氟、磷对铝酸三钙水化过程的影响

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1、建材世界2011年第32卷第1期DOI：10．3963／j．cn．42—1783．TU．2011．01．003氟、磷对铝酸三钙水化过程的影响郭成洲1’2，周卫兵1，朱教群1，黎锦清1’2，郝晋高1，孙正1(1．武汉理工大学材料科学与工程学院，武汉430070；2．中国葛洲坝集团股份有限公司水泥厂，荆门448000)摘要：利用XRD、SEM及化学结合水测定等方法，探讨了磷渣中可溶性氟、磷对c。A的水化作用机理。研究结果表明磷渣中可溶性的氟和磷可以明显延缓c。A的早期水化反应。关键词：磷渣；铝酸三钙；水化热；水化过

2、程EffectofFluorineandPhosphorusonHydrationProcessofTricalciumAluminateGUOCheng—zhoul～，ZHOUWei—bin91，ZHUJiao—qunl，LJJin—qin91～，HAOJin—ga01，SUN．Zhen91(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan，Wuhan430070，China；2．TheCementPlanto

3、fGezhoubaGroup。Jingmen448000．China)Abstract：CombinedwiththemeansofXRD．SEManddeterminationofhydrationwater．effectofsolublefluorineandphosphorusinphosphorousslagonhydrationprocessoftricalciumaluminatewasexplored。thehydrationreactionmechanismoffluorineandphosph

4、orusontricalciumaluminatewasalsostudied．Theresultsshowthatearlyhydrationreactionoftricaleiumaluminatewasobviouslydelayedbyfluorineandphosphorusinphosphorousslag．Keywords：phosphorousslag；tricalciumaluminate；hydrationheat；hydrationprocess用磷渣作为水泥生产中的混合材应用越来越广泛，

5、磷渣的加入可以替代粉煤灰、火山灰等混合材r1]。它不仪极大降低生产成本，而且可以充分利用其特性极大改善和提高水泥的性能o]。但是在磷渣实际运用中，由于P。O。和F的存在以及Al。()。含量较低，使磷渣的早期活性低，使水泥水化减慢，凝结时间延长一j，早期强度降低．因此极大限制r磷渣作为混合材广泛推广使用。磷渣对水泥的缓凝机理主要观点认为』一：由于磷的溶出与Ca2+、OH一生成了氟羟基磷灰石和磷酸钙，它覆盖在C={A的表面．从而抑制了它水化，导致缓凝。水泥中的矿物成分组成较为复杂，之前主要研究其对硅酸盐水泥的影响，

6、这给研究磷渣影响硅酸盐水泥水化反应机理带来一定的困难。C3A是影响水泥早期水化和强度重要的组成矿物，该文研究磷渣中P20；和F对单矿C3A的影响过程，结合XRD和SEM分析及化学结合水的测定，研究磷渣对C3A水化硬化的影响，同时为磷渣改性材料‘5]的选取提供重要的实验依据和指导意义。l实验过程1．1材料试验用磷渣来自于葛洲坝水泥厂，其成分分析见表l。合成C。A采用的原料为三氧化二铝(AI：O，)和收稿口期：2010一1卜08．作者简介：郭成洲(1970一)，高级丁程师．E-mail：jsyezwb@sina．c

7、orn8建材世界2011年第32卷第1期碳酸钙(CaCO。)，使用分析纯。纯度均大于99．5％。C。A的制备方法如下‘引：将CaCO。和Al。o。分别磨细，过300目筛，按摩尔比3；1用无水酒精拌合。用压模制成小试饼，然后将试样放入坩埚中，置于1350℃高温下煅烧4h，急冷后研磨．测定f-CaO含皱。重复上述步骤．直至f-CaO含量小于1．5％。表1磷渣原料的化学成分硼／％1．2测试方法由于C。A的水化特别迅速，因此必须掺加石膏缓凝．选取的比例为硼(C。A)：wW(CaSO。·2H20)=1：1。按水灰比W／C

8、=0．6成型C。A净浆试体(2cm×2cm)，并养护至相应龄期后，破碎，取试块中央部位并用无水乙醇终止水化，保留其中一部分用日立S-2500型扫描电镜(SEM)观察水化产物的形貌及其硬化浆体的微观结构；另一部分用湿磨法在玛瑙研钵中磨细至全部通过0．08mm筛，在50℃真空干燥后，用D／Max--inA型x一射线衍射分析仪(日本rigaku公司)分析其水化产物。f-CaO含量的测定采用甘