氧化硼对纯铝酸钙水泥、铝酸盐水泥、高铝水泥、耐火水泥性能的影响(1)

 

氧化硼对纯铝酸钙水泥、铝酸盐水泥、高铝水泥、耐火水泥性能的影响(1)

 

-近年来资源利用,纯铝酸钙水泥铝酸盐水泥高铝水泥耐火水泥生产企业开始用生产煅烧氧化铝粉过程中产生的收尘粉作为部分氧化铝原料来生产纯铝酸钙水泥、铝酸盐水泥、高铝水泥、耐火水泥。但是在这些收尘粉中会有一定量的氧化硼,进入水泥中有可能会影响水泥的物相组成,进而影响其水化过程,从而影响纯铝酸钙水泥、铝酸盐水泥、高铝水泥、耐火水泥的使用性能。 但是到目前为止,尚未见到熟料中的氧化硼对纯铝酸钙水泥、铝酸盐水泥、高铝水泥、耐火水泥的水化过程及浇注料高温性能影响的研究。

 

-现有水泥结合浇注料中的高铝水泥平均粒径为20-30μm,与普通硅酸盐水泥的平均粒径基本一致,具体如何定义纯铝酸钙水泥的平均粒径并没有找到合理的解释。 由于使用领域的不同,作为建筑材料的硅酸盐水泥而言,其水化时间可以延长到与建筑物寿命等同而对用于耐火水泥结合浇注料的纯铝酸钙水泥来说,其水化时间一般在24h以内就要脱模,进而烘干,终止水化。已有的研究表明,在20℃养护24h后的水泥颗粒的水化层厚度只有1.3~1.7μm,意味着铝酸钙水泥水化24h以后,现有的铝酸钙水泥颗粒大部分没有水化。

 

-当纯铝酸钙水泥粒度减小时,有可能加速水泥水化速率,从而影响浇注料是否有足够的施工时间,水泥在浇注料中的分散会更加均匀,水化产物也会更多和更加均匀的分布,可以为浇注料提供更高的脱模强度或者减少水泥的加入量。在热处理过程中伴随的局部体积膨胀的物相(CA2和CA6)也会在浇注料中分布的更为细小和均匀。这些结合相生成伴随的体积膨胀所导致的局部裂纹可能减少,因而有可能提高浇注料煅烧后的强度和高温体积稳定性。 到目前为止,尚未见到铝酸钙水泥粒度对水泥的水化过程及浇注料高温性能影响的研究。

 

-结果表明,含氧化硼纯铝酸钙水泥净浆潜伏期(约3h)及开始溶解到形成水化物沉淀的时间(约4h)均快于不含氧化硼的纯铝酸钙水泥净浆的潜伏期(约5h)及开始溶解到形成水化物沉淀的时间(约6h)。含氧化硼纯铝酸钙水泥制备的水泥砂浆的凝结时间(190min)和流动值(125 mm)均低于不含氧化硼纯铝酸钙水泥砂浆的凝结时间(200min)和流动值(146 mm)。经110℃烘干后的强度分析表明,含氧化硼纯铝酸钙水泥制备的浇注料的耐压强度(86.10MPa)和抗折强度(12.03MPa)均高于不含氧化硼铝酸盐浇注料的强度(分别为72.50和10.50 MPa)。

 

-以上结果表明,水泥中氧化硼加速了水泥溶解和水化产物析出,导致铝酸钙水泥的水化凝结速度加快。冷冻真空干燥终止水泥水化后试样的物相分析和微观形貌分析证实,含氧化硼纯铝酸钙水泥较不含氧化硼的纯铝酸钙水泥更易生成水化产物。 由纯铝酸钙水泥中CA和CA2的晶格参数分析结果可知,含氧化硼纯铝酸钙水泥中CA及CA2最强峰的晶面间距均低于不含氧化硼水泥中CA和CA2的晶面间距,前者的最强峰的半高宽高于后者的。

 

-由以上这些结果表明,水泥中的氧化硼纯铝酸钙水泥能固溶到铝酸钙物相的晶格中,增加可水化物的缺陷,活化晶格。导致水泥溶解和水化产物析出和纯铝酸钙水泥的水化凝结速度加快。

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