硫元素进入窑尾烟气中，部分进入水泥熟料中。含硫量高的煤种生成更多的(C4A

7、3Š)。在水泥熟料的煅烧过程中，C4A3Š在900-1000℃之间开始生成。随着温度的升高，含量逐渐增加。1300℃以上开始分解。当温度升高到1400℃时，水泥熟料中仍然有C4A3Š存在，原因可能与煅烧过程中系统产生的液相有关。采用ICP-OES、TG-DSC、PH计研究了水泥中的硫含量对其水化产物和水化过程的影响，发现C4A3Š相的水化延迟了水泥中无水相的溶解。在20℃、水灰比为10的条件下，水泥中硫含量的增加提高了孔隙溶液中S元素的离子浓度，降低了孔隙溶液中Ca和Al元素的离子浓度，降低了孔隙溶液的PH值。C4A3Š遇水52-分

8、钟内即部分溶解并释放出SO4离子。在20℃、水灰比为0.6的条件下，硫含量较高的样品水化生成较多的CAH10和较少的C2AH8。水泥中硫含量的增加，延长了水泥浆体或浇注料到达最高放热温度的时间，降低了最高放热温度。II武汉科技大学博士