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作者：张欢欢;
单位：郑州工程技术学院土木工程学院;
摘要：有研究表明TiO_2在水泥熟料烧制过程中可降低液相黏度并稳定β-C_2S相。当前，我国存有大量富含TiO_2及水泥材料成分的含钛高炉渣，本文以含钛高炉渣和水泥生料为原料，制备了具有优良干缩和抗化学侵蚀性能的贝利特水泥熟料(其主要成分为β-C_2S,含少量C_3S),并探讨了含钛高炉渣添加量对熟料相组成、显微结构与水化特性的影响规律，深入研究了Ti~(4+)在熟料中的分布规律，得到以下主要结论：高炉渣的掺入有利于提高熟料的水化活性，增加抗压强度，空白水泥胶砂试样养护3 d、7 d、28 d、90 d的抗压强度分别为20.3 MPa、27.2 MPa、42.3 MPa、53.8 MPa,掺入4%高炉渣，抗压强度分别升至34.6 MPa、40.5 MPa、57.6 MPa、68.3 MPa;高炉渣提高熟料水化活性的机理为渣中的TiO_2与MgO可以减少和破坏富硅液相的硅氧网络结构，从而减低液相的黏度；结构性差异因子D与半径差异百分比C值计算结果说明，相比熟料中的其他离子，Ti~(4+)倾向取代Fe~(3+)固溶于贝利特熟料物相，以C_4AF为代表的中间相；Ti~(4+)的固溶不仅可使得熟料中物相晶格发生畸变，水化活性得到提高，还能抑制β-C_2S转变为无水化活性的γ-C_2S,促进f-CaO与β-C_2S反应生成C_3S。该研究为含钛高炉渣的高效清洁利用提供了理论研究基础。
关键词：含钛高炉渣;;贝利特水泥;;TiO_2;;水化活性;;晶格畸变;;β-C_2S;;C_3S;;抗压强度
基金资助：“十三五”国家重点研发计划(2018YTC1996488);; 河南省科技攻关计划项目(2020YBC08396)
