低碱水泥的工业化生产实践

作     者：董书浩 

作者单位：沈阳建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张巨松;由世宽

授予年度：2019年

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：低碱水泥 熟料 生产 

摘      要：对水泥混凝土中存在的碱及其危害人们己经有了较充分的认识。到目前为止,世界各国发现了大量的碱骨料反应破坏的事例,碱骨料反应已经成为对水泥混凝土建筑物及构件的破坏并影响其耐久性的几种原因中最严重的一种。随着人们对混凝土建构筑物耐久性要求的进一步提高,对水泥混凝土中起胶结作用的水泥的性能也提出了新的要求。如何降低水泥中碱的含量?如何提高水泥的性能?从而减轻水泥中碱的危害,抑制碱骨料反应对混凝土的破坏,在提高建构筑物耐久性的同时减轻环境负荷成为目前人们普遍关心的问题。本文以实际生产为研究对象,就低碱水泥熟料的生产,利用工业废渣制备高性能复合低碱水泥两方面进行了试验研究。通过试验研究发现,高硅低碱砂岩配料和高碱粘土配料两方案的生料经1400℃煅烧后,熟料中的f-CaO均在1.0%以下,且远低于这个数。因此这两个方案的生料易烧性虽然有优有劣,但均可以认为是优良的。从控制熟料中碱含量的角度出发,高硅低碱砂岩配料虽然易烧性略差,但仍不失为一个好的配料方案;高硅低碱砂岩配料方案的最佳控制参数为:采用“三高配方,熟料的饱和比0.9,熟料的硅酸率2.6,熟料的铝氧率1.6,生料的细度控制在280m2/kg。以上的结论在实际的工程应用中都得到了证实;复合低碱水泥各组分不同的细度对其物理力学性能的影响是不一样的,对于其早期(3d)强度,影响的因素依次为熟料,粉煤灰,磷渣。而其后期(28d)强度影响的因素依次为磷渣,熟料,粉煤灰。复合水泥的三种主要成分的细度的最佳控制参数是:熟料细度420m2/kg,粉煤灰细度450m2/kg,磷渣细度500m2/kg;高温煅烧磷石音、高钙粉煤灰等改性外加物的加入,对复合水泥性能都有不同程度的作用。特别是高钙粉煤灰的加入,在细磨的条件下,对掺有磷渣的复合水泥的早期强度有明显的改善作用。通过与普通硅酸盐水泥在水化热、初期水化产物、碱骨料反应及耐久性方面的对比研究,证实复合低碱水泥在性能上具有优越性。磷渣、粉煤灰等工业废渣的加入对抑制碱骨料反应提高混凝土的耐久性,降低水泥产品的环境负荷具有积极的意义。