純鋁酸鈣水泥粒徑對水化行為及澆注料的影響

純鋁酸鈣水泥粒徑對水化行為及澆注料的影響

-純鋁酸鈣水泥可以在24小時內為不定型耐火澆注料提供足夠的脫模強度，是不定型耐火澆注料中常用的純鋁酸鈣結合劑，其水化行為會影響澆注料的流動性以及可工作時間和脫模時間，進而對澆注料的正常施工帶來影響。純鋁酸鈣水泥的水化作用受多種因素影響，本研究主要試驗了純鋁酸鈣水泥細度大小對純鋁酸鈣水泥水化行為及其結合澆注料的物理力學性能的影響。

-首先通過比表面積和粒度分布的檢測，比較了純鋁酸鈣水泥粉磨不同時間（3h、6h和9h）后的粒度大小，結果表明，隨水泥粉磨時間的延長，水泥的粒度依次減小。為了研究純鋁酸鈣水泥粒度對水泥水化行為的影響，測量了不同養護溫度（如：10℃、20℃、30℃、40℃）下純鋁酸鈣水泥的水化放熱曲線，并分析了水化過程中的物相組成和顯微結構。10℃和20℃下，隨水泥粒度的減小，純鋁酸鈣水泥水化的休眠期延長，達到放熱最高峰的時間也有延遲，水化產物 CAH10的形成量減少，水泥水化速度減小。同時，粗粉磨純鋁酸鈣水泥水化后的顯微結構比較疏松，有利于自由水向水泥顆粒滲透，因而水泥的水化較快；細粉磨后純鋁酸鈣水泥水化后的顯微結構比較致密，不利于自由水向水泥顆粒滲透，水泥的水化較慢。所以得到結論，10℃和20℃下，水泥細度的減小對純鋁酸鈣水泥的水化有延緩作用。

-試驗在30℃下，隨水泥細度的減小，純鋁酸鈣水泥水化的休眠期縮短，達到放熱最高峰的時間提前，水泥水化速度增大。30℃下，粗粉磨純鋁酸鈣水泥的主要水化產物為 C2AH8，經過細粉磨后純鋁酸鈣水泥的主要水化產物為 C3AH6，水泥細度的減小改變了純鋁酸鈣水泥水化物相的組成；同時，粗粉磨純鋁酸鈣水泥水化后出現了尺寸較小的孔隙，且 C2AH8呈板片狀，妨礙了自由水向水泥顆粒的滲透，水泥的水化較慢；細粉磨后鋁酸鈣水泥水化后出現的孔隙比較大，且 C3AH6呈現的粒狀結構增加了試樣的孔隙，有利于自由水與水泥顆粒的接觸，水泥水化較快。

-試驗在40℃下，純鋁酸鈣水泥的水化產物是C3AH6。未粉磨鋁酸鈣水泥水化3.5h后仍然沒有生成 C3AH6，呈現的絮狀結構阻礙了自由水向水泥顆粒的滲透，水泥的水化較慢，但在水化6h后觀察到了水化產物C3AH6；粉磨3h和6h的鋁酸鈣水泥分別在水化3.5h和2h后就已經生成了粒狀水化產物C3AH6，增加了試樣的孔隙，水泥水化較快。所以，純鋁酸鈣水泥在30℃和40℃下，水泥粒度的減小對鋁酸鈣水泥的水化有促進作用。

-試驗水泥細度對純鋁酸鈣水泥結合澆注料的流動性時發現，20℃下，隨水泥粒度的減小，澆注料開始時和30min時的流動值沒有明顯的變化；但是隨時間的延長，45min時澆注料的流動值由138mm降到了110mm，60min時澆注料的流動值由122mm降到了100mm，澆注料的凝結加快，但仍具有足夠的流動度。對于在20℃下成型的澆注料，隨鋁酸鈣水泥粒度的減小，經過100-120℃烘干處理后澆注料的力學強度得到了提高，這可能是因為20℃下鋁酸鈣水泥顆粒尺寸較小時，水泥的水化量比較高，生成的較多的水化產物填充于晶體骨架的空隙中，形成致密的結構，從而使澆注料獲得較高的強度；1200℃和1400℃的熱處理后，澆注料的力學強度隨鋁酸鈣水泥粒度的減小而增加，可能是因為生成的水化產物較多，在一定溫度下水化產物的分解產物的活性較高，促進了澆注料的燒結，提高了澆注料的燒后強度。

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