用煅烧高岭石制备硫铝酸盐水泥熟料的物相组成及水化性能研究

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硫对铝酸盐水泥物相组成和浇注料性能的影响

硫对铝酸盐水泥物相组成和浇注料性能的影响

是 由燃 煤造成 的 j。文献 [7]报道 ,在硅 酸盐 水泥 的生 产 过程 中 ,煤燃 烧放 出的 SO:能与 水泥 生 料反 应生 成 硫铝 酸钙 (3CaO·3A1 0 ·CaSO ,即 C S)而得 到 固 定 ,降低 SO:排放 。在铝酸盐水 泥 的生产 过 程 中 ,煤 中 的硫 能否与水 泥生料反应 生成 c s,对铝 酸盐水泥结 合浇 注料 的施 工性能有何 影响 ,目前还 未见报道 。
表 1 原料的化学组成
用 s4 Pioneer X射线荧光仪对煅烧矾土和水泥进 行化学组成分析,采用 CS-206型碳硫仪进行全硫分析。
用 x’Pert Pro X射线衍射仪对水泥熟料进行物 相分 析 ,用 Nova Nano SEM 400扫 描 电子 显 微 镜 并 结
张 业 范 :男 ,1978年 生 ,博 士 研 究生 。
E—mail:yefanzhang@ 163.corn
通讯作者 :李楠 ,男 ,1938年 生 ,教授 。
E—mail linan@ wust.edu.cn
Байду номын сангаас收稿 日期 :2015—07—07
54 NAIHUO CAILIAO/耐火材料 201 6/1 http://www.nhc1.com.cn
摘 要 :为 了研 究煤 中的硫 含 量对铝 酸 盐水泥 的物相 组 成和 浇 注料 性 能 的影 响 ,选取 以不 同硫 含 量 的煤 为 燃料 煅烧的两种不同硫含量的 CA一50铝酸盐水泥为研 究对象,分析 了煤 中硫含量的增加对水泥熟料物相组成的影 响 ,并 用碳硫 仪 、XRD、SEM 和 EDS分析 了原料和 熟料 中硫 的含 量和存 在 形式 ,比较 了两种铝 酸 盐水 泥结合 浇 注 料的性能。结果表明:煤 中硫含 量的增加导致水泥 中硫铝酸钙含量的增加 ,进 而影响浇注料 中水泥的水化过 程 ,推迟 了水化产物产生大量沉淀的时间,降低 了最高放热温度 ,提 高了24 h养护后 的耐压强度。 关键 词 :铝 酸 盐水 泥 ;二氧 化硫 ;硫铝 酸钙 ;煤

高贝利特硫铝酸盐水泥活化研究进展

高贝利特硫铝酸盐水泥活化研究进展

高贝利特硫铝酸盐水泥活化研究进展
张五怡;聂松;徐名凤;周健;李辉
【期刊名称】《硅酸盐通报》
【年(卷),期】2022(41)9
【摘要】基于我国提出的“双碳”战略目标,水泥行业应针对其高碳排放问题制定脱碳计划,因此,低碳水泥的研发和应用迫在眉睫。

高贝利特硫铝酸盐水泥是一种在节能减排的同时能够资源化利用含铝工业废弃物的新型低碳水泥,未来也将会是一种具有高强度的低成本水泥。

因此,高贝利特硫铝酸盐水泥的研发促进了水泥行业的绿色化发展。

然而,水泥矿物组成中高活性无水硫铝酸钙含量较低,导致水泥石早期强度较低。

对水泥早期活性进行研究可提升水泥强度,进而扩大其应用范围。

本文通过简述高贝利特硫铝酸盐水泥的组成、特点和研究现状,从水泥主要矿物硅酸二钙、无水硫铝酸钙的活化和水泥矿物组成设计优化三个方面总结了影响高贝利特硫铝酸盐水泥活性的因素,旨在为高性能水泥的研制提供理论指导。

【总页数】14页(P2979-2992)
【作者】张五怡;聂松;徐名凤;周健;李辉
【作者单位】河北工业大学土木与交通学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ172
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5.高贝利特硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥-高铝水泥复合胶凝材料制备超早强修补砂浆
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153、煅烧温度对硫铝酸盐水泥熟料矿物组成及性能有何影响

153、煅烧温度对硫铝酸盐水泥熟料矿物组成及性能有何影响

煅烧温度对硫铝酸盐水泥熟料矿物组成及性能有何影响(1)烧成温度对熟料矿物组成的影响实验室煅烧试验结果表明,在1200~1400℃温度范围内都可以烧成以SAC34和C2S为主的硫铝酸盐水泥熟料。

但随着烧成温度的不同,熟料的矿物组成会有如下变化: 当烧成温度在1200℃时,除SAC34和C2S外,还有C2AS、2C2S·CaSO4及CaSO4存在,后三种矿物在1250℃还存在,说明在此温度下熟料的有用矿物还没有完全形成。

当烧成温度上升至1300℃时,2C2S·CaSO4和C2AS基本消失,温度在1300~1350℃范围内,熟料中主要矿物为SAC34和C2S,烧成温度若再升高,即当温度达1400℃时,SAC34部分分解,熟料中SAC34反而减少,出现C2AS和C12A7矿物,还有微量f-CaO存在。

对不同烧成温度下形成熟料中SO3和SAC34的测定结果表明,随着烧成温度的提高,熟料中SO3不断减少,在1200℃时,熟料中SO3为11.27%,此时CaSO4除生成有用矿物SAC34外,还与C2S反应生成复盐2C2S·CaSO4,即2C2S+CaSO4→2C2S·CaSO4。

当烧成温度在1400℃时,原已形成的SAC34部分分解,SO3则挥发逸出,熟料中SO3仅剩6.59%,熟料的SA/>3.82,SO3已不足与CaO和Al2O3完全形成C4A3S,故有其他矿物生成。

熟料中SAC34含量的变化开始时随烧成温度的升高而增多,在1300~1350℃时,SAC34的生成量最大,但烧成温度到1400℃后,熟料中SAC34明显减少。

对工厂熟料物相检定结果显示,煅烧温度较低的低烧熟料中同样含有2C2S·CaSO4和C2AS等矿物,这种熟料在窑内约在1200℃左右煅烧而成。

在1300~1350℃范围内烧成的正常熟料中主要含有C4A3S和C2S矿物。

而熔块料则在过烧情况下形成,估计烧成温度≥1400℃,发现有C2AS和C12A7及微量f-CaO存在。

铝酸盐水泥的制备与性能研究

铝酸盐水泥的制备与性能研究

铝酸盐水泥的制备与性能研究铝酸盐水泥是一种特殊的水泥,它以高岭土和石灰石为主要原料,再加入适量的氟化铝和硅酸盐等助剂,经过高温煅烧和水洗处理后制成。

铝酸盐水泥在使用中具有很好的化学稳定性和耐久性,被广泛应用于高温、高压、酸碱等特殊环境下的建筑、化工、航空等领域。

铝酸盐水泥的制备制备铝酸盐水泥的主要原料是高岭土和石灰石,其中高岭土是铝酸盐水泥制备的关键原料。

高岭土主要由伊利石和蒙脱石等矿物组成,含有较高的Al2O3和SiO2,经过粉碎、筛分、干燥等处理后,再加入适量的氟化铝和硅酸盐等助剂,混合均匀后,放入旋转窑中进行固相反应。

反应终点温度一般在1300℃左右,反应产物经过水洗、过筛等处理后,制成铝酸盐水泥。

铝酸盐水泥的性能研究1. 物理性能铝酸盐水泥的物理性能包括密度、孔隙率、抗压强度等指标。

其中,密度一般在2.7-3.0g/cm3之间,比普通水泥略高;孔隙率一般低于25%,比普通水泥低;抗压强度一般在45-70MPa之间,比普通水泥高。

2. 化学稳定性铝酸盐水泥具有较好的化学稳定性,能够在酸碱、高温、高压等特殊环境下保持良好的性能。

经过研究发现,铝酸盐水泥在酸性环境下表现出较好的抗腐蚀性能;在高温环境下,其强度和稳定性能都得到了良好的保持和提升;在海水环境下,其耐久性也得到了良好的验证。

3. 施工性能铝酸盐水泥的施工性能与普通水泥相当,具有良好的可塑性和适应性,能够满足不同场合下的施工要求。

但铝酸盐水泥的凝固时间相对较长,需要注意施工过程中的时间控制和细节处理。

结语铝酸盐水泥的制备与性能研究是一个复杂而重要的工作。

在制备过程中,需要保证原材料的质量和配比的准确性,同时需要注意炉温、反应时间等参数的控制。

在性能研究方面,需要进行多方位、全方位的测试和验证,以便更加准确地了解铝酸盐水泥的性能特点和应用前景。

研究赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料烧成过程及矿物组成

研究赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料烧成过程及矿物组成

研究赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料烧成过程及矿物组成研究赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料烧成过程及矿物组成1. 引言赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料是一种重要的水泥材料,广泛应用于建筑和工程领域。

通过研究其烧成过程及矿物组成,可以深入了解其性质和应用潜力。

本文将从深度和广度的角度,对赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料进行评估,并探索其烧成过程和主要矿物组成。

2. 赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料的定义和特点赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料是一种由赤泥、铁硫铝酸盐和适量的矿物质组成的水泥材料。

它具有以下特点:2.1. 高强度:赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料具有较高的抗压强度和抗折强度,使其在工程应用中能够承受较大的荷载。

2.2. 耐腐蚀性:由于其独特的化学成分,赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料对酸碱等腐蚀有较好的抵抗能力。

2.3. 提高浇筑性能:赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料中的添加物能够改善混凝土的流动性和凝结时间,提高施工的效率。

3. 赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料烧成过程3.1. 前处理:在熟料烧成前,赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料需要进行前处理,包括干燥、筛分和预煅等步骤,以提高其活性和稳定性。

3.2. 煅烧:赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料采用旋转窑进行煅烧。

煅烧过程中,赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料中的有机物和水分会逐渐挥发,矿物质发生相应的化学变化。

3.3. 冷却:煅烧后的赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料需要经过冷却处理,使其温度逐渐降低,并稳定其物理和化学性质。

4. 赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成4.1. 赤泥:赤泥是赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料中的主要成分之一,其主要成分为高岭石。

高岭石通过煅烧过程中的化学反应,转化为其他矿物质,如Alite(三钙铝酸盐)和Belite(二钙硅酸盐)。

4.2. 铁硫铝酸盐:铁硫铝酸盐是赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料中的关键成分,它主要由铝、硅、硫和铁元素组成。

在煅烧过程中,铁硫铝酸盐发生化学反应,生成 C4AF(四钙铁硅酸盐)矿物。

4.3. 矿物质:赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料还包含其他矿物质,如钙矾石、方解石和石膏。

赤泥制备硫铝酸盐水泥熟料的物相组成及水化性能

赤泥制备硫铝酸盐水泥熟料的物相组成及水化性能

赤泥制备硫铝酸盐水泥熟料的物相组成及水化性能赵宏伟1,李金洪1,刘 辉2(11中国地质大学矿物材料国家专业实验室,北京 100083;21山东铝业股份有限公司,山东淄博 255052) 摘 要:以赤泥为主要原料,经配方设计,在1300℃条件下烧制硫铝酸盐水泥熟料。

运用X 粉晶衍射(XRD )和扫描电镜(SEM )等手段,对水泥熟料形成历程、水化产物进行分析。

结果表明,水泥熟料有较好的易烧性,熟料主要矿物发育良好。

水化产物以花瓣状或片状的AFm 、短柱状的AFt 及C 2S 2H 等胶体为主,浆体结构致密。

水泥净浆试块强度测试结果表明,1d ,3d ,28d 龄期的抗压强度分别为42MPa ,50MPa ,65MPa ,抗折强度分别为810MPa ,815MPa ,1215MPa ,早期强度较高且增进稳定。

关键词:环境工程;赤泥;水泥熟料;硫铝酸盐中图分类号:X758;TQ17217;TF821 文献标识码:A 文章编号:1001-0211(2006)04-0119-05收稿日期:2006-05-16基金项目:国家自然科学基金资助项目(40602008);矿物材料国家专业实验室基金项目(A05005)作者简介:赵宏伟(1983-),男,陕西眉县人,助教,主要从事非金属矿物材料等方面的研究。

赤泥是工业氧化铝生产中排放的高碱性泥浆(p H 10~1215),化学成分极其复杂,属于工业有害废渣[1]。

每生产1t 氧化铝约排放110~116t 赤泥,全世界每年赤泥排放量约为6600万t [1-2],我国赤泥年排放量高达300万t ,当前赤泥的利用率仅为15%左右[3]。

因此,赤泥的治理与综合利用问题已引起国内外普遍关注,是目前铝工业急需解决的重要课题之一。

近年来,赤泥用于水泥、混凝土方面的研究,获得了较好的成果[4-9],但因赤泥的含碱R 2O (即Na 2O +K 2O )较高(一般在215%~310%),不能直接大量作为烧制普通硅酸盐水泥熟料的原料,大部分是作为水泥或混凝土等胶凝材料的性能调节型辅助胶凝组分掺杂。

赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料烧成过程及矿物组成研究

赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料烧成过程及矿物组成研究

赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料烧成过程及矿物组成研究赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料是一种重要的水泥原料,其烧成过程和矿物组成对于水泥生产具有重要意义。

本文将对赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料的烧成过程和矿物组成进行研究。

一、烧成过程赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料的烧成过程是一个复杂的化学反应过程。

在烧成过程中,熟料中的主要矿物质发生了一系列的化学反应,形成了新的矿物质。

烧成过程中的主要反应包括:1. 碳酸钙分解反应CaCO3 → CaO + CO22. 硅酸盐矿物质的热分解反应2CaO·SiO2 + 3CaCO3 → 3CaO·SiO2 + 3CO2 +2CaO·Al2O3·Fe2O33. 铝酸盐矿物质的热分解反应2CaO·Al2O3 + 9CaCO3 → 3CaO·Al2O3 + 3CO2 + 4CaO·SiO2 +2CaSO44. 硫酸盐矿物质的热分解反应CaSO4·2H2O → CaSO4 + 2H2O在烧成过程中,温度、氧气含量、热传递等因素对反应速率和反应产物的形成有着重要的影响。

因此,烧成过程需要严格控制温度、氧气含量和热传递等因素,以保证熟料的质量和稳定性。

二、矿物组成赤泥铁硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成主要包括以下几种:1. 硅酸盐矿物质硅酸盐矿物质是熟料中的主要矿物质,包括三种主要的矿物质:方解石、石英和榴石。

其中,方解石是最主要的矿物质,占熟料总量的60%以上。

石英和榴石的含量较少,分别占熟料总量的10%左右。

2. 铝酸盐矿物质铝酸盐矿物质是熟料中的次要矿物质,包括两种主要的矿物质:方铝石和钙铝石。

其中,方铝石的含量较高,占熟料总量的10%左右,钙铝石的含量较少,占熟料总量的1%左右。

3. 硫酸盐矿物质硫酸盐矿物质是熟料中的次要矿物质,包括两种主要的矿物质:石膏和硫铝酸钙。

其中,石膏的含量较高,占熟料总量的10%左右,硫铝酸钙的含量较少,占熟料总量的1%左右。

硫铝酸盐水泥的性能与应用(优.选)

硫铝酸盐水泥的性能与应用(优.选)

硫铝酸盐水泥的性能与应用王旭白银中厦建材有限公司摘要:硫铝酸盐水泥主要是以硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物组成的新型水泥。

它是中国建筑材料科学研究院研制成功的特种水泥之一,该水泥具有早期强度高、凝结时间短、抗腐蚀性好、抗冻融性好等优点,并且生产成本低,目前具有广阔的市场前景。

关键词:硫铝酸盐水泥,性能特点,用途1引言硫铝酸盐水泥是以适当成分的石灰石、矾土、石膏为原料,经低温(1300~1350℃)煅烧而生成以硅酸二钙(C2S)、硫铝酸钙(C4A3S)为主要矿物组成的熟料,掺加适量混合材(石灰石、石膏等)共同粉磨所制成的水硬性胶凝材料。

自1975年我国建筑材料科学研究院研制成功硫铝酸盐水泥以来,这种水硬性胶凝材料先后被开发成了包括高强硫铝酸盐水泥、自应力硫铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、低碱度硫铝酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥等一系列的特种水泥品种。

2 硫铝酸盐水泥的性能硫铝酸盐水泥的主要矿物组成特征是以其含有的大量硫铝酸钙(C4A3S)而区别于其它系列水泥,与传统的硅酸盐水泥混凝土相比,它具有早强、高强、抗冻融、抗渗、耐腐蚀等特点。

2.1早强、高强硫铝酸盐水泥具有优异的早期强度,其3天的抗压强度指标相当于普通硅酸盐水泥28天的强度;由于水泥熟料中含有大量硅酸二钙,因此水泥的后期强度会缓慢增长,不会出现后期强度倒缩的情况。

表1为甘肃寿鹿山水泥厂生产的425快硬硫铝酸盐水泥与白银银山水泥厂生产的425普硅水泥各龄期抗压强度的比较。

可以看出,硫铝酸盐水泥的1天抗压强度高达30多MPa,而同标号的普硅水泥的1天强度仅为15.4MPa,硫铝酸盐水泥3天的抗压强度接近普硅水泥28天的强度值。

表1 不同品种水泥各龄期抗压强度对比2.2凝结时间短国家标准GB175-2007《通用硅酸盐水泥》规定:硅酸盐水泥初凝不小于45min,终凝不大于390min;普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于45min,终凝不大于600min。

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强度
风急冷至室温 。烧后样品再次粉磨至 2 0 0 目, 即得 熟料 , 熟 料 置于 干 燥 器皿 中 测试 将 待 用 。各 配 方试 样 按 W / - .5 水 ,抗 C O3加 压试 样 制 成 2 mm × 2mm ×2 mm 净 浆 0 0 0 试 体 , 标 准 养护 箱 ( 度 2 ℃ ±05 , 于 温 O .℃ 相
期 强 度f 。
OO .5
OO 6
煅 烧商岭
< .1 O0
< .2 OO
< .5 OO
< .0 O0 4
OO .llO1 O .4OO .6煅 烧 高 岭
原 料 疑

< .l 00
K 0

5 .5 4O
PO5 : OO .l
O1 .9
< _5 03
T02 i OO .3
37 .6
4 .5 59
Mn 0 < .l O0
< .l O0
< .2 0O
L s os 4 .8 30
的 形 成 过 程 、 水 化 产物 等 进 行 分 析 。 结 果 表
物 等 进 行 分 析 ,且 对其 进 行 了抗 压 强度 测 试。
13 验 过程 .实 按 照 配 方( 2,配 好 生料 ,在振 动 磨 表 ) 中 粉磨 , 所得 粉 体 20目筛 余 <8 置于 钢 0 %, 模 ,在 6 MP 0 a下干 压 成 型 ,制 成 中 6 rm 0 a ×1mm的圆柱体 , 5 放入快速升温炉中 , 在 l5  ̄ 30 C下煅烧 , 保温4 mi 迅速取 出, 0 n, 鼓
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中国科技信息 20 年第 { 期 08 5
C I c c № 1c 0O Y I O V T NA g2O HN s l EA A . 1lG F Rl I u . 8 E N AO O
蔫硫锅


物相组成及水化性能研究
O2 .O
< .5 OO
T tl oa lO3 O_ 2
9 .7 95
中夹矸 、 顶底板或单独形成矿层独立存在, 其 中 以 内蒙 古 准 格 尔煤 田的 资 源最 多 ,达 9 3 。。 高 岭 土 在 建筑 材料 领 域 用途 广 .吨 l I 泛 ,常 作 为 活性 混 合 材 用 于 水泥 与 混 凝 土 工业 , 改善 其 性 能 。与矿 渣 、粉煤 灰 、 以 硅 灰相比 ,煅 烧高岭土作为水泥混合材有其 独特 的 优 点 , 但 资源 丰 富 , 能提 高 水 泥 不 且 的抗压强度,强烈吸收水泥水化产生的 C a ( ,改 善 水 泥石 的 结 构 ,提 高水 泥 的 性 OH) 能;促进 水 泥 水化 , 短 凝结 时 间 , 高 早 缩 提
原 料 Ca O S 0 i

F 2 e 03
F O e
/ Al

03
Mg O
Na O ,

≮ 6 i
5 .2 35
28 _2
OO .l
O2 .2
04 .7
OO .2
矾 ± :
OI .l
21 .4
11 .5
9 .3 25
OO .5
对 湿 度 9 %左右 ) 养护 至 l , d 7 , 8 5 中 d 3 , d 2d 各龄期 ,测其抗压强度。 XR D分 析采 用 P ip P r. hl sX’ et 电压 i 4k 0 V.电流 4mA,C 靶 。 用 自标 法 对 0 u 采 熟料及水化产物 XR D分析数据进行计算 .
1实验 方法
11 .实验 原 料 实验用煅烧高岭石为北 京蓝宁科贸有 限 公 司 生 产 ;石 灰 石 取 自北 京市 门头 沟 区 军庄镇石灰石矿 山;矾土由首钢耐火材料 厂 提 供; 烧高 岭 石 、 灰石 、 土的 化学 煅 石 矾 成分见表 l 。硫 酸 钙 由北 京 化 学 试 剂 厂生 产 ,为分 析 纯 。 12 料 设 计及 试 样 制备 .配 拟 设 计 该 硫铝 酸 盐 水 泥熟 料 的 主要 矿 物 组 成 为 :C A S C 代 表 Ca ( O,A 代 表 A l ,S代 表 S A O .S代 表 SO, i ,下 同 ) 、 C, S和 C AF ( 代表 F , .下 同 ) F eO , 设计 熟 料 矿物 组 成 及 原料 配 比 见表 2 。
表 1 原料的化学组成 ( ) %
我 国是 世 界 上最 早 发现 并 在 工 业 中利 用高 岭 土 的 国家 之 一 。 我 国非 煤 建 造 型 高 岭 土 ,资源 储量 居 世 界第 五 位 ,截至 20 07 年底 . 对我 国 2 个 省 市 20 3 4 处产 地 统计 , 基 础 储量 为 6 8 亿吨 。而 我 国 含煤 建 造沉 积 .3 型 高岭 土资 源 储量 占世 界 首 位 ,主 要分 布 在 东北 、 北 和石 炭 二 叠纪 煤 系中 . 西 以煤 层
明,该水泥熬料有较好的易烧性 .熟料主要矿
物 发 育 良好 。 水 泥 净 浆 试 块 强度 测 试 结 果 表
明 : l’5、 7、2 d d d d 8 龄期 的抗 压 强度 分别 为 :
4M 、5 M 、 6 M 、 6 M ,早 期 强度 较 高且 6P 7 P 5 P 8 P 增 进 稳 定 煅 烧 高 岭 土 ;硫 铝 酸 盐 水 泥 ; 熟 料 ;抗 压
李华芳 ’ 赵宏伟
1 ,中国地质 大学 ( 北京)材 料科 学与工程 学院 1 0 8 ;2 0 0 5 ,中国地质 大学矿物材料 国家专业实验 室 1 0 8 0 0 5
以煅烧 高岭 石 为主要 原料 ,经合理 的配方设 计 , 在 I 5 ℃ 条 件 下 烧 制 成 硫 铝 酸 盐 水 泥 熟 0 5 料。运 用 x射 线粉 晶衍射( R ) × D ,对水泥熟料
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