3CaO·3Al3O2·CaSO4是典型的快硬早強礦物，以該礦物為主導礦物的快硬硫鋁酸鹽水泥由於性能優良而在我國得到廣泛生產。硫鋁酸鋇鈣體系自20世紀80年代後期開始研究以來，由於其強度大大高於3CaO·3Al3O2·CaSO4而引起水泥科學家們的關注。
基本介紹
- 中文名：硫鋁酸鋇鈣水泥
- 外文名：barium calcium sulphoaluminate cement
- 拼音：liú lǚ suān bèi gài shuǐ ní
- 類別：硫鋁酸鋇鈣體系
- 原料：石灰石、鋁礬土、含鋇廢渣和石膏
- 影響因素：礦物設計比例、煅燒溫度
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水泥燒成與水化
燒制硫鋁酸鋇鈣水泥的原料為鋁礬土、含鋇廢渣、石灰石、石膏。在實驗中，以硫鋁酸鋇鈣為熟料的主要礦物組成，燒制出熟料，並製成淨漿小試體測各齡期抗壓強度。結果顯示，對於含有相同硫鋁酸鋇鈣礦物的水泥，各齡期的抗壓強度隨硫鋁酸鋇鈣含量的增加而提高；對於含有不同硫鋁酸鋇鈣礦物的水泥，抗壓強度隨鋇含量的增加而提高。因此，熟料礦物中硫鋁酸鋇鈣礦物含量及含鋇的多少是決定該系列水泥是否具有快硬早強性能的重要因素。
實驗生產
原材料
生產用原材料有石灰石、鋁礬土、含鋇工業廢渣和石膏
方法
(1)水泥的製備：將各種原料磨細至通過200目篩，按配比混合均勻，壓製成直徑為550mm×5mm的試餅，在1350℃和14lO℃下煅燒，升溫速率為5℃/min，保溫40min後急冷至常溫即得到水泥熟料，然後加入5%的石膏，粉磨至一定細度。
(2)水泥細度檢驗：篩析法，按GB/T 1345——1991進行。
(4)試體成型及養護：將水泥以0.30水灰比加水並攪拌均勻，把水泥漿體放入2cm×2cmx 2cm的試模內，插搗密實後放在振動台上振動30次，在20℃、95%的相對濕度條件下養護24h，脫模後放入20℃水中養護至規定齡期，測抗壓強度。
影響因素
從表1的強度極差分析可以看出，對1d強度來說，礦物設計比例因素的極差是17.3，在試驗安排的四個因素中是影響程度最大的因素，其次是煅燒溫度因素，極差是8.5，氟化鈣摻量因素對熟料1d強度的影響程度最小，極差為1.5，氧化鐵摻量因素的極差是3.3，與氟化鈣摻量因素的影響程度相差不大。
對3d和28d強度來說，各因素對強度的影響程度與對1d強度的影響程度相似，主要影響因素也是礦物設計比例，其次是煅燒溫度，影響程度最小的因素是氧化鐵和氟化鈣摻量。
表1：正交試驗分析表水平分析
從上表1可以看出，對1d強度來說，礦物設計比例因素的3水平對應的強度平均值最高，故該因素的最佳水平是3水平。另外3個因素都是以1水平對應的強度平均值最高，故1水平為這3個因素的最佳水平。
同理，對於3d強度來說，礦物設計比例因素的最佳水平是3水平，煅燒溫度和氧化鐵摻加量因素的最佳水平是1水平，氟化鈣摻加量因素的最佳水平是2水平。
對28d強度來說，各因素的最佳水平與3d強度的最佳水平相似，礦物設計比例因素的最佳水平是3水平，氧化鐵摻量和煅燒溫度因素的最佳水平是1水平，氟化鈣摻加量因素的最佳水平是2水平。
