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高鋁水泥的化學組成和用途特性

    高鋁水泥(又稱礬土水泥、耐火水泥)是以鋁礬土和石灰石為原料,經高溫煅燒得到以鋁酸鈣為主要成分的熟料,經磨細而成的水硬性膠凝材料,代號CA,它是鋁酸鹽系水泥的主要品種。

一、高鋁水泥的礦物成分及水化產物

内蒙古快3    GAOLVSHUINIDEZHUYAOKUANGWUCHENGFENWEILVSUANYIGAICaO·Al2O3,JIANXIEWEICAHEERLVSUANYIGAI(CaO·2 Al2O3,JIANXIEWEICA2),CIWAISHANGYOUSHAOLIANGGUISUANERGAIHEQITALVSUANYAN。

    GAOLVSHUINIDESHUIHUAGUOCHENG,ZHUYAOSHILVSUANYIGAIDESHUIHUAGUOCHENG。YIBANRENWEIQISHUIHUAFANYINGSUIWENDUBUTONGERBUTONG。DANGWENDUXIAOYU20℃ SHI,ZHUYAOSHUIHUACHANWUWEISHUIHUALVSUANYIGAI(CaO·Al2O3·10H2O,JIANXIEWEICAH10)。WENDUZAI20℃~30℃SHIZHUYAOSHUIHUACHANWUWEISHUIHUALVSUANERGAI(2CaO·Al2O3·8H2O,JIANXIEWEIC2AH8)。DANGWENDUDAYU30℃SHI,ZHUYAOSHUIHUACHANWUWEISHUIHUALVSUANSANGAI( 3CaO·Al2O3·6H2O,JIANXIEWEIC3AH6)。

内蒙古快3    CIWAI,SHANGYOUQINGYANGHUALVNINGJIAO(Al2O3·3H2O)。ERLVSUANYIGAI(CA2)DESHUIHUAFANYINGYULVSUANYIGAIXIANGSI,DANSHUIHUASUDUJIMAN。GUISUANERGAIZESHENGCHENGSHUIHUAGUISUANGAININGJIAO。

    SHUIHUALVSUANYIGAIHESHUIHUALVSUANERGAIWEIPIANZHUANGHUOZHENZHUANGJINGTI,TAMENHUXIANGJIAOCUODAJIE,XINGCHENGJIANQIANGDEJIEJINGLIANSHENGTIGUJIA,TONGSHISUOSHENGCHENGDEQINGYANGHUALVNINGJIAOTIANSAIYUGUJIAKONGJIAN,XINGCHENGBIJIAOZHIMIDEJIEGOU,SHISHUINISHIHUODEHENGAODEQIANGDU。JING5~7dHOUSHUIHUACHANWUDESHULIANGJIUHENSHAOZENGJIA,QIANGDUJIQUXIANGWENDING。YINCIGAOLVSHUINIZAOQIQIANGDUZENGCHANGDEHENKUAI,ERHOUQIQIANGDUZENGJINDEBUTAIXIANZHU。GUISUANERGAIDESHULIANGHENSHAO,ZAIYINGHUAGUOCHENGZHONGBUQIHENDADEZUOYONG。

二、高鋁水泥的主要技術性質

細度

内蒙古快3    GUOJIABIAOZHUNGB201—2000GUIDING,GAOLVSHUINIDEXIDUYAOQIUBIBIAOMIANJIBUXIAOYU300m2/kgHUO45μmSHAISHAIYUBUDAYU20%。

凝結時間
 

    GENJUGB201—2000FULUAGUIDINGDEFANGFACEDING,QIJIEGUOYINGFUHEBIAO4-8DEYAOQIU。

強度
 

    高鋁水泥強度試驗按國家標準 GB/T17671—1999規定的方法進行,但水灰比應按GB201—2000規定調整。各類型、各齡期強度值不得低于表4-9規定的數值。
 

    在自然條件下,高鋁水泥長期強度下降,并達到最低值。一般5年以上的高鋁水泥混凝土,剩余強度僅為早期強度的二分之一,甚至只有幾分之一或者更低。這是由于隨著時間的推移,CAH10或C2AH8會逐漸轉化為比較穩定的C3AH6,并且這個轉化過程隨著環境溫度的上升而加速。由于晶體轉化的結果,使水泥石內析出游離水,增大了孔隙體積,同時也由于C3AH6 本身強度較低,所以水泥石的強度明顯降低。
 

三、高鋁水泥的特性與應用

特性

    快凝早強,1d強度可達最高強度的80%以上,屬快硬型水泥。使用高鋁水泥時,應注意控制其硬化溫度。最適宜的硬化溫度為15℃左右,一般不得超過25℃。如果溫度過高,水化鋁酸二鈣會轉化為水化鋁酸三鈣,使強度降低。若在濕熱條件下,強度下降更為劇烈。
 

    水化熱大,且放熱量集中,1d內即可放出水化熱總量的70%~80%,而硅酸鹽水泥僅放出水化熱總量的25%~50%。
 

    抗硫酸鹽性能很強,但抗堿性極差。高鋁水泥水化時不析出氫氧化鈣,而且硬化后結構致密,因此它具有較好的抗硫酸鹽及抗海水腐蝕的性能。同時,對碳酸水、稀鹽酸等侵蝕性溶液也有很好的穩定性。但晶體轉化成穩定的水化鋁酸三鈣后,孔隙率增加,耐蝕性也相應降低。高鋁水泥對堿液侵蝕無抵抗能力,故應注意避免堿性腐蝕。
 

    耐熱性好,高鋁水泥配制的混凝土在900℃溫度下,還具有原強度的70%,當達到1300℃時還能保持約53%的強度。這些尚存的強度是由于水泥石中各組分之間產生固相反應,形成陶瓷坯體所致。
 

    長期強度有降低的趨勢。因為隨著時間的推移,CAH10或 C2AH8會逐漸轉化為比較穩定的 C3AH6,晶體轉化的結果,使水泥石內析出游離水,增大了孔隙體積,同時也由于C3AH6 本身強度較低,所以水泥石的長期強度會下降。
 

應用
 

    根據高鋁水泥的特性,高鋁水泥主要用于緊急軍事工程(如筑路、橋)、搶修工程(如堵漏)等;也可用于配制耐熱混凝土(可用于1000℃以下的耐熱構筑物,如高溫窯爐爐襯等,最高使用溫度不宜超過1300℃)和用于寒冷地區冬季施工的混凝土工程。
 

    高鋁水泥不宜用于大體積混凝土工程,也不能用于長期承重結構及高溫高濕環境中的工程,不能用于與堿性溶液相接觸的工程。還應注意,高鋁水泥制品不能用蒸汽養護。

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