C3S2矿物的加速碳化硬化过程

制备了3CaO·2SiO_2(C_3S_2)矿物,并用加速碳化的方式使其硬化.利用X射线衍射(XRD)、热分析(TG和DTA)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS),研究了C_3S_2矿物的CO_2吸收量、力学性能和微观结构变化.结果表明:C_3S_2试块在体积分数为99%的CO_2中碳化24h,CO_2碳化程度可以达到43.3%,抗压强度为74.8MPa;碳化产物CaCO_3和非晶态SiO_2为C_3S_2抗压强度的主要来源.     

C3S2低碳节能水泥研究

针对传统硅酸盐水泥生产中存在的高废气排放和高能耗两个问题,阐述了一种以3CaCO3·2SiO2(简称C3S2)为主矿物的低钙水泥熟料组成、碳化硬化过程、力学性能,分析其节能减排效果.与传统硅酸盐水泥相比,该水泥的煅烧温度低约200℃、力学性能优良、对原料品质要求低,特别是对MgO含量无限量要求.该低钙水泥具有低CO2排放量,且碳化硬化过程耗用大量CO2,同时由于低钙且其熟料自粉化,因此具有低碳排放和节能特点.     

推介一种新型低碳节能型水泥技术

<正>简介:针对水泥行业废气排放量大及能耗高两大问题,发明一种以C_3S_2矿物为主、并含少量C_2S和铁铝矿物的低钙水泥熟料,利用碳化的方式,使水泥获得良好的力学力度。该水泥具有低钙组成及熟料自粉化特点,因而显著节能,同时由于低碳及少用煤而显著减少废气排放,还由于该是水泥硬化时需消耗大量的CO_2,因此可在很大程度上解决水泥窑废气治理问题,因而成为一种从源头上可同时显著降低水泥生产     

煅烧凝灰岩对水泥水化产物和硬化体孔结构的影响

为探明煅烧凝灰岩对水泥水化产物的影响,借助X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等测试方法,分析了700℃下煅烧不同时间后凝灰岩的矿物组成及其对水泥水化产物和硬化体孔结构的影响.结果表明：煅烧后凝灰岩中的沸石水、结构水和吸附水被脱除,斜发沸石等沸石矿物架状结构发生破坏,形成无定形的SiO₂和Al₂O₃;煅烧凝灰岩有助于水泥中的水化硅酸钙(C-S-H)、钙矾石(AFt)和单硫型水化硫铝酸钙(AFm)形成,且降低了C-S-H的钙硅比(n(Ca)/n(Si)),消耗了Ca(OH)₂,水泥更易发生碳化;水化28 d后,煅烧凝灰岩水泥的孔隙率降低,孔径分布更细,从而提高了水泥强度.     

自粉化低钙水泥的制备方法及其碳化硬化性能

以γ-C2S为主要矿物的自粉化低钙水泥在制备和碳化硬化过程中均能显著减少二氧化碳的排放.为实现该水泥的规模化生产,对其工业原料制备方法进行了探讨,并研究了其碳化硬化性能.结果表明:取石灰石、砂岩和铁矿为水泥原料,当石灰饱和系数(KH)为0.67,硅率(SM)为2.50～4.50时,在1 300～1 400℃下进行煅烧,待炉温冷却后即可煅烧出自粉化低钙水泥.用该水泥制备尺寸为40mm×40mm×160mm的胶砂试块,碳化8h后,其抗折强度为8.2MPa,抗压强度为51.6MPa;碳化后再标准养护240d,其抗折强度可达13.9MPa,抗压强度可达70.0MPa.     

低温熟料对水泥水化的影响

低温熟料(LWC)以12CaO·7Al_2O_3(C_(12)A_7)和2CaO·SiO_2(C_2S)为胶凝性矿物成分,属于绿色水泥基材料。研究了低温熟料对硅酸盐水泥水化的影响,测试了水泥的凝结时间、早期化学收缩、力学性能和砂浆限制膨胀率,观察了掺低温熟料的水泥浆体微观形貌。结果表明,低温熟料促进了水泥水化硬化;10%低温熟料、75%P·Ⅱ硅酸盐水泥和15%粉煤灰构成的三元胶凝材料3 d、28 d抗压强度分别为31.0、68.2MPa,3 d、28 d抗折强度分别为6.3、9.5 MPa;复掺硬石膏,低温熟料提高了钙矾石生成量,可补偿水泥基材料的收缩。低温熟料可部分替代硅酸盐熟料生产通用硅酸盐水泥。     

水泥机立窑配料利用碳化煤球渣

广西黎塘氮肥厂水泥车间机立窑配料利用碳化煤球渣代替部分粘土和石灰石。碳化煤球渣是氮肥生产过程中排出的(干排和湿排)一种工业废渣,其中含有大量适于生产普通硅酸盐水泥的化学组分,还含有部分水泥熟料矿物,如钙黄长石(C_2AS),莫来石(A_3S_2),CaCO_3及CaO和少量SiO_2。特别是     

高强低钙硅酸盐水泥熟料煅烧动力学研究

通过对高强低钙硅酸盐水泥熟料和普通硅酸盐水泥熟料煅烧动力学过程进行对比,采用化学分析、X-ray衍射等手段,探讨了高强低钙硅酸盐水泥熟料煅烧动力学过程。研究发现:高强低钙硅酸盐水泥生料的易烧性优于普通硅酸盐水泥生料,烧成温度降低50~100℃;运用动力学公式与Arrhenius公式相结合分别计算煅烧反应活化能,高强低钙硅酸盐水泥熟料相对于普通硅酸盐水泥熟料烧成反应活化能降低32 k J/mol;规模化生产过程中,高强低钙硅酸盐水泥熟料相对于普通硅酸盐水泥熟料节约标煤5 kg/t,综合减排CO_2 43 kg/t。     

高强低钙水泥与普硅水泥熟料形成过程对比研究

通过比较分析了不同煅烧温度(1200、1250、1280、1300、1350、1400、1450℃)下制成的普通硅酸盐水泥熟料和不同C2S含量(40%、45%、50%、55%)的高强低钙水泥熟料,初步确定了高强低钙水泥熟料的煅烧温度范围为1300~1400℃,以及煅烧温度与熟料矿物组成之间的影响规律。     

不透水膨胀硅酸盐水泥

国外用普通硅酸盐水泥熟料、二水石膏和在600～700℃煅烧过的硅化明矾制造不透水膨胀硅酸盐水泥。熟料的矿物组成为:C_3S 53%,C_2S 20%,C_3A 8%,C_4AF 15%。硅化明矾在600～700℃煅烧后得到的产物为具有反应能力的氧化铝、硫酸铝和少量的硫酸钾、钠。这些化合物能够与石膏、氢氧化钙和熟料其他水化产物作用而得到膨胀水泥。经过多次试验确定,原料最恰当的配比为:82%水泥熟料;10%二水石膏;8%在600～700℃煅烧过的硅化明矾。用这种膨胀水泥     

特种水泥熟料和制造过程

CaO—SiO_2—Al_2O_3—Fe_2O_3—SO_3系统的硫铝酸盐贝利特熟料,可使用石灰石、石膏和粉煤灰为原料制造,其熟料的相组成可从原料组成计算出来.流态床燃烧生成的飞灰一般不适于用作用料,因为它含有较高的硫,但硫铅酸钙水泥熟料提出了使它成为水泥原料的途径.CaO—SiO_2—Al_2O_3—Fe_2O_3—SO_3—CaF_2系统的混合物在1350℃烧成为快硬水泥.这种水泥在10分钟左右即可形成钙矾石而固化,2天和28天的强度分别为7～28MPa和45～64MPa,强度的变化取决于矿物组成中C_3A/C_(11)A_7CaF_2/C_2S/C_4AF的比例.     

阿利特的结构和水硬活性

对硬化的水泥浆体和水泥石的大多数工艺性能起决定作用的硅酸盐水泥熟料的主要相是阿利特.由于固体和溶液的高精确物理—化学分析方法发展的结果,很多研究者不断地更准确地说明硅酸三钙水化的复杂性和尚未详尽研究的机理.借助X射线光谱学确定,原C_3S的表面富集有硅离子,对已清除吸附微粒的硅酸钙表面分析表明,对于CS,C_3S_2,C_2S,C_3S的(Ca Mg)/Si试验比值是极大地低于理论比值,并分别为0.81;1.0;1.5和2.1.     

固废基低钙固碳水泥熟料组成设计及烧成过程

以城市垃圾焚烧飞灰（MSWIFA）和焚烧底灰（BA）为原料,成功制备了一种以β型硅酸二钙（β-C₂S）为主的低钙固碳水泥熟料.结果表明：熟料在1 150~1 250 ℃之间均可被烧结,且实际所需的n（Ca）/n（Si）值要高于理论设计值,即n（Ca）/n（Si）>2.6,否则容易过烧且易形成钙铝黄长石,不利于水泥强度的发展;n（Ca）/n（Si）值对水泥早期抗压强度和碳化程度的影响较大,总体来说抗压强度随着n（Ca）/n（Si）值的增加呈递减趋势,n（Ca）/n（Si）=2.8~3.2时水泥碳化养护2 d的抗压强度基本维持在50 MPa以上,甚至高达72 MPa;当n（Ca）/n（Si）值升至3.3~3.7时,水泥的抗压强度降至25~30 MPa,CaCO₃生成量基本维持在12.00%左右;关于熟料各矿物的水化及碳化作用对其强度的贡献还需要进一步探究.     

对生产高级水泥熟料的探讨

几年来,我们对生产高级水泥熟料,进行了探讨,现将一些体会和意见提供有关单位参考。一、高级水泥熟料的矿物组成根据许多学者的研究,在硅酸盐水泥熟料四种主要矿物 C_3S、C_2S、C_3A 和 C_4AF 中,以 C_3S的绝对强度提高,C_3A 硬化最快。因此,许多学者认为生产高级水泥,熟料中的 C_3S 应在70%左右,C_3A 应在15%以上。苏联专家谢尔金,则认为高阿利特水泥水化时生成球状 Ca(OH)_2和板状的2CaO·SiO_2·aq,使水泥石不能形成致密的结构,而且产生内应力,使水泥强度的增长急剧地减缓,甚至使水泥强度下降。因此,认为高级水泥熟料中,C_3S 和 C_3A 不宜太高,他     

混凝土碳化深度的检测

在水泥混凝土中因水泥中含有C_3S和C_2S等矿物成分,在硬化过程中不断析出Ca(OH)_2。它是强碱性物质,所以新鲜砼的PH值为10～12.6。强碱性可使钢筋表面形成纯化膜,对钢筋具有良好的保护作用。但是砼在硬化过程中失去水份,析出Ca(OH)_2而形成毛细孔,成为一种微观的多孔体物质。在结构使用环境中存在CO_2(一般     

硫铝酸钡钙矿物烧成若干问题的研究

本文研究了新矿物硫铝酸钡钙(3CaO·3Al_2O_3·BaSO_4)形成规律、热稳定性、杂质离子固溶情况,以及烧成温度对硫铝酸钡钙水泥强度的影响.结果表明,硫铝酸钡钙在900℃开始形成,1100℃形成速度加快,>1300℃开始缓慢分解为BaQ·Al_2O_3、C_(?2)A_2、SO_2等,但在1500℃仍可存在.硫铝酸钡钙水泥适宜的烧成温度为1300-1400℃.CaO可取代其中的BaO;Fe_2O_3可取代其中的Al_2O_3,取代极限为0.6mol Al_2O_3.     

高强高贝利特硅酸盐水泥熟料矿相匹配研究

本文基于水泥工业节能减排的需求,通过高强高贝利特硅酸盐水泥熟料的低钙组成设计,针对硅酸盐水泥熟料中不同矿物具有的不同性能特点,制备出高强高贝利特硅酸盐水泥熟料,实现熟料CaO-SiO_2-Al_2O_3-Fe_2O_3多元体系的矿相组成优化匹配,达到实现低钙组成和高强度高性能的目的,降低水泥制备过程的碳排放和能源消耗。     

低钙硅酸盐水泥的不同配料方案对性能的影响

低钙硅酸盐水泥以其低污染、低能耗、低水化热以及长期强度高、耐久性耐腐蚀好等优良特性具有广阔的发展前景。本文中主要研究了低钙硅酸盐水泥的不同配料方案及烧成制度对其性能的影响,探索出了其最佳的生产工艺;研究发现烧结温度1380℃,升温速率为5℃/min,保温1h,所得水泥性能最佳,其3d、7d、28d抗压强度分别为49.4MPa、88.4MPa和124.1MPa。     

Fe_2O_3含量对高硫型硫铝酸盐水泥熟料烧成的影响

采用化学试剂配制了5组不同Fe_2O_3含量的高硫型硫铝酸盐水泥生料,在1225～1425℃下保温煅烧,得到相应的水泥熟料,通过观察熟料外观形貌、利用XRD和BSE-SEM测试,研究了Fe_2O_3含量对水泥熟料煅烧和矿物组成的影响。结果表明:熟料中铁相的矿物组成更接近于C_6AF_2;在CaO-SiO_2-Al_2O_3-Fe_2O_3-SO_3系统中,随着Fe_2O_3含量的增加,系统熔点降低;适量的铁相可以促进水泥熟料的早期水化。     

日本水泥公司21世纪水泥技术管理战略(Ⅲ)

<正> 1 改性贝利特水泥 除了为增加贝利特水泥早期强度而改善其水化反应外,目前正在研究某种能与贝利特混合发挥其早期强度的矿物。可掺入的矿物材料含有C_4A_3S,CuA_7·CaF_2和C_4AF,这些矿物均具有高水化反应速度且在硫酸钙环境中可产生钙钒石。 掺入上述矿物材料到贝利特水泥中后得到的改性贝利特水泥,比普通硅酸盐水泥烧成温度低200℃～300℃,由于在改性贝利特水泥生料中含有CaSO_4和CaF_2,这两种化合物