硫铝酸盐水泥后期强度的改进研究

《硫铝酸盐水泥后期强度的改进研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据研究与探讨广东建材2009年第4期硫铝酸盐水泥后期强度的改进研究丁益(先进建筑材料安徽省重点实验室)(安徽建筑工业学院材化学院)王爱国(先进建筑材料安徽省重点实验室)(安徽建筑工业学院材化学院)(南京工业大学材料与化学学院)张伟(南京工业大学材料与化学学院)摘要：为了解决硫铝酸盐水泥后期强度问题，使其满足工程和建筑强度的要求，需要系统的研究解决硫铝酸盐水泥后期强度倒缩的问题。采用抗压，抗折测试手段，通过测量物理力学性能变化，研究不同掺和料不同含量对硫铝酸盐强度的影响，从中找出规律，在此基础上进行研究分析。关键词：矿物掺和料；硫铝酸盐水泥；力学

2、性能20世纪70年代，我国科研人员自主研制开发了硫铝酸盐系列水泥，其熟料的矿物组成以C4。s钙凝胶等。硫铝酸盐水泥熟料在化学组成上，与硅酸盐水泥熟料有很大的不同，属ca0__AL20厂Si0厂Fe203_S03五元系统；在矿物组成上也有显著区别，主要为无水硫铝酸钙(C4。S—．)、硅酸二钙(C2S)、铁铝酸四钙(C4AF)。其主要矿物无水硫铝酸钙(C4。s一)在1350℃形成，在熟料组成中占55％～75％。无水硫铝酸钙(C43S一)的水化特性及水化产物与形成温度、水化条件等因素有关Ca卜AL203-～si02-_Fe20广s03五元系统中形成的与无水

3、硫铝酸钙(C4。S一)共存的硅酸二钙(C：S)，水化性能与在硅酸盐水泥熟料中不同，水化硬速度都发展较快[¨。该系列水泥以其早强、高强、抗冻、抗渗、耐腐蚀等优良性能，应用于低温、地下、快速抢修工程及水泥制品等行业。与铝酸盐系列水泥相比，硫铝酸盐系列水泥水化产物的稳定性大大提高，力学性能的稳定性也有了很大改善，但是不可忽略的是硫铝酸盐水泥仍然存在后期强度尤其是后期抗折强度倒缩的缺点，需要不断地改进和完善腿3】。1试验及试验方法1．1原材料本论文实验过程中采用的原材料主要有硫铝酸盐水泥、石灰、石膏和硅灰。(1)水泥：山东生产的硫铝酸盐水泥，硫铝酸盐水泥主要

4、是以硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物组成的水泥，熟料的矿物组成(％)如表1。(2)石膏：建筑石膏粉以B半水石膏为主要成份的一8一表1硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成熟料名称Si02AL203Fe203CaOS03表2硅灰的主要化学成分与含量(％)ICaOSi02Al疵lFe203MgOLoss10．3491-080．861．340．27l3．09粉状胶结材料，石灰，一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料，硅灰：硅灰的主要化学成分为非晶态的无定型二氧化硅，产自淮南，硅灰的主要化学成分与含量如表2。1．2试验准备及方法利用球磨机将水泥熟料、建筑石膏、石灰等磨细

5、至Blaine比表面积400kg／m2左右，测得筛余量为0．8％。试验中水灰比0．4，水泥净浆试验参照GB／T17671—1999IS0法进行，净浆试件尺寸为40mm×40mm×160mm，标准试验条件养护，分别测试ld、3d、7d、28d的抗压和抗折强度。首先采用在硫铝酸盐水泥中添加石膏(O．5％，1％，1．5％，3％，6％)，石灰(0．5％，1％，1．5％，3％，6％)和硅灰(0．5％，1％，1．5％，3％，6％)的单因素实验。通过单因素试验的分析比较然后进行正交试验，确定最在本试验条件下的最佳配比。2试验结果及分析2．1单因素试验石膏和空白组的

6、力学测试结果如图l，实验编号1万方数据广东建材2009年第4期研究与探讨图1添加石膏的水泥净浆强度随添加量不同的变化图图2添加石灰的水泥净浆强度随添加量不同的变化图代表空白组强度其它依次分别为石膏含量为0．5％、1％、1．5％、3％、6％组号。在石膏的单因素实验中，综合抗折和抗压强度(与空白组相比)，我们可以看出第四组的28d强度提高相对较多，可以解决一定的强度倒缩问题，抗压有所损失，抗折强度则有所增大，我们认为添加石膏的最佳量为1．5％，在加入3％的石膏中，其7d的抗压值最大，28d强度出现倒缩，加入石膏的实验中可以看出，对解决硫铝酸盐水泥的抗折强

7、度倒缩帮助很大，对抗压强度则影响不大，从图中还可以看出在硫铝酸盐水泥强度发展过程中，从一个龄期出现抗折强度倒缩。添加石灰和空白组的力学测试结果如图2，实验编号1代表空白组强度其它依次分别为石灰含量为O．5％、1％、1．5％、3％，6％组号。在石灰的单因素实验中综合抗折和抗压强度(与空白组相比)，我们可以看出第五组的28d强度提高相对较多，可以解决一定的强度倒缩问题，抗压有小量损失，抗折强度则有所增大，我们认为添加石灰的最佳量为3％，在加入6％的石灰的硫铝酸盐水泥中，其28d抗折强度最大，用于对抗折有特殊要求的工程中，其7天的抗压强度值也最大，但28d

8、后的强度出现倒缩。加入石灰的实验中我们可以看出，对解决硫铝酸盐水泥的抗折强度倒缩有帮助，特别是抑制后期的抗折