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(2)

 

 

-在实验的结果中表明,含氧化硼的纯铝酸盐水泥纯铝酸钙水泥高铝水泥耐火水泥浇注料经中温1100℃和高温1450℃热处理3h后的耐压强度(75.3和139.59 MPa)要高于不含氧化硼试样的耐压强度(60.07和130.61 MPa);含氧化硼铝酸盐水泥、纯铝酸钙水泥、高铝水泥、耐火水泥浇注料经煅烧后发生收缩(分别为-0.02%和-0.42%)要低于不含氧化硼的浇注料(分别为-0.01%和0.46%)。经1450℃煅烧3h后试样在1400℃的高温抗折强度结果表明含氧化硼试样的强度(7.24 MPa)要低于不含氧化硼试样的强度(11.05 MPa)。

 

-通过计算知道,纯铝酸盐水泥、纯铝酸钙水泥、高铝水泥、耐火水泥水泥中的氧化硼可以增加浇注料在高温下的液相量。所以,含氧化硼的纯铝酸盐水泥、纯铝酸钙水泥、高铝水泥、耐火水泥结合浇注料经1100℃和1450℃热处理后有较高常温强度、较大线收缩和较低高温强度,正是因为水泥中的少量氧化硼能增加高温液相所致。结果表明,在20℃下,未经球磨CA70水泥的水化放热温度的最高峰的时间为3.5h,而经2h粉磨后该时间减少至1.5h,而拉法基水泥71的时间则由10h增加至25h。粉磨1h和2h后的纯铝酸钙水泥CA70砂浆的初凝时间逐渐降低和脱模耐压强度逐渐增加,而粉磨1h和2h后的拉法基水泥71砂浆试样的初凝时间逐渐延长和脱模耐压强度则逐渐降低。

 

-以上结果表明纯铝酸钙水泥CA70水泥粒度减小加速了水泥溶解和水化产物析出,导致纯铝酸钙水泥CA70水泥的水化凝结速度加快,拉法基水泥71水泥粒度减小延缓了水泥溶解和水化产物析出,导致纯铝酸钙水泥71水泥的水化凝结速度减慢。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,随着CA70水泥的粒度减小水泥更易生成水化产物,促进水化产物的转变,而拉法基水泥71则随着水泥粒度的减小水化产物生成困难。经1h和2h球磨后的两种纯铝酸钙水泥(CA70和Secar71)的粒度分析结果表明,经球磨后的CA70具有较窄的粒度分布宽度,而球磨后的Secar71则具有较宽的粒度分布宽度。由于CA70粒度分布宽度变窄后,获得较为疏松的结构,并且可以形成具有较疏松的水化产物结构,因而有利于水分子的扩散传质,加快了水泥颗粒的溶解和水化产物的形成和转换,从而缩短了凝结时间。而经球磨处理过的Secar 71的粒度分布宽度则会增加会,导致颗粒间的孔隙减少。且生成的水化产物较为致密,不利于水分子的扩散传质,从而减缓水泥颗粒的溶解和水化产物成核及沉淀的速率,延长了凝结时间。

 

-粉磨后纯铝酸钙水泥CA70和Secar71水泥浇注料经中温1100℃和高温1450℃热处理3h后的常温耐压强度及经1450℃煅烧3 h后试样在1400℃的高温抗折强度均发生增加,分别由未经球磨时CA70及Secar71的70MPa(1100℃)、120MPa (1450℃)和11.05 MPa(1400℃),及65.2 MPa(1100℃)、124 MPa(1450℃)和12.10 MPa(1400℃)增加和2h时的90MPa (1100℃)、130 MPa (1450℃)和16.85 MPa(1400℃),及83.1 MPa(1100℃)、139.5 MPa (1450℃)和17.66MPa(1400℃)。而粉磨后CA70和Secar71水泥浇注料经1450℃×3 h热处理后线变化则由粉磨前的-0.15%和-0.19%降低至粉磨两小时后的-0.18%和-0.30%。对经相同温度热处理后浇注料基质的XRD分析表明,随着水泥粒度的减小,高温结合相CA2和CA6生成量变化不大,而晶粒粒径变小。

 

-因此使生成CA6时所伴随的体积膨胀降低,从而使线变化也就会有收缩的趋势,高温结合相晶粒粒径的减小,且水化产物分布均匀导致了高温结合相分布也会均匀,生成过程中伴随的体积膨胀减小,均会减缓浇注料内部微裂纹的形成,有利于提高浇注料的体积稳定性和常温及高温强度。

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