胶凝材料学28

硫铝酸盐水泥概述报告人：杨沫成 员：汪华文 杨沫 张超1主要内容n生产技术简介n品种及性能n工程应用2n硫铝酸盐水泥是20世纪7080年代发明我国研制的具有自主知识产权的特种水泥系列。以低品位的矾土和石灰石、石膏为原料，烧制成以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物组成的熟料，外掺适量二水石膏磨细而成。31、生产技术简介n熟料的主要原料有石灰石、矾土和石膏，其烧成温度在1350左右。n熟料的主要矿物组成是无水硫铝酸钙和硅酸二钙。41.1、熟料原材料的技术要求n石灰石CaO50%、MgO20%；n矾土：Al2O350%、SiO220%、Fe2O320%、SO338%；n无水石膏：SO345%。5n碱度系数（CM）CM一般控制在0.91nCM1时将出现fCaO 或A3C、C12A7 等矿物，影响水泥水化速度、水化产物及形态；CM过小时，熟料中C2 AS含量增加，从而降低C4A7S和-C2 S的含量，对水泥性能不利。n铝硫比（P）P一般控制在3.54.0n若石膏含量不足，则Al2O3 过剩，熟料中C2 AS增加，使水泥早期性能下降。n1.2、生产硫铝酸盐水泥熟料时主要控制两个数值61.3、硫铝酸盐水泥熟料化学成分与矿物组成 化学成分矿物组成（%）Al2O3 SiO2 CaO Fe2O3 SO3 C4A3 C2S C4AF 水泥熟料 28-40 3-10 36-43 1-3 8-15 55-75 15-30 3-6 72、水泥品种与性能n快硬硫铝酸盐水泥n低碱度硫铝酸盐水泥n复合硫铝酸盐水泥n自应力硫铝酸盐水泥n出口型硫铝酸盐熟料粉82.1.1、快硬硫铝酸盐水泥n快硬硫铝酸盐水泥是硫铝酸盐水泥系列中最老的水泥品种之一，其主要特点是以3d强度定强度等级，即42.5级的水泥3d的抗压强度可达到42.5，而对水泥的后期（28d）强度仍有要求，避免了后期强度倒缩的问题。另外，对水泥的组成进行了要求，规定混合材（石灰石）的加入量不得大于10%。9行业标准 JC 933-2003 对快硬硫铝酸盐水泥性能的基本要求强度等级比表面积（m2/kg）凝结时间(min)抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)初凝终凝1d3d28d1d3d28d42.5不小于350不早于25不迟于18033.042.545.06.06.57.052.5不小于350不早于25不迟于18042.052.555.06.57.07.562.5不小于350不早于25不迟于18050.062.565.07.07.58.072.5不小于350不早于25不迟于18056.072.575.07.58.08.5102.1.2、低碱度硫铝酸盐水泥n低碱度硫铝酸盐水泥是我国目前生产量最大的硫铝酸盐水泥品种，是由适当成分的硫铝酸盐水泥熟料和较多量石灰石、适量石膏共同磨细制成，其碱度较低。11行业标准 JC/T 659-2003 对低碱度硫铝酸盐水泥性能的基本要求强度等级比表面积（m2/kg）凝结时间(min)抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)石灰石(%)初凝终凝1d7d1d7d不大于不小于32.5不小于400不早于25不迟于18025.032.53.55.0351542.5不小于400不早于25不迟于18032.042.54.05.552.5不小于400不早于25不迟于18039.052.54.56.0122.1.3、复合硫铝酸盐水泥n复合硫铝酸盐水泥是20世纪90年代末期发展起来的水泥品种，主要是采用硫铝酸盐熟料，加入石膏、石灰石、高炉粒化矿渣复合而形成，其碱度较高，PH值可达到11.2-11.6。13企业标准 Q/LJ 01-2004 对复合硫铝酸盐水泥性能的基本要求强度等级比表面积（m2/kg）凝结时间(min)抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)混合材加入量(%)初凝终凝1d3d28d1d3d28d32.5不小于4002518026.032.538.04.05.05.5不大于20.0142.1.4、自应力硫铝酸盐水泥n自应力硫铝酸盐水泥是硫铝酸盐水泥系列中历史最悠久的水泥品种，在20世纪80年代有很大的发展，但进入新世纪以来，随着自应力水泥压力管行业的萎缩和替代产品的增长，自应力硫铝酸盐水泥的产量逐年处于下降趋势。15行业标准 JC 715-1996 对自应力硫铝酸盐水泥性能的基本要求自应力等级比表面积（m2/kg）凝结时间(min)自应力值(MPa)抗压强度(MPa)自由膨胀(%)初凝终凝7d28d7d28d7d28d30级不小于370不早于40不迟于240不小于2.3不小于3.0不小于32.5不小于42.5不大于1.30不大于1.7540级不小于370不早于40不迟于240不小于3.1不小于4.0不小于32.5不小于42.5不大于1.30不大于1.7550级不小于370不早于40不迟于240不小于3.7不小于5.0不小于32.5不小于42.5不大于1.30不大于1.75162.1.5、出口型硫铝酸盐熟料粉n除了以上四个水泥品以外，目前国内许多生产企业生产出口型的硫铝酸盐水泥熟料粉，供出口和国内市场配置特种工程材料之用。17对出口型硫铝酸盐熟料粉性能的基本要求出口熟料等级比表面积（m2/kg）凝结时间(min)抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)Al2O3含量(%)初凝终凝1d3d1d7dAAA5003018060.080.07.510.038AA4002018040.060.06.08.532182.2、硫铝酸盐水泥的技术性能n1、硫铝酸盐水泥熟料的相对密度较硅酸盐水泥熟料低一般波动在2.872.92之间，而硫铝酸盐水泥的相对密度也较硅酸盐水泥的相对密度低得多。n2、硫铝酸盐水泥水化产物主要由钙矾石、铝胶和铁胶等组成。19n3、硫铝酸盐水泥的初凝时间较硅酸盐水泥的初凝时间快得多，一般初凝时间在3050min，终凝时间在4090min，而且硫铝酸盐初终凝时间之差一般较硅酸盐水泥初终凝之差短得多。n4、硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥比较，水化液相碱度低。因此，可以抑制碱-集料反应。20n5、硫铝酸盐水泥石的孔隙结构与硅酸盐水泥的空隙结构有明显差别，其特点是：(1)总孔隙率低，(2)平均孔径小，绝大部分孔径小于30nm，(3)孔的形状墨水瓶孔。这样的孔是形成硫铝酸盐水泥抗渗、抗冻、抗腐蚀、干缩小等优良性能的关键。213、性能及应用n低碱硫铝酸盐水泥水化浆液PH低，特别适用于生产GRC制品 22n其早强高强的特点，适用于抢修抢建工程23n抗渗、耐海水腐蚀性能大大优于硅酸盐水泥，适用于海洋建筑工程 24凝结时间快，抗冻性好，适用于冬季低温施工254、结论及展望n与普通硅酸盐水泥相比，硫铝酸盐水泥耐氯离子侵蚀能力强、抗冻性及抗碳化能力良好，越来越多的应用于冬季施工、海工工程等领域，并且硫铝酸盐水泥生产成本能耗低、CO2排放少，具有良好的经济效益及社会效益；n我国硫铝酸盐水泥行业的发展不成熟，将新技术应用于硫铝酸盐水泥的生产，改进硫铝酸盐水泥的生产工艺，更换新设备，促进硫铝酸盐水泥行业在我国的健康发展显得尤为重要。26