高铝水泥的性能及作用解析
高铝水泥性能及作用(精)
高铝水泥性能及作用一. 前言高铝水泥和硅酸盐水泥都是属于水硬性水泥,前者的主要矿物组成是铝酸钙,后者的主要矿物组成是硅酸钙,由于矿物组成的不同,水泥的特性也不相同。
早在十九世纪后半页,法国由于海水和地下水对混凝土结构侵蚀破坏事故的频繁发生,一度成为土木工程上的重大问题,法国国民振兴会曾以悬赏金鼓励为此做贡献者。
研究者们发现,合成的铝酸钙具有水硬性,并对海水和地下水具有抗侵蚀能力。
1908年,法国拉法基采用反射炉熔融法生产成功高铝水泥并取得专利,解决了海水和地下水工程的抗侵蚀问题。
在实际使用中还发现了高铝水泥有极好的早强性,在第一次世界大战期间,高铝水泥被大量用来修筑阵地构筑物。
20世纪20年代以后,逐渐扩展到工业与民用建筑。
到30年代初,在法国本土及其非洲殖民地区的一批高铝水泥混凝土工程不断出现事故,诸多研究工作者遂着手深入进行该水泥的水化硬化机理和以强度下降为中心的耐久性研究,发现高铝水泥的水化产物因发生晶形转变而使强度降低。
此后,在结构工程中的应用都比较慎重。
而主要发展了在耐热、耐火混凝土和膨胀水泥混凝土中的应用。
20世纪八十年代以后,不定形耐火材料在耐火材料行业中的比例迅速增加,高铝水泥作为结合剂的用量也日益增加。
中国的高铝水泥,在建国初期为国防建设需要而开始立项研制,并开创性的采用回转窑烧结法生产高铝水泥,产品主要用作耐火浇注料的结合剂,以及配制自应力水泥、膨胀剂等。
也成功的应用于火箭导弹的发射场地等国防建设和抢修用水泥。
近年来,随着化学建材的迅速兴起,高铝水泥作为硅酸盐水泥凝结硬化时间的调节添加剂已愈来愈被材料工作者重视,并将成为化学建材的重要原材料之一。
其用量将大大超过耐火材料。
二. 高铝水泥的制造方法与化学矿物组成高铝水泥的制造方法主要有以下几种:2.1 回转窑烧结法由于中国的矾土含铁量较低,因此具有较宽的烧结温度范围,比较适合用回转窑烧结法生产。
回转窑烧结法采用烟煤作燃料,具有生产成本低、生产效率高、质量容易稳定的特点,在中国被广泛采用。
高铝水泥配方
高铝水泥配方1. 介绍高铝水泥是一种具有特殊化学成分和物理性能的水泥。
与普通硅酸盐水泥相比，高铝水泥具有更高的抗火性能和耐化学侵蚀性能，广泛应用于高温炉窑、耐磨材料和耐化学腐蚀材料等领域。
高铝水泥的配方是实现其性能优势的关键，合理的配方能够确保高铝水泥达到预期的性能要求。
2. 高铝水泥的主要成分高铝水泥主要由以下几种成分组成： - Al2O3含量较高的铝酸盐矿物，如矾土、脱硫石膏、脱硫渣等； - 适量的石膏，用于调节水泥凝固和硬化过程； - 其他辅助添加剂，如硅酸盐、氟铝酸盐等，用于调节水泥的性能。
3. 高铝水泥配方的考虑因素在设计高铝水泥的配方时，需考虑以下因素： ### 3.1 耐火性能高铝水泥主要应用于高温环境下，因此其最重要的性能指标是耐火性能。
配方中应选择高Al2O3含量的铝酸盐矿物，以提高水泥的耐火性能。
此外，还可以通过加入适量的含硅材料来增加水泥的耐火性能。
3.2 抗化学侵蚀性能高铝水泥在耐化学侵蚀方面也有很好的性能。
为了进一步提高抗化学侵蚀性能，可以在配方中加入一定比例的氟铝酸盐等辅助添加剂。
3.3 常温强度和早期强度高铝水泥在常温下也需要具备一定的强度。
为了提高常温强度和早期强度，可在配方中适量加入适宜的氢氧化钙、氟铝酸盐等物质。
3.4 施工性能高铝水泥的施工性能也是考虑的重要因素。
为了保证水泥的可流动性和易脱模性，可以添加一定比例的减水剂和粉磨剂。
4. 高铝水泥的配方示例根据以上因素，以下是一种高铝水泥的配方示例： ### 4.1 基础配方 - 矾土：75% - 脱硫石膏：5% - 脱硫渣：10% - 硅酸盐：5% - 氟铝酸盐：5%4.2 辅助配方•氢氧化钙：适量•粉磨剂：适量•减水剂：适量5. 高铝水泥的应用领域高铝水泥由于其优异的性能，在以下领域得到广泛应用： - 电磁熔铸用耐火材料- 耐火水泥、耐磨材料的制备 - 高温炉窑的耐火砌筑 - 锅炉脱硫、脱硝装置等耐化学侵蚀设备6. 总结高铝水泥配方的设计是确保高铝水泥性能优越的关键。
高铝水泥性能及作用
高铝水泥性能及作用一. 前言高铝水泥和硅酸盐水泥都是属于水硬性水泥，前者的主要矿物组成是铝酸钙，后者的主要矿物组成是硅酸钙，由于矿物组成的不同，水泥的特性也不相同。
早在十九世纪后半页，法国由于海水和地下水对混凝土结构侵蚀破坏事故的频繁发生，一度成为土木工程上的重大问题，法国国民振兴会曾以悬赏金鼓励为此做贡献者。
研究者们发现，合成的铝酸钙具有水硬性，并对海水和地下水具有抗侵蚀能力。
1908年，法国拉法基采用反射炉熔融法生产成功高铝水泥并取得专利，解决了海水和地下水工程的抗侵蚀问题。
在实际使用中还发现了高铝水泥有极好的早强性，在第一次世界大战期间，高铝水泥被大量用来修筑阵地构筑物。
20世纪20年代以后，逐渐扩展到工业与民用建筑。
到30年代初，在法国本土及其非洲殖民地区的一批高铝水泥混凝土工程不断出现事故，诸多研究工作者遂着手深入进行该水泥的水化硬化机理和以强度下降为中心的耐久性研究，发现高铝水泥的水化产物因发生晶形转变而使强度降低。
此后，在结构工程中的应用都比较慎重。
而主要发展了在耐热、耐火混凝土和膨胀水泥混凝土中的应用。
20世纪八十年代以后，不定形耐火材料在耐火材料行业中的比例迅速增加，高铝水泥作为结合剂的用量也日益增加。
中国的高铝水泥，在建国初期为国防建设需要而开始立项研制，并开创性的采用回转窑烧结法生产高铝水泥，产品主要用作耐火浇注料的结合剂，以及配制自应力水泥、膨胀剂等。
也成功的应用于火箭导弹的发射场地等国防建设和抢修用水泥。
近年来，随着化学建材的迅速兴起，高铝水泥作为硅酸盐水泥凝结硬化时间的调节添加剂已愈来愈被材料工作者重视，并将成为化学建材的重要原材料之一。
其用量将大大超过耐火材料。
二. 高铝水泥的制造方法与化学矿物组成高铝水泥的制造方法主要有以下几种：2.1 回转窑烧结法由于中国的矾土含铁量较低，因此具有较宽的烧结温度范围，比较适合用回转窑烧结法生产。
回转窑烧结法采用烟煤作燃料，具有生产成本低、生产效率高、质量容易稳定的特点，在中国被广泛采用。
【精品】铝酸盐水泥的水化机理
铝酸盐水泥水化机理一，高铝水泥的组成高铝水泥，又称矾土水泥或铝酸盐水泥，是以铝酸钙为主的熟料经磨细制成的水硬性胶凝材料。
铝酸盐水泥以Al2O3、CaO和SiO2为主要成分，水泥的组成可能是C12A7、CA 和C2S、CA、C2S和CA、C2AS和CA2。
1，铝酸一钙（CA）CA是高铝水泥的主要矿物，它使高铝水泥的初始强度发展速率远比高C3S含量的硅酸盐水泥快。
其特点是凝结正常，硬化迅速，是高铝水泥强度的主要来源。
但AC含量过高时，强度发展主要集中在早期，后期强度增进率不显著。
2，二铝酸一钙（CA2）高铝水泥中CaO含量较低时，CA2较多。
其水化较慢，早期强度低，但后期强度不断增长。
如果CA2含量过高，将影响高铝水泥的快硬性能。
但随CA2增加，水泥的耐热性能提高。
质量优良的高铝水泥，其矿物组成一般以CA和CA2为主。
3，七铝酸十二钙（C12A7）C12A7晶体中铝和钙的配位极不规则，其结构中存在大量空腔，水极易进入。
因此，C12A7水化、凝结极快，但强度不及CA高。
当水泥中C12A7较多时，水泥出现快凝，甚至强度倒缩，耐热性下降。
4，钙铝黄长石（C2AS）C2AS也称吕方柱石，因为此晶格中离子配位对称性很高，故水化活性极低。
5，六铝酸一钙（CA6）CA6是低钙铝酸盐水泥中常见的一种矿物，为惰性矿物，无水硬性。
但CA6能提高水泥的耐热性。
高铝水泥熟料的主要化学成分为CaO、Al2O3、SiO2、Fe2O3，还有少量的MgO、TiO2等。
下列为各国生产高铝水泥成分组成。
二，高铝酸水泥中另外的成分及作用1，氧化铝氧化铝过低，熟料中易出现C12A7，使水泥快凝，强度下降；氧化铝过高，CA2过多，亦使水泥早期强度降低。
2，氧化钙氧化钙含量过高，熟料中易出现C12A7，使水泥快凝；氧化钙过低，大量形成CA2，使水泥早期强度降低。
3，二氧化硅适量二氧化硅（4%~5%）能促进生料更均匀地烧结，加速熟料形成。
但二氧化硅增加，C2AS含量相应增加，水泥的早期性能降低。
高铝水泥适用于哪些地方？
高铝水泥是一种特殊类型的水泥，其主要成分是铝酸盐矿物。
它具有耐火、耐腐蚀和高温稳定性较好的特性，适用于以下几个方面：
1. 耐火材料制造：由于高铝水泥具有出色的耐火性能，在耐火材料的制造中得到广泛应用。
它常被用于高温加热设备、冶金工业炉窑、玻璃窑等耐火材料的制造。
2. 高温环境工程：高铝水泥也适用于承受高温环境、热冲击和热膨胀的工程项目，如火炉炉底、烟囱、热处理设备等。
3. 化学工业：由于高铝水泥对于酸、碱和盐的抗侵蚀性较好，所以它常被用于化学工业装置、储罐、烟囱、烟气净化设备等的建造。
4. 磨料和磨具：高铝水泥可以用于制造磨料和磨具，如砂轮、磨具、切割盘等，用于金属加工、石材加工等行业。
需要注意的是，高铝水泥具有较高的硬化速度，因此在使用时要进行适当的施工控制和注意保护。
另外，虽然高铝水泥具有很高的耐火性能，但并不适用于结构性的建筑物，因为它的强度和耐久性相对较低。
因此，在使用高铝水泥时，需
要根据具体的应用要求和建筑设计合理选择。
高铝水泥性能有哪些 高铝水泥适用范围
速强度发挥和缓解水化热的性能。3、高铝水泥与石膏混 合物石膏矾土膨胀水泥，无水石膏矾土水泥，止水堵漏 水泥，自应力水泥和混凝土膨胀剂都是利用上述
反应原理。随着石膏形态的不同，膨胀效果也会产生很 大区别，使用无水石膏膨胀效果比较好,且容易稳定。半 水石膏反应迅速，膨胀量大，且不易稳定。究竟
采用哪种石膏，需要根据开发的产品性能要求而定。高 铝水泥具有抗生物酸侵蚀的性能，已广泛用于污水管道 的制造和某些食品加工厂的地面材料。4、高铝水
合物。 《高铝水泥性能有哪些 高铝水泥适用范围》
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摘要：“水泥是建筑装修中最常用到的建材产品，但是 很少有人能够对其种类有全面的了解。今天我们就为大 家介绍其中的高铝水泥，一起来看看高铝水泥性能
有哪些？...” 感谢您关注小编为您精心挑选和分享的关于 高铝水泥性能有哪些 高铝水泥适用范围的文章，学装修 频道让您了解更专业的装潢装修经验和
家居风水知识，内容主要包含：装修技巧、家居风水和 室内设计案例。水泥是建筑装修中最常用到的建材产品， 但是很少有人能够对其种类有全面的了解。今天
，可使水泥石孔隙率增加，造成高铝水泥长期强度的倒 缩，抗冻、抗渗、抗侵蚀等性能均随之降低。因此，设 计采用高铝水泥时，必须选用较高的强度等级，按
其标准规定标。高铝水泥不宜配制大体积混凝土 结构和用于接触碱性溶液的工程。在温热环境中其
长期强度下降更为严重，因此不宜在结构工程中采用。 二、高铝水泥的特性1、高铝水泥的水化特性：由于高铝 水泥的水化产物不出现游离Ca(OH)2,也
我们就为大家介绍其中的高铝水泥，一起来看看高铝水 泥性能有哪些？以及适用范围是什么？【高铝水泥性能 有哪些】一、什么是高铝水泥以铝酸钙为主要成分
耐高温水泥
耐高温水泥的概念,顾名思义,就是可以耐高温的水泥.它的种类很多:高铝水泥铝酸盐系列耐高温水泥N型超早强铝酸盐水泥纯铝酸钙水泥磷酸盐系列耐高温胶凝材料特点：耐高温，耐腐蚀组成：主要为铝酸盐系列，另外还有磷酸盐系列用途：窑炉内衬（电力、石化、冶金、建材）一、高铝水泥凡以铝酸钙为主，氧化铝含量约50%的熟料，磨制的水硬性胶凝材料，称为高铝水泥。
1、定义：高铝水泥（以前称矾土水泥）是以铝矾土和石灰为原料，按一定比例配制，经煅烧、磨细所制得的一种以铝酸盐为主要矿物成分的水硬性胶凝材料，又称铝酸盐水泥。
2、品质指标（1）.标号高铝水泥的标号系按本标准规定的强度检验方法测得的3天抗压强度表示，分为425、525、625和725四个标号。
(根据GB201-2000要求，高铝水泥标准修订为铝酸盐水泥标准，铝酸盐水泥以铝含量为划分标准，其中CA50系列取消原标号，设立了按照3天强度细分的如A600,A700,A900 等品种）（2）细度0．088毫米方孔筛筛余不得超过10%注：水泥细度允许用比表面积来代替，按GB 207-63《水泥比表面积测定方法》测定不得小于2400厘米2/克，如有争议，以筛析法为准。
（3）凝结时间初凝不得早于40分钟，终凝不得迟于10小时。
（4）强度各龄期强度不得低于下表数值。
━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━| 水泥标号| 抗压强度，公斤/厘米2 │抗压强度，公斤/厘米2├─────- ┬──────┼──────┬───────│1天│ 3 天│ 1 天│ 3 天 |────────┼──────┼──────┼──────┼───────425 │ 360 │ 425 │40 │ 45────────┼──────┼──────┼──────┼───────525 │ 460 │ 525 │50 | 55────────┼──────┼──────┼──────┼───────625 │560 │625 │60 │ 65────────┼──────┼──────┼──────┼───────725 │660 │725 │70 │75────────┼──────┼──────┼──────┼───────28天的强度应予测定，其实侧值不得低于同标号的3天指标。
高铝水泥的性能及作用解析
高铝水泥制备
高铝水泥的性能研究
1.1 高铝水泥
硅酸盐水泥（Portland cement）
铝酸盐水泥(高铝水泥) 矿物组成
水泥 硫铝酸盐水泥 氟铝酸盐水泥 铁铝酸盐水泥 少熟料或无熟料水泥
1.1 高铝水泥
高铝水泥（旧称矾土水泥）是以铝酸钙为主，氧化铝含量约50% 的熟料，经磨细制成的水硬性胶凝材料，又称铝酸盐水泥。 化学组成： Al2O3(50~60%)、CaO(32~35%)、SiO2(4~8%)、Fe2O3(1~3%) 矿物组成： 主要为铝酸一钙（CaO· Al2O3,简写CA,含量~70%），含有少量 的硅酸二钙（C2S）与其他铝酸盐，如12 CaO· 7Al2O3(简写 C12A7)、 CaO· 2Al2O3(CA2)、 2CaO· Al2O3· SiO2(C2AS)
1.2 高铝水泥的水化与硬化
（1）高铝水泥的水化
T<20℃
20℃<T<30℃
T>30℃
1.2 高铝水泥的水化与硬化
(2) 高铝水与C2AH8(六方晶系)为片状、针状晶体， 相互交替攀附，重叠结合，形成坚硬的结晶连接体，使水泥获得很 高的强度。氢氧化铝凝胶又填充于晶体骨架的孔隙中，使水泥形成 比较致密的结构。经5~7天后，水化物的数量就很少增加，因此高 铝水泥早期强度增长的很快，而后期强度增长的不太显著。
化，一定程度上抑制了高铝水泥后期强度的倒缩。
生料在回转窑中的烧结过程中， 首先通过固相反应形成CA矿物， 由于石灰石在分解后具有较高的 反应活性，因此会局部出现少量 C12A7矿物,但随着温度的提高， 矾土中的Al2O3和SiO2的反应速 度加大，熟料中的矿物会逐渐按 设计组成达到相平衡，最终 C12A7消失，熟料矿物主要矿相 为CA.
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注： CAH10、 C2AH8 （亚稳态）
C3AH6
1.4 高铝水泥的性能和应用范围
根据高铝水泥的水化可总结出高铝水泥具有以下特性 ①高铝水泥的早强特性：其早期强度增进率远远超过快硬硅酸盐水泥， 适用于紧急抢修工程，但后期强度会降低，在结构工程中限制使用。 ②水化热较大：早期水泥硬化放热大，与同标号的硅酸盐水泥相比，仅 一天就可放出水化热总量的70~80%。由于几种放热，适用于低温养 护的混凝土工程。
2.2 电弧炉熔融法
用熔融法生产，可以配制CaO含量较高也即CA矿物含量较高的水泥， 从而获得早期强度更高的高铝水泥，另外熔融法还适合利用高铁矾土 作原料，生产Fe2O3含量较高的水泥。
2.3 反射炉熔融法
反射炉熔融法是法国的Lafarge公司的专有技术，Fondu水泥， Secar51水泥，德国的海德堡生产的ISTRA40,ISTRA50水泥都采用反
高铝水泥简介
高铝水泥制备
高铝水泥的性能研究
1.1 高铝水泥
硅酸盐水泥（Portland cement）
铝酸盐水泥(高铝水泥) 矿物组成
水泥 硫铝酸盐水泥 氟铝酸盐水泥 铁铝酸盐水泥 少熟料或无熟料水泥
1.1 高铝水泥
高铝水泥（旧称矾土水泥）是以铝酸钙为主，氧化铝含量约50% 的熟料，经磨细制成的水硬性胶凝材料，又称铝酸盐水泥。 化学组成： Al2O3(50~60%)、CaO(32~35%)、SiO2(4~8%)、Fe2O3(1~3%) 矿物组成： 主要为铝酸一钙（CaO· Al2O3,简写CA,含量~70%），含有少量 的硅酸二钙（C2S）与其他铝酸盐，如12 CaO· 7Al2O3(简写 C12A7)、 CaO· 2Al2O3(CA2)、 2CaO· Al2O3· SiO2(C2AS)
射炉熔融法生产。
反射炉熔融法与电弧炉熔融法同样适合生产高钙含量和高铁含量水泥，
并且需要严格控制气氛和冷却过程，以保证产品质量的稳定性。
存在的问题：
晶型转变
高铝水泥后期
孔结构恶化
晶体间结合力降低
强度倒缩
国内外研究：
掺入减水剂改善孔结构以增加晶型转变的动力学；
控制养护的温湿度条件以延缓水化产物的晶型转变； 采用聚合物与磷酸盐对高铝水泥改性； 在高铝水泥中加入粒化高炉矿渣。
化，一定程度上抑制了高铝水泥后期强度的倒缩。
93 92 91 90 85 80
44
44 44 44 44 44 44
250
250 250 250 250 250 250
3.2.1 强度分析
a、不同石灰石粉掺量下 高铝水泥胶砂试件抗折强度
b、不同石灰石粉掺量下 高铝水泥胶砂试件抗压强度
3.2.2 孔结构分析
不同石灰石粉掺量下高铝水泥胶砂试件孔结构
增加先升高后降低，各龄期（1,3,7,28d）胶砂试件的抗 折强度和抗压强度均在石灰石粉掺量为3%时达到最大值；
高铝水泥胶砂试件的28d总孔隙率、大孔隙率和小孔隙率
均随石灰石粉掺量的增加先减小后增大，当石灰石粉掺量 为3%时各孔隙率均最低；
石灰石粉的掺入减少了CAH10，C2AH8向C3AH6的晶型转
③抗硫酸盐侵蚀性能强：水化过程不析出游离氢氧化钙而是生成氢氧化
铝凝胶，在颗粒表面形成保护膜。在后期晶体转化过程中抗侵蚀性有 所降低。 ④耐高温性好：高铝水泥可作为耐热混凝土的胶结材料，配置成耐热混 凝土。
高铝水泥的生产过程
矾土 石灰石粉
粉磨 生料
入窑煅烧 熟料
按比例混合
粉 磨
矾土水泥 生产流程图
2.1 回转窑烧结法
高铝水泥胶砂试件配比表
试样
L0 L1 混合比例/g 石灰石粉 0 1 水泥 100 99 水 44 44 沙 250 250
L2
L3 L4 L5
2
3 4 5
98
97 96 95
44
44 44 44
250
250 250 250
L6
L7 L8 L9 L10 L15 L20
6
7 8 9 10 15 20
94
生料在回转窑中的烧结过程中， 首先通过固相反应形成CA矿物， 由于石灰石在分解后具有较高的 反应活性，因此会局部出现少量 C12A7矿物,但随着温度的提高， 矾土中的Al2O3和SiO2的反应速 度加大，熟料中的矿物会逐渐按 设计组成达到相平衡，最终 C12A7消失，熟料矿物主要矿相 为CA.
回转窑示意图
1.2 高铝水泥的水化与硬化
（1）高铝水泥的水化
T<20℃
20℃<T<30℃
T>30℃
1.2 高铝水泥的水化与硬化
(2) 高铝水泥的硬化
硬化过程：水化生成的CAH10与C2AH8(六方晶系)为片状、针状晶体， 相互交替攀附，重叠结合，形成坚硬的结晶连接体，使水泥获得很 高的强度。氢氧化铝凝胶又填充于晶体骨架的孔隙中，使水泥形成 比较致密的结构。经5~7天后，水化物的数量就很少增加，因此高 铝水泥早期强度增长的很快，而后期强度增长的不太显著。
3.2.3 微观形貌分析
针状或片状 CAH10，C2AH8 立方体结构 C3AH6
针状或片状CAH10， C2AH8， C3A· CaCO3· 11H2O
主要为 C3A· CaCO3· 11H2O
高铝水泥水化产物微观形貌 (A0：纯高铝水泥；A5：掺5%石灰石粉高铝水泥)
3.3 结论
高铝水泥胶砂试件抗折强度和抗压强度随石灰石粉掺量的
效果不明显
胡曙光、王甲春在高铝水泥中加入石灰石粉，不但稳定高铝水泥的 早期强度，而且还能抑制后期强度倒缩，并改善其工作性能，为此 研究石灰石粉对高铝水泥强度影响。
高铝水泥胶砂试件配比如下表，按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》成型高 铝水泥胶砂试件，拆模后养护至规定龄期，然后测试抗折强度和抗压强度。