第19期
温度低敏感型水泥CA470TI的新研究结果:耐低温和杂质
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期号 : 2010 年, 第19期
内容简介

    先前的研究显示,在不同的室温(5~35 ℃)下,与普通70%Al2O3水泥相比,对环境温度低敏感型水泥CA-470TI(w(Al2O3)=70%)具有更稳定的硬化性。为了进一步研究CA-470TI在低水泥和超低水泥浇注料(含或不含硅灰)的硬化行为,德国安迈公司的研究人员在低温下以及使用显著影响浇注料硬化性的其他原料(骨料、硅灰)进行研究,并比较5和20 ℃养护后的强度变化。
    试验原料:板状刚玉T60/T64(≤10 mm);红柱石:Durandal(w(Al2O3)=59.8%,≤6mm)、Kerphalite(w(Al2O3)=59 %,≤1.66mm);蓝晶石(Raw Kyanite,<0.075 mm);活性氧化铝:CL370(双峰,d50=2.5 μm)、CTC 20(单峰,d50 =1.8 μm)、CTC 22 (双峰, d50 =1.9 μm); 8种不同硅灰主要是SiO2含量不同(w(SiO2)85%~97.5%);水泥: CA-470TI(d50=7 μm)水泥以及其他两种普通70%Al2O3水泥CA-14M(d50=13 μm)和CA-270(d50=6 μm);SiC(w(SiC)=94 %)。
    试验制备的5种浇注料的组成见表1。其中,不含硅灰的LCC浇注料试样添加的氧化铝分散剂为ADS/ADW;其他试样添加的分散剂为M-ADS/M-ADW氧化铝分散剂。ULCC-碳试样未添加氧化铝分散剂。研究水泥类型、硅灰种类、骨料种类对浇注料 (LCC或ULCC)流动性、硬化性以及养护后强度的影响。
    浇注料在Hobart行星式搅拌机中干混1 min后,储存在密闭塑料桶中,并将塑料桶放入5 ℃的养护室内1或3 天,然后在5 ℃下进行测试。湿混是在同一搅拌机中进行,时间为4~6 min。含硅灰的LCC需要较长的润湿时间,需要的混合时间也较长。利用流动锥(下部直径100 mm,上部直径70 mm,高80 mm)测试10、30、60 min的流动性能。在5 ℃的养护室内进行硬化性试验,所有试样混合后立即储存,利用超声波仪检测硬化性。使用三点弯曲法测量试样的(40 mm×40 mm×160 mm)抗折强度,测量常温耐压强度。比较5 ℃养护 16、24 h以及20 ℃养护24 h后的强度。
表1  试验浇注料主要组成(w)/%
浇注料 LCC 含硅灰
-LCC 红柱石
-LCC ULCC ULCC-碳
板状刚玉
T60/T64
  ≤10 mm - - - - 15
 ≤6 mm 70 65 - 65 35
 <0.045 mm 8 5 - 5 -
 <0.020 mm 7 7 7 10 10
红柱石 Durandal - - 45 - -
 Kerphalite - - 25 - -
蓝晶石原料(<0.075 mm) - 5 5 5 1
SiC(≤1 mm) - - - - 20
硅灰 - 3 3 3 2
活性氧化铝
 CL 370 10 - - - -
 CTC 20 - 10 10 10 -
 CTC 22 - - - - 10
70%的Al2O3水泥(CA-470TI或CA-14M或CA-270) 5 5 5 2 3
氧化铝分散剂 1 1 1 0.7 -
碳 - - - - 3
Al粉 ― - - - 0.3
Si粉 - - - - 0.7
加水量 4.9 4.5 4.5 4.5 4.5
    试验结果:(1)用CA-470 TI替代普通70 % Al2O3水泥时,含硅灰的浇注料(LCC或ULCC)的流动性可提高10%~25%。而对于红柱石-LCC浇注料,使用CA-470TI水泥时,10 min的流动值为240 mm,而使用CA-14M水泥时为210和190 mm。在使用不同硅灰的情况下,在使用CA-14M水泥的LCC中,有的试样30 min流动值降低很多,几乎没有流动性,而使用CA-470TI水泥时,流动值仅比10 min后的减小10%~25%。因此,使用CA-470TI水泥可提高含硅灰(不论硅灰的纯度)浇注料的流动性。(2)5 ℃时试样的硬化试验结果显示,普通70% Al2O3水泥偶尔具有合理的硬化时间,但是有时会“永不硬化”,而CA-470 TI消除了这种“永不硬化”现象。使用不同硅灰和以红柱石作为骨料进行试验证实,CA-470TI即使在低温下,也具有可靠的硬化性。因此,CA-470 TI可提高浇注料(无论是否含有硅灰)在低温时的硬化性。含CA-470 TI的浇注料硬化性较大,避免了硬化时间变化和不确定(尤其是冬季)。(3)铝酸钙水泥一般在低温养护时形成的强度较低,CA-470 TI水泥虽然不能克服这个问题,但是和普通70% Al2O3水泥相比,其可确保浇注料的硬化性,改善强度变化。CA-470 TI几乎总比普通70%Al2O3水泥在低温养护后的强度高,这与其硬化开始的时间早有关。另外,除了ULCC外,所有浇注料5 ℃的养护强度明显比20 ℃的低;5 ℃时,养护16 h的强度比养护24 h的低。
(编译自《UNITECR2009论文集》)

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