高阿利特水泥熟料的烧成和掺杂阿利特的研究

论文题目: 高阿利特水泥熟料的烧成和掺杂阿利特的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 材料学

作者: 管宗甫

导师: 陈益民

关键词: 高胶凝性,高阿里特熟料,掺杂,阴离子,工业废渣,易烧性,矿物匹配,缺陷,对称性,多晶转变

文献来源: 中国建筑材料科学研究院

发表年度: 2005

论文摘要: 本文旨在研究高Alite水泥熟料（ARPC,Alite-rich Portland clinker）烧成过程、ARPC的性能、Alite微观结构及三者之间的关系。通过实验室烧成熟料及合成单矿物,利用化学分析、岩相分析、物理性能检测、SEM、EDS、XRD和TA等,研究矿物匹配、掺杂等对熟料易烧性、物理性能、熟料亚微观结构和Alite多晶转变的影响。实验结果利CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3系统相图分析表明,LSF比KH与ARPC易烧性有更好的相关性。在（KH=0.98,SM=1.90）～（KH=0.94,SM=3.00）范同内配料,配合适当的IM,都可配制山Alite含量大于70%的ARPC矿物组成,ARPC的配料范围有较大的调整空间。二高（高KH、高SM、高IM）方案可实现Alite大于70%、熟料有较好易烧性的目的。一般可用SM控制液相量,用IM控制液相粘度。在这个意义上,对通常熟料而言,SM和IM低的低硅高铁配方易烧性好。对于ARPC而言,熟料烧成体系中液相量较少,更要注意IM对液相量的影响。SM控制较高（>2.0）,熟料中液相量偏少,IM引起液相量变化对易烧性的影响较之引起液相粘度变化对易烧性的影响更为明显。高SM配合低IM并不能使ARPC的易烧性变好。应用广泛的氟硫矿化剂掺加到ARPC中,无论是单掺还是复掺,都表现为低温煅烧对f-CaO吸收有良好的促进作用,高温下则效果不佳。尤其是单掺硫,在高温煅烧条什下样品对f-CaO的吸收还不如不掺,这可能与硫的高挥发性有关。氟硫矿化剂更适合于低温煅烧,不适应热力强度较高的新型干法窑生产。掺加磷对ARPC在正常煅烧温度条件下的f-CaO吸收有良好的促进作用,但在低温煅烧时则效果较差。复合掺加磷、氟阴离子（团）,无论是高温还是低温煅烧,都表现出良好的烧成促进作用。本研究的离子掺杂量很低,是一种适合于现代干法生产的烧成促进技术。本研究涉及的废渣包括钢渣、磷渣、赤泥、铬渣、矿渣和高钙粉煤灰。磷渣、钢渣对ARPC的烧成有较强的促进作用,且磷渣的效果最为明显,单掺磷渣就可达到明显改善ARPC易烧性的目的。赤泥、矿渣、高钙粉煤灰对ARPC的烧成没有明显作用,掺与不掺的样品的易烧性没有明显差异。在ARPC中掺加铬渣对易烧性则有负面影响。钢渣、磷渣、高钙粉煤灰与磷、氟阴离子（团）复合对ARPC的易烧性有较强的改善作用,其中磷渣与氟复合、钢渣与

论文目录:

摘要

Abstrct

第一章绪论

1 选题依据和研究目的

1.1 现代混凝土技术呼唤高性能水泥

1.2 水泥生产的绿色化和绿色水泥对水泥技术进步的要求

1.3 高Alite水泥熟料(ARPC)体系的提出

2 国内外相关研究调研

2.1 熟料矿物匹配和水泥熟料体系

2.2 杂质离子对熟料矿物形成及性能的影响

2.3 硅酸盐矿物的多晶转变

3 研究内容、方法和目标

第二章 ARPC的基本矿物匹配

1 试验安排

1.1 原材料

1.2 实验方案

1.3 实验方法

2 实验结果分析

2.1 易烧性实验结果

2.2 配料率值对ARPC易烧性的影响

2.3 率值的选择

2.4 矿物匹配对液相及ARPC烧成动力学过程的影响

2.5 基本矿物匹配条件下ARPC的物理性能

3.本章小结

第三章掺杂对ARPC易烧性的影响

1 废渣的性能

1.1 钢渣

1.2 磷渣

1.3 赤泥

1.4 其它废渣

2 实验方法

3 阴离子(团)掺杂对ARPC易烧性的影响

3.1 实验方案配比

3.2 实验结果

3.3 结果分析

4 单掺工业废渣对ARPC易烧性的影响

4.1 钢渣对ARPC易烧性的影响

4.2 磷渣对易烧性的影响

4.3 赤泥对易烧性的影响

4.4 矿渣对易烧性的影响

5 复掺工业废渣和阴离子(团)对ARPC易烧性的影响

5.1 钢渣与阴离子(团)的复合对ARPC易烧性的影响

5.2 铬渣与阴离子(团)的复合对ARPC易烧性的影响

5.3 高钙粉煤灰与阴离子(团)的复合对ARPC易烧性的影响

6 本章结论

第四章烧成过程分析

1 高钙熟料体系活化能计算分析

1.1 表观活化能的计算

1.2 结果分析

2 掺杂降低ARPC中Alite形成表观活化能机理分析

2.1 工业废渣复合阴离子在熟料中的助熔作用分析

2.2 阴离子掺杂对C3S固溶体单矿物烧成的作用分析

3 本章结论

第五章掺杂对ARPC物理性能的影响

1 实验

2 不同阴离子(团)掺杂对ARPCs物理性能的影响

2.1 实验方案配比

2.2 实验结果及讨论

3 不同磷阴离子团掺杂方式对ARPCs物理性能的影响

3.1 实验方案配比

3.2 结果与讨论

4 钢渣掺杂对ARPCs物理性能的影响

4.1 实验方案配比

4.2 结果与讨论

5 不同废渣掺杂效果对比

5.1 实验方案配比

5.2 结果与分析

6 氟、硫、磷掺杂在ARPC烧成过程中的挥发性比较

7 本章结论

第六章磷在ARPC中的固溶及对ALITE晶型的影响

1 磷在熟料矿物中的固溶及ARPC中Alite的成分变化

1.1 实验

1.2 实验结果与分析

2 杂质离子固熔对Alite结构的影响

2.1 Alite中杂质离子的固溶

2.2 杂质离子在Alite晶体中的缺陷反应

2.3 Alite的晶体结构

3 P_2O_5掺杂对C_3S和Alite单矿物的结晶形态影响

3.1 实验

3.2 结果与分析

4 本章小结

第七章结论与展望

参考文献

在读期间参加项目、成果及获奖

致谢

发布时间: 2005-11-04

参考文献

[1].重金属离子在水泥熟料中的固化行为及作用机理研究[D]. 商得辰.武汉理工大学2017
[2].电厂煤粉炉直接联产高硅硫铝酸盐水泥熟料的试验研究[D]. 王文龙.浙江大学2004
[3].煅烧水泥熟料用大颗粒流化床的动力学特性研究[D]. 李晓光.西安建筑科技大学2006
[4].高C3S水泥熟料形成化学与掺杂C3S结构研究[D]. 侯贵华.南京工业大学2006
[5].煅烧条件对高胶凝性水泥熟料的烧成和阿特晶体结构的影响[D]. 朱晓燕.中国建筑材料科学研究总院2007
[6].高阿利特含量水泥熟料形成动力学[D]. 秦守婉.中国建筑材料科学研究总院2007
[7].硫含量对铝酸盐水泥水化过程及浇注料性能的影响[D]. 张业范.武汉科技大学2015
[8].水泥物料力学性能评价与小能量破碎理论[D]. 王秀芳.中国建筑材料科学研究总院2011
[9].水泥熟料生产与余热发电的协调控制和优化运行研究[D]. 张向.华中科技大学2013
[10].煤粉炉联产贝利特-Q相水泥熟料试验研究[D]. 焦有宙.浙江大学2008

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