高鋁水泥的生成

發布時間：2016/11/11 16:37:58

　　高鋁水泥是以鋁礬土和石灰為原料，按一定比例配製，經煆燒、磨細所製得的一種以鋁酸鹽為主要礦物成分的水 硬性膠凝材料，又稱鋁酸鹽水泥。下麵由小編為大家介紹高鋁水泥的生成。

　　國外多采用熔融法生產高鋁水泥。原料不需磨細，可用低品位礬土。但燒成熱耗高，熟料硬度高，粉磨電耗大。 我國廣泛采用回轉窯燒成法，燒成熱耗低，粉磨電耗低，可用生產矽酸鹽水泥的設備。但要用高品質原料，生料要 均勻，燒成溫度範圍窄，僅50～80℃，燒成溫度一般在1300～1380℃。

　　在煆燒中要采用低灰分燃料，以免灰分落入而影響物料的均勻性，造成結大塊和熔融。另外，要控製好燒成帶的 火焰溫度。由於熟料凝結正常，水泥粉磨時不加石膏等緩凝劑。

　　生料配料主要控製堿度係數和鋁矽比係數（Al2O3/SiO2）。Am值高 則CA多，水泥凝結快，強度高；Am值低，則CA少 而CA2多，凝結慢、強度低。回轉窯生產時，普通高鋁水泥一般Am選取0.75，若為快硬高強的高鋁水泥，Am應控製 在0.8～0.9之間；如要求具有較好的耐高溫性能，則Am應控製在0.55～0.65較為合適。鋁矽比A/S值對水泥強度有 很大影響。A/S＞7，水泥標號可達325號以上；A/S＞9，水泥標號可達425號以上，對於低鈣鋁酸鹽水泥，A/S常高 於16。

　　CA是高鋁水泥的主要礦物，有很高的水硬活性，凝結時間正常，水化硬化迅速；CA2水化硬化慢，後期強度高，但 早期強度卻較低，具有較好的耐高溫性能。

　　CA的水化產物與溫度關係很大，在環境溫度低於20℃時，主要生成CAH10；溫度20～30℃，轉變為C2AH8和Al（OH）3 凝膠；溫度高於30℃時，則轉變為C3AH6和Al（OH）3凝膠。C12A7的水化與CA相似，結晶的C2AS水化很慢，β-C2S水 化生成C-S-H凝膠。由於介穩相CAH10和C2AH8逐步轉變為C3AH6穩定相，溫度越高，轉變越快，同時晶型轉變釋放 出大量遊離水，孔隙率急劇增加，使得高鋁水泥的長期強度特別是在濕熱環境下會明顯下降，甚至引起工程破壞 ，因此，許多國家限製高鋁水泥應用於結構工程。

　　高鋁水泥初凝時間不得早於40min，終凝時間不得遲於10h。在高鋁水泥中加入15%～60%矽酸鹽水泥會發生閃凝， 這是因為矽酸鹽水泥析出Ca（OH）2，增加液相的pH值之故。

　　高鋁水泥的特點是強度發展非常迅速，24h內幾乎可達到高強度，標號以3d抗壓強度來表示。其28d強度不得低 於3d強度指標。另一特點是在低溫（5～10℃）也能很好硬化，而在氣溫較高（＞30℃）條件下養護，強度劇烈下 降。因此，高鋁水泥使用溫度不得超過30℃，更不宜采用蒸汽養護。高鋁水泥抗硫酸鹽性能好，因為水化時不析 出Ca（OH）2。

　　此外，水化產物含有Al（OH）3凝膠，使水泥石致密，抗滲性好，對碳酸水和稀酸（pH不小於4）也有很好的穩定性， 但對濃酸和濃堿的耐蝕性不好。由於在高溫下（＞900℃），高鋁水泥會發生固相反應，燒結結合逐步取代水化結 合，因此，高鋁水泥又有一定耐高溫性，在高溫下仍能保持較高強度，特別是低鈣鋁酸鹽水泥，可作各種高溫爐 內襯。目前高鋁水泥主要用於配製膨脹水泥、自應力水泥和1200～1400℃的耐熱混凝土。