谈谈铝酸三钙.doc

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1、谈谈铝酸三钙0 前言   众所周知，C3A是熟料四大矿物组成之一。传统的教材总是介绍其具有水化迅速，早强较高，但绝对值不高，放热多，凝结很快易使水泥急凝，干缩变形大，抗硫酸盐性能差等特点。就水化热而言，无论是3天、7天、28天还是3个月、1年、6.5年，C3A水化热在四大矿物中均高居第一；就收缩率而言，C3A在四大矿物中也是最高的。这给人们的印象是C3A的缺陷多于优点。但C3A在熟料矿物中总是存在的，去掉它是不可能的。如何认识其特点，扬长避短，最终使水泥适应混凝土客户的需要是值得我们研究的问题。为此，笔者将自己向同行学习的心得作一归

2、纳，介绍给读者朋友。1 C3A高的熟料磨制的水泥的缺陷1.1 易导致混凝土裂缝    文献[1]介绍，某单位分别对熟料中含C3A8%和1.7%的厂家一和厂家二两家水泥在严酷的自然条件下修建飞机场跑道，厂家二的路面裂缝宽度和长度都比厂家一小。并且经过覆盖养护后，厂家二的路面裂缝全部愈合，厂家一大部分还都存在，说明熟料中C3A高低与混凝土裂缝密切相关。1.2 导致水泥标准稠度需水量升高    文献[2]介绍，当C3A升高1%，水泥标准稠度用水量也增加1%，而混凝土用水量相应提高6～7kg/m3。因此，欲达到与C3A含量低的水泥混凝土相同

3、的强度，就势必要增加混凝土中水泥的用量，这当然会增加混凝土生产成本而为混凝土搅拌站所排斥。1.3 导致水泥与减水剂的相容性差     文献[3]指出：就水泥单矿物而言，C3A与超塑化剂适应性最差。进一步地，介绍水泥中含C3A量为10.45%、5.00%和2.82%的三家水泥，它们对AF、NF的表观吸附量大小顺序与其中C3A量由高到低完全一致（表观吸附量大意味着与减水剂相容性差）。1.4 易使混凝土产生假凝现象文献[4]指出，C3A量超过8%的水泥经常使混凝土产生假凝现象。2 熟料中C3A的适宜含量    鉴于C3A有上述明显缺陷，那

4、么是否其含量越低越好呢?回答是否定的。显而易见的理由是C3A低势必会影响水泥的早期强度，这对那些追求水泥早强高以缩短施工时间的水泥用户尤为不利；在新型干法窑内，欲实现过低的C3A，则必然是配料率值P低，导致烧成范围窄，容易引起热工制度不稳，产生飞砂料的可能性增大。    现摘录学者们对熟料中C3A的适宜含量发表的意见：文献[2]和文献[5]提出熟料中C3A含量小于6%；文献[6]综合考虑既要降低C3A含量，又要使窑能优质、高产、低能耗和长期安全运转，认为将C3A控制在不超过8%。3 消除或减少C3A缺陷的措施3.1 减少熟料中C3A

5、的含量     方法一是在配料率值设计中将P降低，这是最简便的措施。但正如在本文2中所讨论的，率值P不可能过低，文献[6]提出P在1.7左右。     方法二是高温煅烧快速冷却。通常根据熟料的化学成分计算C3A含量是理论含量，实际上,在硅酸盐水泥熟料煅烧过程中,一部分Al2O3固溶于C3S中,使实际生成的C3A减少;另外,高温煅烧使铁相以C6AF形式存在,也使实际生成的C3A减少;特别是预分解窑熟料于1350～1280℃时在篦冷机上骤冷,使一部分C3A以玻璃体形式存在，因此,预分解窑熟料中的C3A实际含量要比理论计算值少，故急冷能降

6、低熟料中C3A实际含量。3.2降低C3A活性     文献[7]指出，C3A晶型对其活性有显著影响,斜方晶型的C3A活性高于立方晶型的。熟料煅烧时由于使用二次燃料造成熟料中三氧化硫含量降低，碱的硫酸盐饱和度降低，多余的碱进入C3A晶格，使立方型的C3A含量下降，斜方晶型的C3A含量增加。为此，熟料煅烧时一定要注意硫酸盐饱和度变化对矿物晶型的影响，从配料或燃料方面调整硫酸盐饱和度。    施工中改变搅拌方式。文献[8]介绍，长时间连续搅拌使C3A转换率明显升高，导致浆体过早变稠僵硬，解决方法是从施工工艺上短时间搅拌后停放一段时间后再搅

7、拌的砂浆C3A转化率较低，砂浆流动性较好。当然也可以在水泥粉磨配料时多配些半水石膏以提高硫酸盐的早期溶解率。   注意一些化合物对C3A反应活性的影响，尽量避免或减少其用量。    文献[8]介绍，拌合水中的硫酸盐含量对C3A反应活性的影响不大,但某些化学物质却能提高C3A的反应活性,尤其是能延缓混凝土硬化的外加剂，例如柠檬酸/硼酸、葡糖酸盐、糖和三乙醇胺。三乙醇胺还作助磨剂使用。它们都能大幅度提高C3A活性,不过所需要的浓度>0.1%,若作助磨剂使用,浓度不超过0.05%则没有明显影响。水化初期的发热量也能提高C3A的反应活性。目

8、前还没有发现能降低C3A的反应活性的化合物。3.3 掺磨细矿渣或粉煤灰   这是因为掺磨细矿渣或粉煤灰的水泥较有利于抗硫酸盐的侵蚀，自然可以减少高C3A含量带来的水泥抗硫酸盐性能差的缺陷。   更进一步地,文献[9]介绍：细磨矿粉(G