高貝利特硫鋁酸鹽水泥改性白水泥的物理力學性能與水化作用

蘭明章，王 浩，陳智豐，葛仲熙，王劍鋒，裴天蕊

(1.北京工業大學材料與制造學部，北京 100020；2.唐山北極熊建材有限公司，唐山 063000)

0 引 言

白色硅酸鹽水泥(白水泥)是由氧化鐵含量少的白色硅酸鹽水泥熟料、適量石膏及混合材料磨細制成的水硬性膠凝材料，不僅具有硅酸鹽水泥性能穩定、價格便宜等特點，最主要的是具有較高的白度，常用于建筑裝飾工程中[1-3]，但在使用過程中也存在著凝結時間長、早期強度低、收縮變形大的問題[4]。硫鋁酸鹽水泥的主要礦物為無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣，具有凝結硬化快、早期強度高、微膨脹、低干縮等性能[5]。因此，許多研究者常使用硫鋁酸鹽水泥復合普通硅酸鹽水泥的方式解決硅酸鹽水泥在應用中出現的問題。Zhang等[6]在硅酸鹽水泥中添加5%(質量分數)的硫鋁酸鹽水泥，硅酸鹽水泥12 h的抗壓強度提高了303%。Pelletier等[7]發現，硅酸鹽水泥-硫鋁酸鹽水泥-硬石膏三元體系水泥水化，前7 d主要是硫鋁酸鹽水泥發生水化，早期強度主要是由硫鋁酸鹽水泥水化產物提供，7 d后主要是硅酸鹽水泥發生水化，因而后期強度主要是由硅酸鹽水泥水化產物提供。Bizzozero等[8]研究了鋁酸鈣水泥-石膏復合體系和硫鋁酸鈣水泥-石膏復合體系水化過程中的膨脹性能，確定了石膏添加量的臨界值，并對水化產物進行分析，解釋膨脹機理。崔素萍[9]運用“均勻設計”方法研究了硅酸鹽-硫鋁酸鹽復合體系組成與性能的關系，研究結果表明：在硫鋁酸鹽水泥熟料中，加入10%(質量分數)以下的硅酸鹽水泥熟料和15%(質量分數)以下的石膏，可以得到強度持續發展的早強高強型復合水泥材料；……