水泥中摻加石灰石.doc

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1、1.由于CaCO3和水化鋁酸鈣形成水化碳鋁酸鈣所致2.CaCO3可加速C3S的水化，對Ca(OH)2的結(jié)晶起晶核作用。3.水泥磨制細(xì)度和顆粒組成對水泥活性和水泥混凝土性能有很大影響,太粗的熟料顆粒不能完全水化,太細(xì)的熟料顆粒會增大需水量,影響混凝土的耐久性。4.眾所周知，石膏在水泥中起調(diào)凝作用，并能提高水泥的早期強度，影響水泥的一系列性能。如單單滿足調(diào)凝的要求，則水泥中的石膏，按SO3計有1%左右就可以了。但在水泥生產(chǎn)中，實際石膏用量要比這個量大60～100%。這個量是各個廠根據(jù)自己水泥組成和強度發(fā)展規(guī)律的需要而確定的最適宜摻量。石膏

2、的緩凝作用，通常解釋為是由石膏在鋁酸鹽表面形成難溶的水化硫鋁酸鹽，阻礙鋁酸鹽進一步水化〔2〕，因而延緩了凝結(jié)時間。但是，石灰石在水中的溶解度比二水石膏要小得多，而CaCO3與水化鋁酸鹽形成的C3A·CaCO3·11H2O其溶解度又比鈣礬石大，現(xiàn)已經(jīng)試驗證明，單用石灰石是不能滿足水泥調(diào)凝的要求，但卻可以提高水泥的早期強度。英國John·Bensted試驗研究也表明離子在控制水泥水化最初放熱速率上遠比不上離子〔1〕。其實，石膏對水泥性能的影響與水泥的組成密切相關(guān)，上面所說的僅是水化液相中有很高Ca2+濃度時發(fā)生的情況，而當(dāng)水化液相中Ca2

3、+濃度較低，并具有較多的鋁酸鹽礦物時，硫鋁酸鹽將形成為較大的晶體，在水泥漿中起骨架作用，同時也不妨礙鋁酸鹽的進一步水化。因此，這時石膏起促凝作用。石膏在礦渣水泥中的作用，一般以后一種為主。由于石灰石的填充效應(yīng)和在早期能與水化鋁酸鹽作用形成復(fù)鹽，有助于改善水泥石的結(jié)晶形態(tài)和穩(wěn)定性，而且這種產(chǎn)物的晶體尺寸增加很快，并進而轉(zhuǎn)化為結(jié)晶聚集體，加強了水泥石中各組分之間的連接強度〔3〕，因而有可能起到相當(dāng)于石膏在水泥中所起的早強作用。由于這一原因，礦渣水泥中有石灰石存在時，水泥的適宜石膏量將會有所減少。針對我國生產(chǎn)礦渣水泥多的特點，我們研究了在礦

4、渣水泥中摻石灰石對適宜石膏量的影響。1.從水化角度來考慮，在硅酸鹽水泥中石膏的最適宜含量是指硬化著的硅酸鹽水泥在一定時間內(nèi)C3A能夠化合石膏的最高數(shù)量。2.在磨制水泥時，摻入一定量的石膏起到調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間的作用。此外，石膏在水化時，又起到硫酸鹽激發(fā)劑的作用，特別是在普通水泥中摻入較多礦渣(不超過15%)時，適當(dāng)多摻點石膏對水泥強度有利。但超過一定量時，水泥凝結(jié)硬化后，過多的CaSO4繼續(xù)與水泥中的C3A反應(yīng)生成硫鋁酸鈣，使體積膨脹，影響水泥的后期強度。若石膏的摻入量過少又起不到調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間的作用。據(jù)有關(guān)資料介紹：石灰石中的CaC

5、O3與石膏中的CaSO4一樣，也與水泥中的C3A反應(yīng)生成難溶的碳鋁酸鈣。反應(yīng)也消耗部分的C3A。因此，石灰石雖然作為混合材料摻入，在水泥水化時，也同樣的替代了部分石膏的作用。3.水泥中摻有少量的石灰石能提高水泥的早期強度，一方面是CaCO3能加速熟料礦物C3S的早期水化；另一方面是由于CaCO3與熟料中的C3A和C4AF反應(yīng)生成碳鋁酸鈣：1.3CaCO3+C3A+30H2O→C3A·3CaCO3·30H2O2.C4AF水化后再與CaCO3反應(yīng)生成碳鋁酸鈣。碳鋁酸鈣是一種針狀體，從而增強了水泥的早期強度。由于熟料中的C3A和C4AF含量

6、有限，只能與CaSO4和少量的CaCO3反應(yīng)。石灰石摻量過多，水泥漿體中就必然留下許多不與C3A和C4AF反應(yīng)的CaCO3。由于它本身沒有水硬性，因此石灰石摻量過多水泥強度就下降。對以礦渣作混合材料的普通水泥，石灰石除了與熟料中的C3A和C4AF反應(yīng)外，還能慢慢地與礦渣中的C3A反應(yīng)，不斷地充實水泥漿體。所以石灰石代替部分礦渣，其水泥各齡期強度均較高。3.從石灰石和石膏在水泥漿體中的水化產(chǎn)物可以看出，它們在水泥中的作用是相似的(見表6)?！　”?　石灰石在水泥中的水化產(chǎn)物石膏在水泥中的水化產(chǎn)物針狀晶體六方片狀晶體六方片狀晶體C3A·3

7、CaCO3·30H2OC3A·CaCO3·11H2OC3A·CaCO3·6H2OC3A·3CaSO4·31H2OC3A·CaSO4·12H2OC3A·CaSO4·10H2O1.石灰石和石膏在水泥漿體中都可以生成針狀晶體和兩種六方片狀晶體，所不同的只是晶體的含水量。2.石膏中的CaSO4在常溫下的溶解度為0.2～0.8毫克/升，而石灰石中的CaCO3的溶解度極小，作為水泥緩凝劑，石灰石難以代替石膏。由于粉煤灰是容重只有0.7t/m3、水分<1%的極細(xì)粉末，因而粉煤灰具有易流動的物理特性。在水泥生產(chǎn)過程中，對粉煤灰的計量與配比控制具有一定

8、的難度。