【精品】自粉化水泥制备及其性能研究

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1、自粉化水泥制备及其性能研究摘要：采川工业原料和化学试剂分别配制成一系列自粉化硫铝酸盐水泥。结果表明：自粉化水泥主要组成矿物为C4A3S、C4AF>y-C2S和p・C2S。其中C4A3S是自粉化水泥产生早期（28d）强度的主要组分；C4AFfilp-C2S也参与水化反应，但它们的水化活性远不及C4A3S；y-C2S在后期则具有一定的水硬性，它对水泥石的长期强度发展是有益的；熟料中C4A3S设计含量不低T45%,y-C?S含量在20%左右，p-C?S含量在4%~28%,C4AF含量在5%~20%,烧成温度13001,所配制的水泥具有早强的特点，可达到硅酸盐水泥42.5R强度耍

2、求。且水泥凝结时间、安定性均正常；C2S屮p-C2S向y-C2S的转晶率达0.4以上即可达到熟料85%的粉化率，且此时自粉化水泥水硬性损失较为有限：向粉化水泥较未粉化水泥1〜7d强度下降5%左右，28d强度下降8%左右。关键词：自粉化；硫铝酸盐水泥；制备；性能冃前世界各国正在研究和已经实施的水泥工业节能途径，可分为几个方向：其一，改善生产工艺，研制新设备。这方面的节能措施在降低熟料热消耗和减少热损失方面已经取得很大进展；其二，利用工业废渣。这是一条切实可行的途径，既可节省能源降低成本，又可减少环境污染，还可以改善水泥性能；其三，研制低能耗的新品种水泥。这是近年来人们十分重

3、视的方向，即通过改变熟料矿物组成，用低温烧成的方法制备低能耗水泥；其四，通过添加改善熟料易磨性的助磨剂，研究高效粉磨机械，节约水泥粉磨能耗。硫铝酸盐水泥于1975年由屮国建筑材料科学研究院研制成功，1982年获得国家发明二等奖。近30年来，硫铝酸盐水泥已经广泛应用在混凝土结构工程、冬季施工工程、水泥制品和GRC制晶等［1〜3］。近年來，C4A3S-C4AF-C2S体系作为新型的低能耗水泥系列研究I-分活跃。国内有研究者利用粉煤灰烧制快破硫铝酸盐水泥，取得良好效果［4］。也有利用煤可石烧制阿利特■硫铝酸盐水泥，也获得理想结杲［5］。关于如何降低硫铝酸盐水泥的粉磨能耗，目前尚

4、极少涉及。本研究的目的正是探索一种人幅度降低硫铝酸盐水泥粉磨能耗的方法，使制备的自粉化熟料降低粉磨能耗60%〜70%0本文是关于口粉化水泥系列研究的第一部分。随后将探讨口粉化水泥的节能评估、理论分析及自粉化效应的控制。1试验1.1原材料本研究分别用工业原料和化学纯试剂配制烧成熟料。工业原料的化学成分见表1-1O表1-1工业原料的化学成分名称LossSiO2AI2O3CaOFC2O3TiO2SO3MgOK2ONa2O石灰石42.520.441.4254.300.080.710.040.07矶上13.877.1571.700.673.831.660.900.450」2石膏20

5、.720.500.7231.450.0544.921.210.370.05石英砂3.0097.001.2试验内容与方法1.2.1熟料、Y-C2S单矿物烧制与水泥配制将工业原料石灰石、石英砂、石膏和矶土，以及化学试剂AI2O3、Fe2O3.CaCO3.CaSO4和SiO?分别按一定比例混匀磨细，配制成如表1・2和表1・3所示的试样。控制生料细度达到90%以上小于80gm,加适量水压制成块，置于硅釦棒高温炉中，于1300°C下锻烧lh,熟料在空气中自然冷却。表1-2工业原料配制的生料化学成分与矿物组成试样化学成分设计矿物组成LossSiO2ai203CaOFC2O3TiO2s

6、o3MgOk2oNa2OC2SC4A3SC4AFI-129.529.4621.663367l.(M0.444.920.870.240.0238.5053.214.481-229.8212.2716.1934.901.080.354」60.720」50.0749.4045.164.69表1・3化学试剂配料试样化学成分及设计矿物组成试样化学成分设计矿物组成CaOSiO2AI2O3Fe2O3SO3C2SC4A3SC4AFC-l46.2010.6432.183.297.7830601()C-247.788.7234.683.298.53256510C-345.7310.4633.

7、631.658.5330655C-445.728.7231.776.577.22255520C-546.678.7228.859.865.90254530C-647.628.7225.9313.144.57253540Y-C2S以化学纯试剂按一定比例磨细混匀，压制成块，在1500°C髙温炉内锻烧lh,然后在空气中冷却，再垂新压制成块烧制，如此匣复操作3次。最终制得样品fCaO含量为0。自粉化水泥是由烧制的熟料加适量石膏共同磨细制成。水泥细度控制在300-350m2/kgo石膏掺量根据下列经验公式确定。假定熟料为100,则二水石