利用拜耳法赤泥及鋇泥制備高鐵阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥的研究.pdf

1、近年來，基于低熱焓鐵相礦物在水泥水化過程中展現(xiàn)出一系列優(yōu)異性能，逐漸引起了世界相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家的廣泛關(guān)注。在硅酸鹽水泥熟料中設(shè)計(jì)高含量的鐵相礦物替代硅酸鹽水泥中 C3S礦物并引入低能耗早強(qiáng)型硫鋁酸鋇鈣礦物，考慮到硫鋁酸鋇鈣礦物（CBA S）優(yōu)良的早強(qiáng)性能，可補(bǔ)償水泥體系中C3S的含量降低而早期強(qiáng)度達(dá)不到要求的缺點(diǎn)。本文依托國家科學(xué)自然基金項(xiàng)目：拜耳法赤泥制備鐵鋁酸鹽水泥熟料礦物形成機(jī)理及膠凝性研究（編號(hào)：51362007），充分利用拜耳

2、法赤泥及鋇泥等廢渣為原料制備低能耗的高鐵阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥，為拜耳法赤泥的綜合利用提供有效解決途徑，降低水泥制造成本。
　　本文開展了利用拜耳法赤泥低成本制備特種水泥研究。設(shè)計(jì)了三元熟料為主的膠凝體系，以拜耳法赤泥、鋇泥、石灰石為主要原料，經(jīng)過原料處理、水泥配料、混料、壓片和煅燒等過程，合成了性能優(yōu)良的高鐵阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥。研究煅燒溫度、保溫時(shí)間、CaF2摻量、赤泥摻量等因素對(duì)高鐵阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥物理力學(xué)性能的影響

3、。采用 XRD、巖相分析、SEM等對(duì)熟料礦物組成進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在一定范圍內(nèi)，煅燒溫度、CaF2摻量與水泥力學(xué)性能呈正相關(guān)關(guān)系。通過XRD分析獲得了水泥熟料生成了C(4-X)BXA3 S礦物相，促使水泥早期強(qiáng)度提升幅度大，水泥的1d的齡期強(qiáng)度均達(dá)到28d齡期強(qiáng)度的70％左右。在一定范圍內(nèi)，隨著溫度升高、保溫時(shí)間的延長，晶粒尺寸變大，促進(jìn)C3S礦物的形成。在低溫煅燒時(shí)，高鐵阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥各礦物相的結(jié)晶程度差，形成量較少，

4、對(duì)水泥強(qiáng)度發(fā)展不利；當(dāng)煅燒溫度過高，C3S晶粒粗大，出現(xiàn)融蝕現(xiàn)象，降低了C3S的水化活性；在一定范圍內(nèi)，隨著CaF2摻量增加，有助于C3S的形成，當(dāng)CaF2的摻量過大，C3S結(jié)晶程度較差，影響其水化活性。在一定范圍內(nèi)，赤泥的引入量促進(jìn)鐵相熔劑的形成，穩(wěn)定貝利特相，激發(fā)C2S活性，促進(jìn)水泥熟料齡期強(qiáng)度的提高。赤泥摻量過多，抑制C3S的結(jié)晶，不利于水泥后期抗壓強(qiáng)度的發(fā)展。確定了高鐵阿利特-硫鋁酸鋇鈣水泥熟料礦物組成范圍為C4AF：20%~3