硫铝酸盐水泥发展现状
水泥工业发展状况及发展趋势

水泥工业发展状况及发展趋势引言概述:水泥作为建筑材料的重要组成部分,在现代社会中扮演着至关重要的角色。
本文将介绍水泥工业的发展状况及其未来的发展趋势。
文章将分为五个部分进行阐述,包括水泥工业的概述、市场需求的变化、技术创新的推动、环境保护的重要性以及未来的发展趋势。
一、水泥工业的概述:1.1 水泥的定义和分类:介绍水泥的定义,以及常见的水泥分类,如硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。
1.2 水泥的生产过程:详细描述水泥的生产过程,包括原料的选取、研磨、煅烧等环节。
1.3 水泥工业的全球分布:介绍水泥工业在全球的分布情况,重点关注主要生产国家和地区。
二、市场需求的变化:2.1 城市化进程的推动:城市化进程的加快带动了建筑业的发展,进而推动了水泥工业的需求增长。
2.2 建筑材料需求结构的变化:随着人们对建筑质量和环境要求的提高,水泥工业的产品需求结构也在发生变化。
2.3 基础设施建设的影响:基础设施建设的扩大和升级对水泥工业的需求产生了积极影响。
三、技术创新的推动:3.1 新型水泥材料的研发:介绍新型水泥材料的研发情况,如高性能混凝土、自修复混凝土等。
3.2 生产工艺的改进:介绍生产工艺的改进,如节能减排、自动化生产线等,提高生产效率和产品质量。
3.3 数字化技术的应用:讨论数字化技术在水泥工业中的应用,如物联网、大数据分析等,提升管理水平和生产效益。
四、环境保护的重要性:4.1 碳排放问题的挑战:介绍水泥工业碳排放问题的严重性,以及应对碳排放的挑战。
4.2 能源消耗问题的解决:探讨水泥工业如何通过能源替代、节能技术等手段来解决能源消耗问题。
4.3 废弃物利用的重要性:强调废弃物利用对环境保护的重要性,如利用废渣、废气等资源化利用。
五、未来的发展趋势:5.1 绿色可持续发展:强调水泥工业发展要以绿色可持续为导向,注重环境保护和资源利用。
5.2 低碳技术的应用:预测低碳技术将成为水泥工业发展的重要方向,如碳捕集利用储存技术等。
硫铝酸盐水泥的发展现状与展望

硫铝酸盐水泥混凝土结构较致密 ,因此其抗
渗性较好 ,是同标号波特兰水泥混凝土的2 3 , ~倍 适合用于防水抗渗工程 。
2 硫铝 酸盐 水 泥的 生产
21 水 泥 品 种 .
各类硅酸盐水泥按 国家标准规定 ,初凝 时间 不得小于4 i,终凝时间不得大于1 ;而硫铝 5r n a 0h 酸盐水泥初凝时间多为3 ~ 0rn 0 4 i,终凝时间多为 a
目前 , 由于普 通 硅 酸盐 水 泥 产 能 的饱 和 ,很
多生产 普通 硅酸 盐水 泥 的小 回转 窑水泥 业 落后 产 能 面 临 淘 汰 , 如 果有 条 件 转产 硫 钒 酸 盐水 泥 , 既 符合 国 家 节 能减 排 的 产业 政 策 ,并 满 足 市场 需 求 ,又能 充分利 用 当地 资源 ,使 闲 置或被 淘 汰的设
硅 酸 盐 水泥 熟 料 矿 物 中cs 的含 量 一 般 在5 % 5
资源 消耗 低 .节 约石 灰石 、煤 和 电力 ;环境 负荷 降 低 ,C , 放 量减 少 ;可 大量 利 用 l 废渣 作 为原 O排 业
需要耗费大量高品质石灰石矿产资源 ,并且 cs 需要在 l 5 高温条件下才能大量形成 ,能源 0 4
硫 铝 酸 盐 水 泥 熟料 的 主 要 原料 有 石 灰 石 、矾 土 和 石 膏 ,对 原 材 料 的 技 术 要 求 是 :石 灰 石 C O a
>5 % 、 Mg <2 % ; 矾 土 : AI 0 、 SO, 0 O 0 , >5 % O i
<2 %、F , 0 0 eO <2 %、S 8 O >3 %;无 水 石膏 :S O >4 %。生 产硫 铝 酸盐水 泥熟 料 时主 要控 制两 个数 5
每年 创 造 效 益32 0 元 。 另外 利 用 l 废渣 ,按 0 万 业 同家 有关政 策 规定 ,当产 占 ‘ 废 渣用垣 超过 3 % ^l I 、 k 0 后 ,可 减免 所得 税 。钡 渣 中 含有 少蕈 ( B C t a O ,具  ̄
水泥发展现状及未来趋势分析

环境污染
水泥生产过程中产生的废气、废 水、废渣等污染物对环境造成严 重影响。加强环保治理,提高废 弃物利用率,是水泥行业可持续
发展的关键。
行业政策调整及市场竞争挑战
要点一
政策调整
要点二
市场竞争
国家对水泥行业的环保、能耗、产能等方面的政策不断调 整,对企业生产和市场竞争产生重大影响。企业需要密切 关注政策动向,及时调整生产和市场策略。
水泥行业技术创新与绿色发展
技术创新
随着科技的进步,新型干法水泥生产技术、水泥窑协同处置废弃物技术等不断应 用,提高了水泥生产的效率和环保性能。
绿色发展
水泥行业越来越重视环保和可持续发展,通过采用清洁能源、降低能耗、减少排 放等措施,推动绿色生产。
水泥行业产业链现状及竞争格局
产业链现状
水泥行业产业链包括原材料采购、生产、运输、销售等环节 ,目前各环节协同效率不断提高,但仍存在一些如原材料供 应不稳定、运输成本高等问题。
分类
水泥按其主要水硬性物质名称分为硅 酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水 泥等。其中,硅酸盐水泥是最常见的 水泥类型,主要用于建筑工程。
水泥在国民经济中的地位
01
02
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基础建设
水泥是基础设施建设的关 键原材料,如公路、桥梁 、隧道、房屋等建筑都离 不开水泥。
经济发展
水泥行业的发展与国民经 济发展密切相关,固定资 产投资的增加通常会带动 水泥需求的增长。
国内外市场机遇分析
基础设施建设需求
随着全球范围内基础设施建设的不断推进, 水泥作为最基本的建筑材料,其市场需求将 持续增长。特别是在发展中国家,城市化和 基础设施建设的加速将为水泥行业提供巨大 的市场空间。
绿色建筑和节能减排政策
中国铝酸盐水泥的生产与发展

中国铝酸盐水泥的生产与发展关键字:中国水泥-生产-发展•摘要:1铝酸盐水泥的诞生铝酸盐水泥是耐火材料行业中不可缺少的一种水硬性粘结剂。
该产品最早是1865年后期在法国出现,由氧化铝和石灰经熔融后破碎制成的铝酸钙水泥(calcium aluminatecement—CAC)。
19世纪末期英国首先发布了“石灰石-矾土(limestone bauxite cement)”水泥的专利。
而首次进行这种水泥商业性生产则是在1913年法国的拉法基公司(Lafarge),生产方法为熔融法。
铝酸盐水泥早期强度高,耐火性能优良,具有抗硫酸盐和弱酸侵蚀的能力,广泛应用于耐火材料行业。
2中国铝酸盐水泥工业的建立解放前落后的中国建材工业没有多品种水泥,更没有铝酸盐水泥。
建国以后,中国建材科学研究院水泥品种室于50年代中期组成铝酸盐水泥专家组,积极开发中国多品种水泥,并派出专家组到当时的苏联学习特种铝酸盐水泥的生产。
河南巩县铝土矿是我国解放后最早发现的矿区之一。
1953年重工业部钢铁工业管理局华北地质勘探公司地质队首次对河南巩县小关矿区进行勘探,次年地质部中南地质局417队再行勘探。
先后经地质部矿产储量委员会确认巩县—偃师、陕县—渑池—新安、密县—禺县及临汝—宝丰四大铝矾土成矿带,总储量在2.3亿t以上。
国家在制定第二个五年发展计划时,决定开发河南巩县铝土矿资源。
依据建设河南铝业公司(中国长城铝业公司原名)的有利条件,1958年2月,建材部决定在郑州建设高铝水泥厂(中国长城铝业公司水泥厂的原名,郑州水泥厂)。
高铝水泥厂的建设最初曾请苏联帮助设计,苏方要求采用电炉生产法(熔融法)。
1957年北京建材研究院的科学家们利用回转窑生产高铝水泥工业试验获得成功后,建材部报经国家计委批准,改由建材部水泥设计院设计,设备也改由国内供应。
1958年7月,水泥设计院完成《荥阳高铝水泥厂初步设计》,采用烧结法生产工艺,年产高铝水泥2.9万t,无水石膏高铝水泥0.5万t,石膏矾土膨胀水泥1.2万t,不透水不收缩水泥0.6万t。
硫铝酸盐水泥在我国的研究现状 (论文)

硫铝酸盐水泥在我国的研究现状、生产应用水平及发展趋势摘要:分析了我国及国外硫铝酸盐水泥行业发展及产品应用市场现状,以及硫铝酸盐的历史背景,提出了行业发展趋势,并对未来产品市场应用前景进行了展望。
硫铝酸盐水泥具有早强、高强、抗冻、抗渗、耐腐蚀和低碱度等优良特性,生产能耗更低。
本文对利用固体废弃物为原料制备硫铝酸盐水泥的国内外研究现状进行了介绍,综述了赤泥、脱硫灰渣、城市垃圾焚烧飞灰、粉煤灰等固体废弃物的性能以及对硫铝酸盐水泥熟料水化特性、物相组成、机械强度等性能的影响。
最后提出如果能充分有效地利用固体废弃物,硫铝酸盐水泥工业将在实施循环经济和可持续发展战略中具有更大的优势。
硫铝酸盐水泥盐可用作公路修补材料、早强、耐火耐高温浇注衬料和耐火浇注料的粘合剂等特殊性能。
关键词:硫铝酸盐水泥,行业现状,发展趋势,市场前景硫铝酸盐的历史背景:1824年,英国人J.Aspdin发明了Portland水泥。
经过发展,Portland水泥逐步形成了庞大的硅酸盐水泥系列,品种多达十几种。
该类水泥的矿物组成均是以3CaO}SiOz (C3S)矿物为主,C3S矿物决定了硅酸盐类水泥的凝结和强度等一系列基本性能。
硅酸盐水泥自发明以来,由于其丰富的原料资源,相对较低的生产成本和良好的胶凝性能,成为当前乃至21世纪人类社会最主要的、不可替代的建筑材料。
美国学者Greening等在20世纪60年代后期率先研制成功了3Ca0}3A1203}CaS04-2CaO}SiO:型超早强硫铝酸盐水泥,其中,以3Ca03A1203}CaS0;为主要矿物的快硬硫铝酸盐水泥得到了广泛生产和应用,水泥的早期性能得到了明显改善和提高,但是随着特殊建设工程要求的提高,硫铝酸盐水泥的后期强度不高,某些使用条件下强度甚至会出现倒缩,凝结时间不易调节以及膨胀不稳定等因素使其远不能满足特殊建设工程的需要。
20世纪70年代,中国从无水硫铝酸钙(3Ca0}3A1203}CaSOa)复合矿物的研究中成功研制了(普通)硫铝酸盐水泥,从而形成了不同种类的硫铝酸盐水泥系列。
硫铝酸盐水泥:低碳水泥混凝土发展的重要领域

2 6 1。 31 7
59 7 5Biblioteka 1 32 6 0
49 8
6 % 2 % 1 % 0 0 0 5 % 3 1 % 8 1% 5 1% 2
1 % O
从公开发表的一些 研究论文来看, 发达国家 特别是法国和 意大利等国家一直在深入研究我 国自主开发 的硫铝酸盐水泥体
方向。
所产生。 对于热 分解反应 所产生的碳排放, Aau等根据各矿 A.l i o
表 1 水泥熟 科巾各 矿相烧 成的CO: 放量 及两种 熟科 典型组 成 排
—
熟料相
C. S C3 S
C2 C F S
C S
C3 A
熟 料 矿物相 烧 成 的CO 排 放 (gt 2 k / )
由于全球 气候 变暖, 减排的重要性 已超过了简单 的节能 碳 要求 。 我国水泥 工业 目前采用的节能减排 主要技 术路 线之一是 大量利用工业固体废渣取代熟料。尽管如此 , 高温 烧制水 泥熟 料并排 放二 氧化 碳的方 式还是 受到严重 挑战 。 展低烧 成 温 发 度的新型熟 料水泥必然 成为水 泥材 料可持续 发展 的一 个重要
科 技 导 航 ● ■_ I
Sc e c i n e& Te hn o y c ol g
硫 铝 酸盐 水泥 低碳 水泥混凝 土发展 的重要领域
中国混凝土与水泥制品协会 张庆欢 徐永模
系, 并力图开发新的低碳水泥品种, 在低碳经济时代占领水泥和
刖 昂
混凝 土发 展的制高点。
节能减排和环境保护是我国的基本 国策 , 发展低碳 经济已 成为全球新经济发展的核J理念。 00 I j . 、 2 1年是 “ 十一五” 规划的最
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。
关于硫铝酸盐水泥的应用现状分析

Roads and Bridges道路桥梁11关于硫铝酸盐水泥的应用现状分析刘静(宁夏瀛海集团实业有限公司750001)中图分类号:U45 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2019)02-0011-01摘要:硫铝酸盐水泥作为一种特殊的水泥品种,具有早期强度高、凝结时间短、耐腐蚀、抗冻融性能好、自由膨胀率低、生产成本低等优点。
按照时代的要求,硫铝酸盐水泥是由铝土矿、石灰石和石膏按一定比例配制而成。
随着研究的发展,这种水压胶凝材料得到了发展。
包括高强度硫铝酸盐水泥、自应力硫铝酸盐水泥、快硬化硫铝酸盐水泥和低碱硫铝酸盐水泥。
硫铝酸盐水泥熟料的生产需要较低的热耗,易磨损,是一种新型的水泥熟料。
市场前景广阔,2005年,我国硫铝酸盐水泥产量达到125.3万吨。
目前,硫铝酸盐水泥的产量稳定在125万吨。
本文介绍了硫铝酸盐水泥的生产条件、性质、用途、生产条件和生产现状。
关键词:硫铝酸盐水泥;用途;生产条件;生产现状1 硫铝酸盐水泥的性能1.1高早期强度目前,硫铝酸盐水泥的早期强度比普通硅酸盐水泥高3分,硫铝酸盐水泥的抗压强度指标与普通硅酸盐水泥相似。
硫铝酸盐水泥熟料中含有大量的硅酸二钙,硫铝酸盐水泥的强度在后期缓慢增加,而后一阶段的强度不会下降。
因此,硫铝酸盐水泥是一种高质量的高性能水泥,凝结时间短,无倒置强度。
1.2优异的抗冻性硫铝酸盐水泥具有良好的防冻性能,普通硅酸盐水泥早期冻结,当温度恢复到正常温度时,强度损失约为50%。
然而,硫铝酸盐水泥在低温下的早期强度是普通硅酸盐水泥的8倍。
低温环境下,混凝土的温度可维持在5摄氏度以上。
“建筑工程冬季施工规范”也表明,硫铝酸盐水泥混凝土可作为组合使用,能在0~25℃的低温下形成纳米结构。
1.3快速凝结普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥按国家标准GB175-2007初步确定,初始凝结时间和最终凝结时间不少于45分钟和600分钟。
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硫铝酸盐水泥的发展现状梁鸣重庆科技学院摘要:硫铝酸盐水泥作为特种水泥品种之一,具有早期强度高、凝结时间短、抗腐蚀性好、抗冻融性好、液相碱度低、自由膨胀率低等优点,并且生产成本低,在目前具有广阔的市场前景。
本文重点阐述了硫铝酸盐水泥的性能、用途、生产条件及状况。
关键词:硫铝酸盐水泥;特种水泥;性能;用途;生产条件;生产现状The Current Situation Of Sulpho-aluminateLiangMingChongQing Uinversity Of Science And TechnologyAbstract:Sulpho-aluminate, one of special cement varieties, has the advantages of higher strength in early period, shorter condensation time, better resistance to corrosion, better resistance to antifreeze, lower alkalinity in liquid phase, lower free expansive rate and so on. Moreover the production cost of sulpho-aluminate is low, so it has a large market foreground. In this article, we focus on the performance, application, production conditions and situations of sulpho-aluminate. Key words: sulpho-aluminate; special cement; performance; application; production conditions; production situation随着现代工业的发展,到了20世纪初,仅仅有硅酸盐水泥、石灰、石膏等几种胶凝材料已远远不能满足重要工程建设的需要,因而一些专用水泥品种和特种水泥品种便应运而生。
硫铝酸盐水泥是由矾土、石灰石、石膏按一定配比,经低温(1300℃~1350℃)煅烧而生产以硅酸二钙(C2S)、硫铝酸钙(C4A3S)为主要矿物相的熟料,再在该熟料中配加适量混合材(石灰石、石膏等)后,共同粉磨而制成的具有早期强度高强、凝结时间短、碱度低等一系列优异性能的水硬性胶凝材料[1]。
硫铝酸盐水泥是1975年我国建筑材料科学研究院研制成功的,并于1982年获得国家发明二等奖[2],随着研究的不断深入这种水硬性胶凝材料被开发成了一系列特种水泥,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5个硫铝酸盐水泥品种[3]。
硫铝酸盐水泥熟料的生产所需要的热耗低,且其易磨性好,因而是一种节能水泥。
2005年,我国硫铝酸盐水泥产量达到了125.3万吨。
目前,全国硫铝酸盐水泥产量基本稳定在125万吨左右。
1硫铝酸盐水泥的性能1.1早期强度高在目前企业所生产的各种快硬水泥中,硫铝酸盐水泥的早期强度性能要比硅酸盐水泥高3个标号,最高达725,其3d或7d的抗压强度指标也与普通硅酸盐水泥28d的抗压强度相当[4],见表1;并且由于硫铝酸盐水泥熟料中含有大量硅酸二钙(C2S),因而水泥的后期强度会缓慢提高,不会有后期强度倒缩的情况出现。
因此,硫铝酸盐水泥是一种早期强度高强、凝结时间短、后期强度不会倒缩的优质水泥。
表1 快硬硫铝酸盐水泥个强度等级强度等级抗压强度/MPa抗折强度/MPa1d 3d 28d 1d 3d 28d42.5 52.5 62.5 72.530.040.050.055.042.552.562.572.545.055.065.075.06.06.57.07.56.57.07.58.07.07.58.08.51.2 自由膨胀率低硫铝酸盐水泥,一种具有低自由膨胀率优势的水泥,由表2可以看出,在灰砂比(C/S)为1:0.5的情况下,低碱硫铝酸盐水泥28天的自由膨胀率为0.00~0.10%,快硬硫铝酸盐水泥28天的自由膨胀率为0.00~0.07%[5]。
表2 硫铝酸盐水泥自由膨胀率水泥品种灰砂比(C/S)28天自由膨胀率硫铝酸盐低碱水泥硫铝酸盐快硬水泥1:0.51:0.50.00~0.15%0.00~0.071.3 液相碱度低硅酸二钙(C2S)、硫铝酸钙(C4A3S)是硫铝酸盐水泥熟料的主要矿物组成,水泥水化过程中,C2S和C4A3S的主要水化反应为:C4A3S + 2CaSO4+ 38H2O →C3A•3CaSO4•32H2O + 2AH3 (1)C2S+ 2H2O →C-S -H + Ca(OH)2 (2)3Ca(OH)2 + 2CaSO4 + AH3 + 26H2O →C3A•3CaSO4•32H2O (3) 由水化反应可知,硅酸二钙(C2S)水化产物Ca(OH)2只是一种中间产物,最终生成C3A•3CaSO4•32H2O,因此,硫铝酸盐水泥液相碱度较低,见表3,而普通硅酸盐水泥的水化液相PH值一般高达13左右。
表3 硫铝酸盐水泥液相碱度[6]水泥品种水灰比(W/C)水泥液相1小时后PH值硫铝酸盐低碱水泥硫铝酸盐快硬水泥10:110:1≤10.5≤111.4 极好的抗冻融性硫铝酸盐水泥具有极好的抗冻融性,普通硅酸盐水泥如果在早期受冻,待温度恢复到常温时,其强度损失大约50%,而硫铝酸盐水泥只损失9%左右[7]。
硫铝酸盐水泥在0~-10℃的低温环境下使用,其早期强度为普通硅酸水泥的5~8 倍;在0~- 20℃的低温环境下使用,可保持入模温度维持在5℃以上, 并且混凝土3~7天的强度可以达到设计强度的70~80%[8]。
《建筑工程冬季施工规范》(JGJ104-2011)也指出:硫铝酸盐水泥混凝土可以在0~- 25℃的低温环境下施工。
1.5 凝结时间快普通硅酸盐水泥、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按国家标准GB175—2007规定,初凝时间不小于45min,终凝不大于600min;而硫铝酸盐水泥按国家标准GB20472—2006规定,其初凝不大于25min,终凝时间不小于180min。
1.6 优良的抗腐蚀性能硫铝酸盐水泥对海水、氯盐(NaCl、MgCl2)、硫酸盐(Na2SO4、MgSO4、(NH4)2SO4)、尤其是它们的复合盐类(MgSO4+ NaCl)等,都具有优良的耐蚀性能[9]。
尤其是抗海水侵蚀性能优于高抗硫硅酸盐水泥,抗侵蚀系数大于0.9[10]。
1.7 抗渗性能高硫铝酸盐混凝土水泥石结构较为致密,因而致使其抗渗透性能较好,是同标号硅酸盐水泥混凝土的2~3倍。
2 硫铝酸盐水泥的用途2.1 硫铝酸盐水泥在抢修、抢建工程中的应用大量试验研究表明,快硬早强硫铝酸盐水泥是我国当前较为先进的抢修、抢建工程用水硬胶性材料。
完全可以用于各种抢修、抢建工程中。
在道路路面抢修、修补工程中,用硫铝酸盐水泥掺CNL-型高效早强剂配制的道路混凝土,不需特殊养护,8h后强度即可达到设计强度的80%,12h即可达到设计强度[11],同时,硫铝酸盐水泥粘结性强、自身膨胀性弱,可有效防止混凝土收缩,增强修补道路板块与周围板块的嵌挤力,高的抗渗透性能又能防止地表水下渗损坏道路基层[12],因此硫铝酸盐水泥是理想的道路路面抢修、修补工程用材料。
2.2 硫铝酸盐水泥在冬季施工工程中的应用硫铝酸盐水泥早期水化放热量大,凝结时间短,温峰值高且集中,这些特点都有利于硫铝酸盐水泥混凝土蓄热保温和养护,使建筑物尽早达到抗冻临界强度[12]。
硫铝酸盐水泥混凝土即使早期受冻对后期强度影响也不明显,且可以在0~- 25℃的低温环境下施工。
2.3 硫铝酸盐水泥在生产GRC相关制品中的应用GRC制品是指由硫铝酸盐水泥与抗碱玻璃纤维复合而成的制品,具有轻质、高强、耐久等优良性能,在我国已得到了广泛应用。
硫铝酸盐水泥碱度低,与玻璃纤维复合制备玻璃纤维增强水泥(GRC)制品时,能减缓对玻璃纤维的腐蚀,大幅提高GRC制品的耐久性[13]。
目前GRC制品种类繁多,主要有GRC内、外隔墙板,GRC建筑外装饰构件和艺术品,GRC粮仓及无梁楼盖,GRC保温板及发泡材料等建筑材料。
2.4 硫铝酸盐水泥在抗腐蚀工程中的应用硫铝酸盐水泥具有优异的抗氯盐和抗硫酸盐性能,即使不养护的硫铝酸盐水泥胶砂试件也具有显著的抗硫酸盐性能[14]。
南疆铁路和青新铁路所经过的含有高浓度氯化物、镁盐和硫酸盐地下水的地段,采用快硬硫铝酸盐水泥现场实验和施工的大小十几座桥梁,至今使用效果任然良好[15]。
2.5 硫铝酸盐水泥在其他工程中的应用硫铝酸盐水泥由于其具有早期强度高强、抗渗透性高、抗冻融性好、长期稳定性好、耐腐蚀、凝结时间短、碱度低、自由膨胀率低等一系列优异的性能,除了在上述工程中被大量应用外,还被广泛应用于①喷锚支持、加固工程;②水工、海工工程;③地下工程;④防碱一集料反应工程;⑤混凝土预制构件、高强预应力混凝土管桩的制备等相关工程、领域中,并且取得了很好的效果。
3 硫铝酸盐水泥的生产3.1 生产技术硫铝酸盐水泥熟料生产技术与硅酸盐水泥熟料生产技术相比具有一定差异,主要表现在原料、烧成温度、生成矿物相等方面。
生产硅酸盐水泥熟料所使用的原料主要为高品质石灰质原料、粘土质原料、校正原料(包括铁质校正原料、硅质校正原料、铝质校正原料),其中要求石灰质原料中CaO≥48%(若低于48%,可将其与CaO>48%的石灰质原料搭配使用),配料时石灰质原料占原料总量的70%左右。
硅酸盐水泥熟料的矿物组成主要是硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)、铝酸钙(C3A)、铁铝酸四钙(C4AF),烧成温度为1450℃左右[16]。
生产硫铝酸盐水泥熟料所使用的主要原料有石灰质原料、矾土和石膏,对原料的技术要求是:石灰质原料中CaO≥48%(若低于48%,可将其与CaO>48%的石灰质原料搭配使用),其中MgO<20%;矾土中Al2O3>50%、Fe2O3<20%、SiO2<20%、SO3>38%;无水石膏中SO3>45%[17]。
硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成主要是硅酸二钙(C2S)、硫铝酸钙(C4A3S),烧成温度为1300~1350℃,比硅酸盐水泥熟料烧成温度低100~150℃。
在生产硫铝酸盐水泥熟料过程中主要控制铝硫比(P)和碱度系数(CM)两个数值,CM一般维持在0.9~1之间,P一般维持在3.5~4.0之间,如果CM>1,将会出现大量f-CaO或生成A3C、C12A7等矿物,从而影响水泥的水化速度、水化产物及形态;如果CM过小,则熟料中C2A S含量增加,从而导致C4A7S和β-C2S的含量降低,对水泥性能产生不利影响;若石膏含量不足,则会使Al2O3过剩,熟料中C2AS含量增加,导致水泥早期性能下降[18]。