[科普中国]-硫铝酸钡钙水泥

3CaO·3Al3O2·CaSO4是典型的快硬早强矿物，以该矿物为主导矿物的快硬硫铝酸盐水泥由于性能优良而在我国得到广泛生产。硫铝酸钡钙体系自20世纪80年代后期开始研究以来，由于其强度大大高于3CaO·3Al3O2·CaSO4而引起水泥科学家们的关注。1

水泥烧成与水化烧制硫铝酸钡钙水泥的原料为铝矾土、含钡废渣、石灰石、石膏。在实验中，以硫铝酸钡钙为熟料的主要矿物组成，烧制出熟料，并制成净浆小试体测各龄期抗压强度。结果显示，对于含有相同硫铝酸钡钙矿物的水泥，各龄期的抗压强度随硫铝酸钡钙含量的增加而提高；对于含有不同硫铝酸钡钙矿物的水泥，抗压强度随钡含量的增加而提高。因此，熟料矿物中硫铝酸钡钙矿物含量及含钡的多少是决定该系列水泥是否具有快硬早强性能的重要因素。1

实验生产原材料生产用原材料有石灰石、铝矾土、含钡工业废渣和石膏

方法(1)水泥的制备：将各种原料磨细至通过200目筛，按配比混合均匀，压制成直径为550mm×5mm的试饼，在1350℃和14lO℃下煅烧，升温速率为5℃/min，保温40min后急冷至常温即得到水泥熟料，然后加入5%的石膏，粉磨至一定细度。

(2)水泥细度检验：筛析法，按GB/T 1345——1991进行。

(3)游离CaO的测定：乙二醇——乙醇法。

(4)试体成型及养护：将水泥以0.30水灰比加水并搅拌均匀，把水泥浆体放入2cm×2cmx 2cm的试模内，插捣密实后放在振动台上振动30次，在20℃、95%的相对湿度条件下养护24h，脱模后放入20℃水中养护至规定龄期，测抗压强度。2

影响因素从表1的强度极差分析可以看出，对1d强度来说，矿物设计比例因素的极差是17.3，在试验安排的四个因素中是影响程度最大的因素，其次是煅烧温度因素，极差是8.5，氟化钙掺量因素对熟料1d强度的影响程度最小，极差为1.5，氧化铁掺量因素的极差是3.3，与氟化钙掺量因素的影响程度相差不大。2

对3d和28d强度来说，各因素对强度的影响程度与对1d强度的影响程度相似，主要影响因素也是矿物设计比例，其次是煅烧温度，影响程度最小的因素是氧化铁和氟化钙掺量。2

水平分析从上表1可以看出，对1d强度来说，矿物设计比例因素的3水平对应的强度平均值最高，故该因素的最佳水平是3水平。另外3个因素都是以1水平对应的强度平均值最高，故1水平为这3个因素的最佳水平。

同理，对于3d强度来说，矿物设计比例因素的最佳水平是3水平，煅烧温度和氧化铁掺加量因素的最佳水平是1水平，氟化钙掺加量因素的最佳水平是2水平。

对28d强度来说，各因素的最佳水平与3d强度的最佳水平相似，矿物设计比例因素的最佳水平是3水平，氧化铁掺量和煅烧温度因素的最佳水平是1水平，氟化钙掺加量因素的最佳水平是2水平。2

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学