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铝酸盐水泥_图

2020-08-09 13:28 作者:金沙电玩城 点击:

  铝酸盐水泥_其它_职业教育_教育专区。高铝水泥 一、概述 高铝水泥,又称矾土水泥或铝酸盐水泥,是以铝酸钙为主的熟料经 磨细制成的水硬性胶凝材料。 1918年高铝水泥真正投入商业性生产。具有十分典型的早强快硬特 性,最初主要用于军事工

  高铝水泥 一、概述 高铝水泥,又称矾土水泥或铝酸盐水泥,是以铝酸钙为主的熟料经 磨细制成的水硬性胶凝材料。 1918年高铝水泥真正投入商业性生产。具有十分典型的早强快硬特 性,最初主要用于军事工程,如法国军队在第一次世界大战中用其构筑 炮座和其他特殊工程。目前这种水泥不仅用于军事工程,而且还广泛应 用于各类抢修工程,冬季施工和要求早强的特殊工程。另外,高铝水泥 还具有良好的耐高温特性,可用于制备耐热混凝土,作窑炉内衬材料, 还是配制膨胀水泥和自应力水泥的主要组分。 二、组成 1、矿物组成 由于高铝水泥以Al2O3、CaO、SiO2为主 要成分,因此其矿物组成为C12A7、CA和 C2S,CA、C2S和C2AS,或CA、C2AS和 CA2。 (1)铝酸一钙(CA) CA是高铝水泥的主要矿物,它使高铝水泥的初 始强度发展速率远比高C3S含量的硅酸盐水泥快。 其特点是凝结正常,硬化迅速,是高铝水泥强度的 主要来源。但是CA含量过高时,强度发展主要集中 在早期,后期强度增进率不显著。 CA属于单斜晶系,熔融温度1600℃。其晶形与 煅烧方法、冷却条件等因素有关,熔融法生产高铝 水泥熟料中的CA呈棱柱状(5~10微米),烧结法 生产熟料中的CA呈不规则矩形或板状。 (2)二铝酸一钙(CA2) 高铝水泥中CaO含量较低时,CA2较多。其水 化硬化较慢,早强低,但后期强度能不断增长。如 果CA2含量过高,将影响高铝水泥的快硬性能。但 随CA2增加,水泥的耐热性能提高。属于单斜晶系。 熔融法生产时,CA2晶体呈巨大棱柱状;烧结法生 产时,呈粒状(10~20微米)。 (3)七铝酸十二钙(C12A7) 结构中铝和钙的配位极不规则,结构中存在大 量空腔,水极易进入。因此,C12A7水化、凝结极快, 但强度不及CA高。当水泥中C12A7较多时,水泥出 现快凝,甚至强度倒缩,耐热性下降。 (4)钙铝黄长石(C2AS) 晶格中离子配位对称性很高,故水化活性极低。 (5)六铝酸一钙(CA6) 低钙铝酸盐水泥中常见的一种矿物,为惰性矿 物,无水硬性。但其可提高水泥的耐热性。 2、化学组成 主要化学成分为CaO、Al2O3、SiO2、Fe2O3,还有少量 的MgO、TiO2等。 (1)氧化铝(Al2O3) 氧化铝是保证形成低碱性铝酸钙的基本成分,我国采用 烧结法生产时氧化铝大于45%;国外氧化铝为35%~45%。 氧化铝过低,熟料中易出现C12A7,使水泥快凝,强度下降; Al2O3过高,CA2过多,使水泥早期强度降低。 (2)氧化钙 氧化钙过高,熟料中容易出现C12A7;氧化钙过 低,大量形成CA2。熟料烧成温度随CaO含量增加 而降低,采用烧结法生产时,若CaO过高,烧成温 度范围较窄,生产不易控制。 (3)氧化硅 适量(4%~5%)能促进生料更均匀地烧结,加 速熟料形成。但氧化硅过多,C2AS含量相应增加, 水泥的早强性能降低。一般认为SiO2含量不宜超过 10%。 (4)氧化铁 熔融法生产时,氧化铁能降低熔融温度,但含 量不宜超过15%;烧结法生产时,少量氧化铁使熟 料易于烧结,但超过4%时熟料容易产生夹馅现象, 即表面正常,内部生烧,使水泥的凝结变快,强度 降低。 (5)二氧化钛 含量超过4%时,水泥活性降低。 (6)氧化镁 少量MgO(1%~2%)能加速熟料形成,降低高铝熔融 物的粘度和熔融温度。随着MgO增多,镁铝尖晶石相应增加, MA不具有胶凝性,生产中MgO含量应不小于2%。 (7)其他 碱可使熔融温度降低,但含量超过0.5%,会引起水泥快 凝和强度下降。P2O5含量超过1%时,水泥的强度下降。 三、高铝水泥的生产 一、原料 生产高铝水泥的原料为矾土和石灰石。 矾土主要成分为Al2O3,我国采用回转窑烧结法生产水泥时对矾土的要求 为: SiO210%,Al2O370%,Fe2O31.5%,TiO25%, Al2O3/SiO27%。熔融法生产水泥时可采用低品位铁矾土。 对石灰石的要求为: 要求采用较纯的石灰石,其中CaO≥52%,SiO21,MgO2%。 2、配料计算 与硅酸盐水泥熟料生产相似,为了得到含适量 CA的高铝水泥熟料,必须控制熟料中CA与CA2的比 例。一般采用铝酸盐碱度系数(Am)和铝硅比系数 (A/S)来配制。 (1)铝酸盐碱度系数(Am) 铝酸盐碱度系数( Am ),是指熟料中形成CA和CA2的CaO量与熟料中铝酸钙全部为 CA时所需的CaO量之比。 Am=(C-1.87S-0.70(F+T))/(0.55(A-1.70S-2.53M)) Am越大,表示熟料中CA/CA2之比值越大;反之,CA/CA2之比值越小。熟料中除生成 C2AS和MA之外,当Am=1时,其余Al2O3全部化合成CA,而不存在CA2;当Am=0.5时, 只形成CA2,而不存在CA。我国生产高铝水泥时,Am下限一般为0.5左右,上限值为 0.8~0.9。当上限值接近于1时,用熔融法制得的水泥会出现快凝;烧结法生产水泥时易结 窑引起产量明显下降。Am降低,水泥凝结变慢,强度降低,若Am低于0.5,则水泥强度 发展很慢。 (2)铝硅比系数(A/S) A/S越高,S越少,水泥强度越高。A/S大于7时,水泥标号可达到325#,A/S大于9时,水 泥标号可达到425#。 (3)水泥熟料的矿物组成计算 CA=1.55(2Am-1)(A-1.70S-2.53M);CA2=2.55(1-Am)(A-1.7S-2.53M) C2AS=4.57S;CT=1.70T;C2F=1.7;MA=3.53M。 3、生产方法 可采用熔融法和烧结法。 (1)熔融法 将生料置于电炉、高炉、反射炉或转炉中熔融 制取熟料。实际生产的熔融温度1300~1400℃。 (2)烧结法 回转窑烧成,烧成温度1300~1330 ℃。 四、高铝水泥的硬化过程 高铝水泥水化生成的CAH10

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