氧化硼對(duì)純鋁酸鈣水泥、鋁酸鹽水泥、高鋁水泥、耐火水泥性能的影響（1）

 

 

-近年來(lái)資源利用，純鋁酸鈣水泥、鋁酸鹽水泥、高鋁水泥、耐火水泥生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)始用生產(chǎn)煅燒氧化鋁粉過(guò)程中產(chǎn)生的收塵粉作為部分氧化鋁原料來(lái)生產(chǎn)純鋁酸鈣水泥、鋁酸鹽水泥、高鋁水泥、耐火水泥。但是在這些收塵粉中會(huì)有一定量的氧化硼，進(jìn)入水泥中有可能會(huì)影響水泥的物相組成，進(jìn)而影響其水化過(guò)程，從而影響純鋁酸鈣水泥、鋁酸鹽水泥、高鋁水泥、耐火水泥的使用性能。 但是到目前為止，尚未見(jiàn)到熟料中的氧化硼對(duì)純鋁酸鈣水泥、鋁酸鹽水泥、高鋁水泥、耐火水泥的水化過(guò)程及澆注料高溫性能影響的研究。

 

-現(xiàn)有水泥結(jié)合澆注料中的高鋁水泥平均粒徑為20-30μm，與普通硅酸鹽水泥的平均粒徑基本一致，具體如何定義純鋁酸鈣水泥的平均粒徑并沒(méi)有找到合理的解釋。 由于使用領(lǐng)域的不同，作為建筑材料的硅酸鹽水泥而言，其水化時(shí)間可以延長(zhǎng)到與建筑物壽命等同而對(duì)用于耐火水泥結(jié)合澆注料的純鋁酸鈣水泥來(lái)說(shuō)，其水化時(shí)間一般在24h以?xún)?nèi)就要脫模，進(jìn)而烘干，終止水化。已有的研究表明，在20℃養(yǎng)護(hù)24h后的水泥顆粒的水化層厚度只有1.3～1.7μm，意味著鋁酸鈣水泥水化24h以后，現(xiàn)有的鋁酸鈣水泥顆粒大部分沒(méi)有水化。

 

-當(dāng)純鋁酸鈣水泥粒度減小時(shí)，有可能加速水泥水化速率，從而影響澆注料是否有足夠的施工時(shí)間，水泥在澆注料中的分散會(huì)更加均勻，水化產(chǎn)物也會(huì)更多和更加均勻的分布，可以為澆注料提供更高的脫模強(qiáng)度或者減少水泥的加入量。在熱處理過(guò)程中伴隨的局部體積膨脹的物相(CA2和CA6)也會(huì)在澆注料中分布的更為細(xì)小和均勻。這些結(jié)合相生成伴隨的體積膨脹所導(dǎo)致的局部裂紋可能減少，因而有可能提高澆注料煅燒后的強(qiáng)度和高溫體積穩(wěn)定性。 到目前為止，尚未見(jiàn)到鋁酸鈣水泥粒度對(duì)水泥的水化過(guò)程及澆注料高溫性能影響的研究。

 

-結(jié)果表明,含氧化硼純鋁酸鈣水泥凈漿潛伏期(約3h)及開(kāi)始溶解到形成水化物沉淀的時(shí)間(約4h)均快于不含氧化硼的純鋁酸鈣水泥凈漿的潛伏期(約5h)及開(kāi)始溶解到形成水化物沉淀的時(shí)間(約6h)。含氧化硼純鋁酸鈣水泥制備的水泥砂漿的凝結(jié)時(shí)間(190min)和流動(dòng)值(125 mm)均低于不含氧化硼純鋁酸鈣水泥砂漿的凝結(jié)時(shí)間(200min)和流動(dòng)值(146 mm)。經(jīng)110℃烘干后的強(qiáng)度分析表明，含氧化硼純鋁酸鈣水泥制備的澆注料的耐壓強(qiáng)度(86.10MPa)和抗折強(qiáng)度(12.03MPa)均高于不含氧化硼鋁酸鹽澆注料的強(qiáng)度(分別為72.50和10.50 MPa)。

 

-以上結(jié)果表明，水泥中氧化硼加速了水泥溶解和水化產(chǎn)物析出，導(dǎo)致鋁酸鈣水泥的水化凝結(jié)速度加快。冷凍真空干燥終止水泥水化后試樣的物相分析和微觀形貌分析證實(shí)，含氧化硼純鋁酸鈣水泥較不含氧化硼的純鋁酸鈣水泥更易生成水化產(chǎn)物。 由純鋁酸鈣水泥中CA和CA2的晶格參數(shù)分析結(jié)果可知，含氧化硼純鋁酸鈣水泥中CA及CA2最強(qiáng)峰的晶面間距均低于不含氧化硼水泥中CA和CA2的晶面間距，前者的最強(qiáng)峰的半高寬高于后者的。

 

-由以上這些結(jié)果表明，水泥中的氧化硼純鋁酸鈣水泥能固溶到鋁酸鈣物相的晶格中，增加可水化物的缺陷，活化晶格。導(dǎo)致水泥溶解和水化產(chǎn)物析出和純鋁酸鈣水泥的水化凝結(jié)速度加快。

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