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低碱度硫铝酸盐水泥干缩性能影响因素的研究


的范围在29%~91%之问变化,详见表2(除特别说明
外,本文中的百分含量均为质量含量)。
表1原材料化学成分

名称 【^,ss SiO., M203 Fe203 Ca,tO MgO S03 Ti02 ∑
熟料
O.32 10.13 32..49 2.60 42.12 1.99 8.30 1.52 99.47
13d 3.5 3.6 5.4 5.1 4.2 4.4 5.1 5.1 3.5 3.9 4.0
16d 3.8 4.O 6.1 5.7 4.5 4.7 5.5 5.7 3.8 4.3 4.5
19d 4.2 4.3 6.1 6.O 4.7 5.O 5.8 6.0 3.9 4.4 4.7
22d 4.4 4.4 6.4 6.4 4.9 5.2 6.O 613 4.1 4.7 5.0
石灰行 15 15 15 15 25 25 25 25 35 35 35
CaS04/3CaO· 29 42
57 75
34 50 69
91
41
61
86
3A1203·CaSO,I
1.2试验用配制水泥的物理性能 依据表2中的配比进行小磨试验,磨制比表面积
不小于400m2/kg的水泥。参照JC/T659--2003对所配 制水泥进行全套物检,检验结果见表3。
43l
5.7
6.7
31.2
39.2 0.010
9.9
439
5.1
6.3
29.9
41.4 0.050
9.9
436
4.7
5.5
24.1
41.7 0.073
9.3
425
4.2
4.9
23.6
38.1 O.13l
9.7
432
4.8
6.O
25.9
33.7 O.014
9.7
440
4.0
9.6
433
3.3
5.5
20.5
相对湿度为30%)中养护,测定试体各干缩龄期的干 缩值。
3试验结果与讨论
试验结果见表4。
表4低碱度硫铝酸盐水泥胶砂试体的干缩率 10_4
龄期 1








10
ll
7d 2.1 2.4 3.9 3.4 3.3 3.3 3.8 3.6 2.5 2.8 2.8
lod 3.0 3.2 4.8 4.7 3.9 3.9 4.5 4.7 3.3 3.7 3.7
而对于AFm而吉‘,Ⅵ1相对湿度在90%以上时,其 主面间距为1.03nm,含28-30个水分子;当相对湿度 为75%-90%时,则存在18个水分子的水化物;而当 ,tlx寸湿度为33%-75%时,其主面间距为0.892nm,水 化物具有12个水分子;当相对湿度在33%以下时,水 含量降至7个水分子,相应的主面6占距为0.82nmI圳。
—。——
40d 5.3 5.2 7.5 7.4 6.1 6.5 7.4 7.3 5.2 5.9 5.9

44d 5.3 5.3 7.7 7.6 6.3 6.7 7.6 7.4 5.5 6.2 5.9
—_
48d 5.4 5.5 8.O 7.7 6.7 7.1 8.0 7.5 5.6 6.4 6.1
————
比表 抗折强度/MPa
pH
面积
/(m2/kg)
ld
7d
lO.O
428
5,9
7.3
抗压强度/MPa
ld
7d
自山 膨胀率
/%
35.O
45.4
O.01l
9.9
428
6.4
6.9
34.8
43.8
0.02l
9.9
432
6.3
7.1
34.0
48.9
0.053
9.6
422
5.1
6.O
28-3
44.5 O.134
9.9
First author'’S address:China Building Materials Academy,Beijing 100024,China
中图分类号:TQl72.1
文献标识码:A
文章编号:1002—9877(2010)01—0008—04
低碱度硫铝酸盐水泥是由含3CaO·3AIzO,· CaSO。、2CaO·SiO:等矿物的熟料、石厌石和硬石膏以 一定的比例配制而成,属于硫铝酸盐水泥系列中的一 个品种,主要用于GRC制品。但在使用过程中由于体 积变形而引起的开裂现象比较普遍,严重影响了 GRC制晶的广泛应用。其中,干缩是引起开裂的因素 之一。因此,本文从低碱度硫铝酸盐水泥组分——熟 料、石灰石和硬石膏出发,研究低碱度硫铝酸盐水泥 的干缩性能。干缩是失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附 水而发生的收缩。毛细孔水在空气湿度低于98%时即 可蒸发;存在于凝胶之间的层问水以及吸附于凝胶表 面的吸附水,当空气湿度低于40%,都可以蒸发。需要 对空气湿度为30%左右时,引起低碱度硫铝酸盐水泥 干缩的因素进行讨论。 1试验材料 1.1试验用原材料
AIbstract:Eleven lLOw"alkalinity sulphoaluminate cement samples were prepared with difierent ratio of CaS04/3CaO·3AI:O:l· CaS04 and ditfferent content of CaCO,I and cured in the humidity of 30t殇,and their vallues of dry shrinkage were tested at different ages.The result showed that the dry shrinkage of the low alkalinity sulphoaluminate cement increased and trended to stable with the development of curing age,and its dry shrinkage was mainly caused by water loss in both capillary and AFt..and the value of dry shrinkage depended on the amount of AFt.As far as the test was concerned.,the value of dry shrinkage was】Lower as the ratio of CaS04一/3CaO·3A120_一I·CaS04。<42%.The effect of limestone was mainly upon the formation of AFt.,and then the rate of dry shrinkage,of this type of cemenL. Key words:low alkalinity sulphoaluminate cement;dry shrinkage;ratio of CaSOJ3CaO·3A1203·CaS04;AFt
25d 4.5 4.6 6.6 6.5 5.O 5.4 6.3 6.5 4.2 4.9 5.I
28d 4.7 4.7 6.7

6.8 5.2 5.5 6.4 6.7 4.3 5.O 5.3
32d 4.9 4.9 7.O 7.0 5.4 5.9 6.7 6.9 4.7 5.3 5.5
——
36,t 5.1 5.1 7.3 7-3 5.8 6.1 7.1 7.1 5.1 5.7 5.8
52d 5.4 5.5 8.2 7.7 6.7 7.3 8.2 7.5 5.7 6.5 6.1

56(1 5.3 5-4 8.2 7.6 6.7 7.2 8.2 7.5 5.7 6.4 6.0
3.1 养护龄期与低碱度硫铝酸盐水泥干缩率的关系 各石灰石掺量下试样于缩率随龄期的变化分别
见图l一图3。可以看出:随着养护龄期延长,低碱度硫 铝酸盐水泥干缩率增大;且当龄期在44-52d时,干缩 率逐渐趋于稳定。
摘要:通过配制不同CaS04。/3CaO·3A1203·CaSO,4比值、不同石灰石掺量的11个低碱度硫铝酸盐水泥,在养护湿度为 30%的条件下。对其不同龄期下的干缩率进行测定。试验结果表明:低碱度硫铝酸盐水泥的干缩率随龄期的发展而增 长,且到一定龄期后趋于稳定;低碱度硫铝酸盐水泥的干缩主要是由毛细孔和AFt共同失水引起的;AFt的形成数量决 定其干缩率大小;就本试验而言。CaS04/3CaO·3A1203·CaSO,l<42%时,干缩率较低;石灰石是通过影响水泥中AFt形成 量来影响低碱度硫铝酸盐水泥的干缩率的。 关键词:低碱度硫铝酸盐水泥;干缩;CaSOJ3CaO·3A120.3·CaSO};AFt
32.6 O.048
4.9
16.8
30.1 0.069
2试验方法
按照JC/T603--2004(水泥胶砂干缩试验方法》进 行成型,成型后在(20±1)℃、相对湿度小低于90%的
湿气养护箱中养护6h脱模,然后放入温度为
(20±1)oC的养护水中养护(66±1)h,从水中取出测定
初始读数,再放入干缩养护控制箱(温度为(20±1)℃,
选用唐山北极熊特种水泥有限公司提供的原材 料,其化学组分见表l。由矿物组成计算公式得各矿 物的理论含量:熟料矿物中2CaO·SiO:,含量为 29.07%,3CaO·3A1203·CaSO,I含量为61.34%;硬石膏 中CaSO。含量为84.05%。采用此原材料配制低碱度
硫铝酸盐水泥样品,CaSOJ3CaO·3A120:。-CaSO,。比值
9 8 7 6 5 4
b一、特姆卜 3
2 l O
图1石灰石掺量为15%。不同CaS04/3CaO·3A1203·CaS04 条件下。低碱度硫铝酸盐水泥干缩率与龄期关系
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