堿金屬硫酸鹽對水泥性能影響及敏感性分析.pdf

1、現(xiàn)今資源短缺、生產(chǎn)成本不斷增加，高硫燃料等劣質(zhì)燃料用于生產(chǎn)水泥熟料，導(dǎo)致硅酸鹽水泥中硫酸鹽含量不斷升高，且使得其來源與種類也更加復(fù)雜。硫酸鈉鉀、硫酸鈉、硫酸鉀作為硅酸鹽水泥熟料中主要的堿金屬硫酸鹽，其含量控制不當(dāng)會對水泥水化硬化產(chǎn)生較大影響。大部分學(xué)者在研究堿金屬硫酸鹽對水泥性能的影響時，直接使用分析純硫酸鹽，然而實際熟料中的硫酸鹽經(jīng)過高溫煅燒，性質(zhì)很可能發(fā)生變化，從而造成對水泥性能影響的差異。
　　本文對比了高溫煅燒與分析純硫酸

2、鹽對硅酸鹽水泥性能影響的差異，研究了高溫煅燒堿金屬硫酸鹽對硅酸鹽水泥性能的影響，并分析了這些硫酸鹽對水泥性能影響的顯著性及敏感性是有必要的。通過采用高溫煅燒模擬制備熟料中的堿金屬硫酸鹽，在隨著堿含量變化的條件下和隨著SO3含量變化的條件下，對比高溫煅燒與分析純硫酸鹽對硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量、凝結(jié)時間、抗壓強(qiáng)度、膨脹、干燥收縮的影響，研究證實高溫煅燒堿金屬硫酸鹽與分析純硫酸鹽對硅酸鹽水泥基本物理性能的影響存在一定的差異。通過對比高溫煅燒

3、硫酸鈉、硫酸鉀與分析純硫酸鈉、硫酸鉀的XRD圖，發(fā)現(xiàn)堿金屬硫酸鹽經(jīng)過高溫煅燒后晶體發(fā)生了變化，可能導(dǎo)致兩者對水泥性能的影響存在一定的差異。選擇天然石膏作為外摻石膏，改變堿金屬硫酸鹽摻量，研究三種高溫煅燒堿金屬硫酸鹽對硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量、凝結(jié)時間、抗壓強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明：三種硫酸鹽中硫酸鈉會降低水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量，所有堿金屬硫酸鹽均存在加速水泥凝結(jié)、降低后期強(qiáng)度和增加收縮等不利影響。采用Kruskal-Walli

4、s檢驗研究堿金屬硫酸鹽對硅酸鹽水泥性能影響的顯著性，發(fā)現(xiàn)堿金屬硫酸鹽對硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量、凝結(jié)時間影響顯著的概率大于60％；對抗壓強(qiáng)度影響顯著的概率大于95%；硫酸鈉鉀對硅酸鹽水泥體積穩(wěn)定性影響顯著的概率大于92%，硫酸鈉大于84%，硫酸鉀大于95%。說明堿金屬硫酸鹽對硅酸鹽水泥性能具有顯著性影響。采用直接求導(dǎo)法分析堿金屬硫酸鹽對硅酸鹽水泥性能影響的敏感點(diǎn)。研究結(jié)果表明三種堿金屬硫酸鹽對硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量影響的敏感點(diǎn)大致如下

5、：硫酸鈉鉀含量為1.75%，硫酸鈉含量為1.38%，硫酸鉀含量為0.84%；對水泥凝結(jié)時間影響的敏感點(diǎn)大致如下：硫酸鈉鉀含量為1.89%，硫酸鈉含量為1.61%，硫酸鉀含量為0.55%；對水泥抗壓強(qiáng)度影響的敏感點(diǎn)大致如下：硫酸鈉鉀含量為1.59%，硫酸鈉含量為1.70%，硫酸鉀含量為1.96%；對水泥浸水膨脹影響的敏感點(diǎn)大致如下：硫酸鈉鉀含量為2.4%，硫酸鈉含量為2.07%，硫酸鉀含量為0.8%。對水泥干燥收縮影響的敏感點(diǎn)大致如下：硫