铝酸盐水泥水化机理一,高铝水泥的组成高铝水泥,又称矾土水泥或铝酸盐水泥,是以铝酸钙为主的熟料经磨细制成的水硬性胶凝材料。铝酸盐水泥以、和为主要成分,水泥的组成可能是、和、、和、和。,铝酸一钙()是高铝水泥的主要矿物,它使高铝水泥的初始强度发展速率远比高含量的硅酸盐水泥快。其特点是凝结正常,硬化迅速,是高铝水泥强度的主要来源。但含量过高时,强度发展主要集中在早期,后期强度增进率不显著。,二铝酸一钙()高铝水泥中含量较低时,较多。其水化较慢,早期强度低,但后期强度不断增长。如果含量过高,将影响高铝水泥的快硬性能。但随增加,水泥的耐热性能提高。质量优良的高铝水泥,其矿物组成一般以和为主。3,七铝酸十二钙(C12A7)C12A7晶体中铝和钙的配位极不规则,其结构中存在大量空腔,水极易进入。因此,C12A7水化、凝结极快,但强度不及CA高。当水泥中C12A7较多时,水泥出现快凝,甚至强度倒缩,耐热性下降。4,钙铝黄长石(C2AS)C2AS也称吕方柱石,因为此晶格中离子配位对称性很高,故水化活性极低。5,六铝酸一钙(CA6)CA6是低钙铝酸盐水泥中常见的一种矿物,为惰性矿物,无水硬性。但CA6能提高水泥的耐热性。高铝水泥熟料的主要化学成分为CaO、A12O3、SiO2、Fe2O3,还有少量的MgO、TiO2等。下列为各国生产高铝水泥成分组成。表离铝水泥的化学成分国别1生产方法代学城分(%)AgCaOSiO2Fe2O3|FeOTiO3'MgOS<13中国回转窃烧结袪50~缸32-354—S170-1:1-30.5-2董国电炉熔融法397E36〜關启〜95—6吕〜在1<1f2前苏联电炉熔融法36—434〜81-84〜81.57法国电炉熔融袪38-42胡〜3与8-104—6<2】70.1-0.z英国反射炉熔融注38-408-105^7<2i〜】fl總国高炉熔融法42—4840-43E〜£〜①10.3-11-21~1.50.3—0.4匈牙利烧结袪40—-1537-404〜£<2(X575液兰高炉熔融法38.5234.5(515.82S,580.59:0.89捷克制砖帑烧结法38-405—712-16<20,”1~il.5南斯拉夫反射炉熔融迭38—4036-106-84-7<2-17).1印度舊融法37.1133GU918.2Z12.9西班牙』貶射炉熔融法6~點38-42|建〜51呂〜4〜5|<2|T17h1二,高铝酸水泥中另外的成分及作用1,氧化铝氧化铝过低,熟料中易出现C12A7,使水泥快凝,强度下降;氧化铝过高,CA2过多,亦使水泥早期强度降低。2,氧化钙氧化钙含量过高,熟料中易出现C12A7,使水泥快凝;氧化钙过低,大量形成CA2,使水泥早期强度降低。3,二氧化硅适量二氧化硅(4%~5%)能促进生料更均匀地烧结,加速熟料形成。但二氧化硅增加,C2AS含量相应增加,水泥的早期性能降低。一般认为,熟料中二氧化硅含量不超过10%。4,氧化铁少量氧化铁能使熟料易于烧结,但超过4%时熟料容易产生夹馅现象,即表面正常,但内部生烧,使水泥的凝结变快,强度降低。5,氧化镁氧化镁常以碳酸镁形式存在于石灰石中,少量氧化镁(1%~2%)能加速熟料生成,降低高铝熔融物的粘度和熔融温度。但随氧化镁增多,镁铝尖晶石亦相应增加,MA不具有胶黏性,在生产中氧化镁含量应少于2%。四,高铝水泥的水化及硬化高铝水泥的主要矿物为CA,由于CA结构中Ca、Al的配位极不规则,水化极快,因此,其水化产物与温度关系极大。一般认为:当温度为15~20°C时:CA+10fCAH10当温度为20~30C时:(2m+n)CA+(10n+11m)H-CAHmCAHmAHm与n之比随温度提高而增加。当温度〉30C时:3CA+12H-CAHAHCA2的水化与CA相同:当温度为15〜20C时:2CA2+26H2CAH10+2AH3温度为20〜30C时:2CA2+1HCAH8+3AH3温度>30C时:3CA2+21HC3AH6+5AHC12A7的水化比CA还快,水化反应如下:温度v5°C时:C12A7+66HCAHO+3C2AH8+2CH温度<20C时:G2A7+1H6C2AH8+AH3温度〉20C时:G2A7+33HCAH6+3AH3C2AS水化极为缓慢。高铝水泥的硬化过程,与硅酸盐水泥基本相同。CAH10、C2AH8都属于六方晶系,所形成的片状与针状晶体相互交叉搭接,形成坚固的骨架结构,氢氧化铝凝胶填充期间,且结合水量大,因此空隙率低,结构致密,使水泥获得较高的机械强度。五,高铝水泥的养护我国GB201-81规定,高铝水泥划分为四个标号,既425、525、625和725四种型号。高铝水泥的最大特点是强度发展非常迅速,24h内几乎可以达到最高强度的80%。另外,在低温下(5~10C)也能很好硬化。但其强度...