高铝水泥的生成

发布时间：2016/11/11 16:37:58

　　高铝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。下面由小编为大家介绍高铝水泥的生成。

　　国外多采用熔融法生产高铝水泥。原料不需磨细，可用低品位矾土。但烧成热耗高，熟料硬度高，粉磨电耗大。 我国广泛采用回转窑烧成法，烧成热耗低，粉磨电耗低，可用生产硅酸盐水泥的设备。但要用高品质原料，生料要 均匀，烧成温度范围窄，仅50～80℃，烧成温度一般在1300～1380℃。

　　在煅烧中要采用低灰分燃料，以免灰分落入而影响物料的均匀性，造成结大块和熔融。另外，要控制好烧成带的 火焰温度。由于熟料凝结正常，水泥粉磨时不加石膏等缓凝剂。

　　生料配料主要控制碱度系数和铝硅比系数（Al2O3/SiO2）。Am值高 则CA多，水泥凝结快，强度高；Am值低，则CA少 而CA2多，凝结慢、强度低。回转窑生产时，普通高铝水泥一般Am选取0.75，若为快硬高强的高铝水泥，Am应控制 在0.8～0.9之间；如要求具有较好的耐高温性能，则Am应控制在0.55～0.65较为合适。铝硅比A/S值对水泥强度有 很大影响。A/S＞7，水泥标号可达325号以上；A/S＞9，水泥标号可达425号以上，对于低钙铝酸盐水泥，A/S常高 于16。

　　CA是高铝水泥的主要矿物，有很高的水硬活性，凝结时间正常，水化硬化迅速；CA2水化硬化慢，后期强度高，但 早期强度却较低，具有较好的耐高温性能。

　　CA的水化产物与温度关系很大，在环境温度低于20℃时，主要生成CAH10；温度20～30℃，转变为C2AH8和Al（OH）3 凝胶；温度高于30℃时，则转变为C3AH6和Al（OH）3凝胶。C12A7的水化与CA相似，结晶的C2AS水化很慢，β-C2S水 化生成C-S-H凝胶。由于介稳相CAH10和C2AH8逐步转变为C3AH6稳定相，温度越高，转变越快，同时晶型转变释放 出大量游离水，孔隙率急剧增加，使得高铝水泥的长期强度特别是在湿热环境下会明显下降，甚至引起工程破坏 ，因此，许多国家限制高铝水泥应用于结构工程。

　　高铝水泥初凝时间不得早于40min，终凝时间不得迟于10h。在高铝水泥中加入15%～60%硅酸盐水泥会发生闪凝， 这是因为硅酸盐水泥析出Ca（OH）2，增加液相的pH值之故。

　　高铝水泥的特点是强度发展非常迅速，24h内几乎可达到高强度，标号以3d抗压强度来表示。其28d强度不得低 于3d强度指标。另一特点是在低温（5～10℃）也能很好硬化，而在气温较高（＞30℃）条件下养护，强度剧烈下 降。因此，高铝水泥使用温度不得超过30℃，更不宜采用蒸汽养护。高铝水泥抗硫酸盐性能好，因为水化时不析 出Ca（OH）2。

　　此外，水化产物含有Al（OH）3凝胶，使水泥石致密，抗渗性好，对碳酸水和稀酸（pH不小于4）也有很好的稳定性， 但对浓酸和浓碱的耐蚀性不好。由于在高温下（＞900℃），高铝水泥会发生固相反应，烧结结合逐步取代水化结 合，因此，高铝水泥又有一定耐高温性，在高温下仍能保持较高强度，特别是低钙铝酸盐水泥，可作各种高温炉 内衬。目前高铝水泥主要用于配制膨胀水泥、自应力水泥和1200～1400℃的耐热混凝土。