石灰石煅烧的化学过程,高温煅烧石灰石方程式及现象

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-04-03 12:21:08

根据BS EN 197-1:2011和BS EN 413-1:2011 的规范要求,CC/LS比率为1:1的LC3-50系列试样符合传统Portland混凝土矿渣掺合料(PPC)的强度要求,而LC3-40系列试样则符合砌筑用水泥的要求。

除此之外,在所有的CC/LS比率下,0.5水灰比的LC3-50系列试样也满足标准Portland水泥的强度要求,并且在0.6水灰比下,无论是LC3-50还是LC3-40系列试样,都符合砌筑用水泥的强度要求。

除了以上的方法之外,我们还分析出,LC3-50系列所有样本的累积孔体积范围大约在0.08至0.13 mL/g之间,并且在水灰比为0.6的情况下,CC/LS比为1:1和2:1的系列中显示出最高的累积孔体积。

然而,在最高的煅烧粘土含量下(3:1 CC/LS),水灰比为0.45的样本显示出更高的累积孔体积,这表明水灰比会影响硬化孔结构,但事实上,这种影响在毛细孔区域更为明显。

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可是当CC/LS比为1:1和2:1时,水灰比会越来越高,孔隙越来越大,所有累积孔体积曲线呈现出具有sigmoidal分布的广义对数正态分布,除了含有最高粘土含量(3:1 CC/LS)、水灰比为0.45的样本,该样本呈现出两个曲线的拐点,这表明存在两个阶段的孔隙侵入;第一阶段可能是由于侵入沙浆-砂粒界面的微裂缝或气孔,而第二阶段可能是由于侵入水化胶凝材料的连通孔隙中。

在LC3-50系统的所有砂浆系列中,都显示了双峰差分侵入体积曲线,而这些曲线表明了硬化砂浆微观结构中粗孔和细孔的共存,但这些关键孔径尺寸范围在0.019 µm和0.08 µm之间,总孔隙度分别在2.6%和10.6%之间,这些数值与我们先前的研究结果一致。

根据Beaudoin和Odler(2019)的报道,Bogue-Lerch强度值将四钙铝铁酸盐(C4AF)相在早期水化阶段排名最低,因此,LC3-50在CC/LS比例为3:1,水灰比为0.6(约31 MPa)时表现出较低的强度可能归因于C4AF的形成,完全抵消了碳铝酸盐相增强强度的效果。

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我们在实验中使用SEM-EDS水泥砂浆的21个随机选取的点上,展示了LC3体系的微观结构发展,并且通过Si/Ca和Al/Ca比率展示,分析出元素组成的分散程度相对较高,而这也就表明硅酸盐和氧化铝在铝酸钙硅酸盐水化物(C-A-S-H)相中并非均匀地消耗。

通过以一系列的实验证明,LC3-50系列和LC3-40系列的吸水率分别为4.0%和10.5%的平均值,而LC3-40的较高吸水率与临界孔隙入口尺寸处的总孔隙率成正比,因此,较高的水吸收归因于两个因素的综合作用,即LC3-50系列中原本填满水化产物的孔隙体积较大,以及未反应的嵌山石的非晶性质,还有一个是,较高的水吸收还可能促进水泥砂浆中的氯离子传输,这种现象会影响其长期耐久性。

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实验结果

在这项研究中,我们研究了马拉维地区LC3体系的强度和物理化学性质,并且确定水泥砂浆试样以水胶比(w/c)为0.45、0.5和0.6,同时将嵌山石与石灰石(CC/LS)比例调整为1:1、2:1和3:1进行制备,我们研究了(CC/LS)比例对标准稠度和凝结时间的影响,以及w/c和CC/LS比例对抗压强度和孔隙度的影响。

根据实验数据显示,增加嵌山石与石灰石比例会使LC3-50试样的标准稠度增加,并且在1:1的CC/LS比例下时表现为37.5%,在3:1的CC/LS比例下时表现为42.5%,这些全部归因于富含嵌山石的体系中非晶质嵌山石的含量增加,这意味着LC3-40样品需要比LC3-50样品更多的水才能达到适当的可操作性以实现最大的水化反应。

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