溶膠凝膠法制備C3A單礦及其水化研究.pdf

1、本文依托于國家973重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項目“高性能水泥制備和應(yīng)用基礎(chǔ)研究”,子課題“化學(xué)外加劑對高性能水泥水化進程的影響”,探討了單礦C3A的溶膠凝膠法制備,并研究了減水劑對其水化歷程的影響及其調(diào)控作用機理。
　　 本文采用游離氧化鈣測定及XRD測試等方法來研究了不同條件下制備的單礦C3A性能,并確定了溶膠凝膠法制備單礦C3A的工藝參數(shù);采用水化熱、化學(xué)結(jié)合水測定,系統(tǒng)地研究了減水劑作用下單礦C3A的水化歷程,并運用微觀測試方

2、法,探討了減水劑對單礦C3A水化歷程調(diào)控的作用機理。主要研究成果及結(jié)論如下:
　　 1、首先系統(tǒng)地探討了一種制備單礦C3A的方法一溶膠凝膠法。確定了溶膠凝膠法具體工藝流程和參數(shù)如下:根據(jù)溶膠-凝膠法的特點設(shè)計了其工藝過程:均相溶液的制備、溶膠的形成、凝膠的形成、干燥與陳化、干凝膠的熱處理;根據(jù)使最終產(chǎn)物中游離氧化鈣值最低的原則,優(yōu)選出了鈣質(zhì)原材料硝酸鈣和鋁質(zhì)原料氫氧化鋁溶膠;根據(jù)均相溶液的制備要求確定了鈣離子濃度為1.9mol/

3、L,進而計算確定了用水量;根據(jù)有利于溶膠的制備確定了攪拌制度180r/min,10h和加熱溫度70℃;根據(jù)凝膠過程確定了最適pH為11和最適合堿液種類為氨水;根據(jù)凝膠的干燥和陳化要求,確定了養(yǎng)護室(20℃,95％以上濕度)陳化兩天的方式;根據(jù)干凝膠熱處理的要求確定了熱處理的制度(熱處理的最高溫度為1280度、保溫的時間為6h、升溫的方式為階段式升溫、冷卻的方式采用風(fēng)扇急冷)。采用這些工藝參數(shù)來制備出的單礦C3A具有很高的純凈度,基本上不

4、含有游離氧化鈣,能夠很好的進行后續(xù)的水化實驗研究。
　　 2、三種不同的C3A單礦與石膏的比例的水化實驗中,C3A與石膏比例為1:1的試樣水化的速度最快,程度最深,C3A與石膏比例為1:2的試樣,水化速度次之,C3A與石膏比例為1:3的試樣水化速度最慢,石膏有延緩C3A水化的作用。
　　 3、摻加減水劑后由于其具有的吸附、分散作用,使單礦C3A的水化歷程發(fā)生了變化。聚羧酸系高效減水劑減水率較高,故摻量少、作用效果明顯,其