纯铝酸钙水泥粒径对水化行为及浇注料的影响

纯铝酸钙水泥粒径对水化行为及浇注料的影响

-纯铝酸钙水泥可以在24小时内为不定型耐火浇注料提供足够的脱模强度，是不定型耐火浇注料中常用的纯铝酸钙结合剂，其水化行为会影响浇注料的流动性以及可工作时间和脱模时间，进而对浇注料的正常施工带来影响。纯铝酸钙水泥的水化作用受多种因素影响，本研究主要试验了纯铝酸钙水泥细度大小对纯铝酸钙水泥水化行为及其结合浇注料的物理力学性能的影响。

-首先通过比表面积和粒度分布的检测，比较了纯铝酸钙水泥粉磨不同时间（3h、6h和9h）后的粒度大小，结果表明，随水泥粉磨时间的延长，水泥的粒度依次减小。为了研究纯铝酸钙水泥粒度对水泥水化行为的影响，测量了不同养护温度（如：10℃、20℃、30℃、40℃）下纯铝酸钙水泥的水化放热曲线，并分析了水化过程中的物相组成和显微结构。10℃和20℃下，随水泥粒度的减小，纯铝酸钙水泥水化的休眠期延长，达到放热最高峰的时间也有延迟，水化产物 CAH10的形成量减少，水泥水化速度减小。同时，粗粉磨纯铝酸钙水泥水化后的显微结构比较疏松，有利于自由水向水泥颗粒渗透，因而水泥的水化较快；细粉磨后纯铝酸钙水泥水化后的显微结构比较致密，不利于自由水向水泥颗粒渗透，水泥的水化较慢。所以得到结论，10℃和20℃下，水泥细度的减小对纯铝酸钙水泥的水化有延缓作用。

-试验在30℃下，随水泥细度的减小，纯铝酸钙水泥水化的休眠期缩短，达到放热最高峰的时间提前，水泥水化速度增大。30℃下，粗粉磨纯铝酸钙水泥的主要水化产物为 C2AH8，经过细粉磨后纯铝酸钙水泥的主要水化产物为 C3AH6，水泥细度的减小改变了纯铝酸钙水泥水化物相的组成；同时，粗粉磨纯铝酸钙水泥水化后出现了尺寸较小的孔隙，且 C2AH8呈板片状，妨碍了自由水向水泥颗粒的渗透，水泥的水化较慢；细粉磨后铝酸钙水泥水化后出现的孔隙比较大，且 C3AH6呈现的粒状结构增加了试样的孔隙，有利于自由水与水泥颗粒的接触，水泥水化较快。

-试验在40℃下，纯铝酸钙水泥的水化产物是C3AH6。未粉磨铝酸钙水泥水化3.5h后仍然没有生成 C3AH6，呈现的絮状结构阻碍了自由水向水泥颗粒的渗透，水泥的水化较慢，但在水化6h后观察到了水化产物C3AH6；粉磨3h和6h的铝酸钙水泥分别在水化3.5h和2h后就已经生成了粒状水化产物C3AH6，增加了试样的孔隙，水泥水化较快。所以，纯铝酸钙水泥在30℃和40℃下，水泥粒度的减小对铝酸钙水泥的水化有促进作用。

-试验水泥细度对纯铝酸钙水泥结合浇注料的流动性时发现，20℃下，随水泥粒度的减小，浇注料开始时和30min时的流动值没有明显的变化；但是随时间的延长，45min时浇注料的流动值由138mm降到了110mm，60min时浇注料的流动值由122mm降到了100mm，浇注料的凝结加快，但仍具有足够的流动度。对于在20℃下成型的浇注料，随铝酸钙水泥粒度的减小，经过100-120℃烘干处理后浇注料的力学强度得到了提高，这可能是因为20℃下铝酸钙水泥颗粒尺寸较小时，水泥的水化量比较高，生成的较多的水化产物填充于晶体骨架的空隙中，形成致密的结构，从而使浇注料获得较高的强度；1200℃和1400℃的热处理后，浇注料的力学强度随铝酸钙水泥粒度的减小而增加，可能是因为生成的水化产物较多，在一定温度下水化产物的分解产物的活性较高，促进了浇注料的烧结，提高了浇注料的烧后强度。

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