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作者:李相国;龚志雄;马伟男;李树国;张呈山;但建明;吕阳;
单位:武汉理工大学,硅酸盐建筑材料国家重点实验室;石河子大学,化学化工学院,化工绿色过程省部共建国家重点实验室培育基地;新疆隆泰达环保建材科技发展有限公司;
摘要:以电石渣、钢渣、脱硫石膏和粉煤灰为主要原料,以铝矾土为校正原料,制备高贝利特铁铝酸盐水泥(HBFAC)。通过综合热分析(TGA)、易烧性分析、X射线衍射(XRD)分析、水化热分析、扫描电子显微镜(SEM)及物理力学性能测试,系统研究了不同贝利特含量的固废基HBFAC熟料的烧成性能与水化行为。研究结果表明,固废基HBFAC熟料的形成温度区间为1 220~1 340℃,最佳煅烧温度为1 300℃,烧成温度比传统硫铝酸盐水泥(SAC)熟料低25~100℃,最佳保温时间为30 min。在最佳煅烧工艺下,固废基HBFAC熟料的晶体发育较好,分布均匀,且凝结时间相比SAC延缓20~30 min。制备的固废基HBFAC表现出快凝快硬、早期高强、后期强度持续增长及低水化热的特性,其抗压强度优于SAC和普通硅酸盐水泥(OPC)。水化产物主要包括高硫型钙矾石(AFt)、单硫型钙矾石(AFm)、铝凝胶(AH_3)和水化硅铝酸钙(C-A-S-H)。相较于硫铝酸四钙(C_4A_3S),硅酸二钙(C_2S)的水化较慢,对HBFAC后期强度的增长起到了持续促进作用。
关键词:多源固废;;高贝利特铁铝酸盐水泥;;烧成制度;;力学性能;;水化性能
基金资助:兵团重点科技攻关计划(2023AB013-03);; 八师石河子市科技计划项目(2022GY01)