1 Introduzione 123456890 Cemento solfoaluinato di calcio (cemento CSA) è stato sviluppato con successo dall Istituto cinese di edilizia e scienze dei materiali nel 1975 e ha vinto il secondo premio di invenzione nazionale in 1982. È fatto da bauxite, calcare e gesso in un certo rapporto e calcinato a bassa temperatura (1300~1350)°C per formare clinker con calcio solforato (C4A3S̅) e il silicato dicalcico (C2S) come principale fase minerale. Un materiale cementato idraulico potrebbe essere realizzato mediante la co-macinazione di una quantità adeguata di gesso con tempi di regolazione brevi, che è di alta resistenza precoce e bassa alcalinità.Quando si macina il cemento di calcio solforato, alcuni materiali misti (calcare, ceneri di mosca,Con l'approfondimento della ricerca, il cemento solforato di calcio è stato serializzato in funzione delle reali esigenze del progetto.Attualmente, sul mercato vengono prodotti cemento solfoalunato di calcio ad alta resistenza, cemento monosodico e cemento sulfoalunato di calcio con un grado di autoalimentazione rapido, basso contenuto alcalino di calcio solforato e cemento espanso di calcio solforato.
Questo documento introduce brevemente la produzione, le caratteristiche delle prestazioni e le applicazioni ingegneristiche del cemento solforato di calcio.
2 La produzione di
Rispetto al clinker di cemento Portland, clinker di cemento solforato di calcio presenta alcune differenze nelle materie prime, nella temperatura di combustione e nella formazione di minerali.
Le principali materie prime utilizzate per la produzione di clinker di cemento solforato di calcio sono materie prime calcaree, bauxite e gesso.are:Cao≥ 48% nelle materie prime calcaree (se inferiore al 48%, può essere combinato con Cao >48% delle materie prime calcaree,MgO<20%;Al2O3>50%,Fe2O3<20%,SiO2<20%,SO3>38% in bauxite;anidrite è preferibile per il gesso e SO3>45%.Nel processo di produzione del clinker di cemento solforato di calcio, due parametri di alluminio-rapporto di zolfo (P) e coefficiente di alcalinità (CM) sono principalmente controllati.Tra questi, P è generalmente mantenuto tra 3.5 e 4.0,e CM è generalmente mantenuto tra 0.9 e 1. Se CM>1,una grande quantità di f-CaO o C3A, C12A7 e altri minerali saranno formati, che influenzeranno la velocità di idratazione, il prodotto di idratazione e la morfologia del cemento;se il CM è troppo piccolo, il contenuto C2AS nel clinker aumenterà, con conseguente contenuto di C4A3S̅ eβ-C2S è ridotto, che ha un effetto negativo sulle prestazioni del cemento.Se il contenuto di gesso è insufficiente, l’Al2O3 sarà eccessivo, e il contenuto di C2AS nel clinker aumenterà, portando ad una diminuzione delle prestazioni iniziali del cemento.
La produzione di clinker di cemento solforato di calcio è essenzialmente la metà della produzione di cemento Portland, così il cemento di calcio solforato è considerato un cemento ecologico a basso tenore di carbonio.
3. Le caratteristiche di prestazione del cemento di solfoalunato di calcio 123456890 3.1 La condensazione è più rapida
Secondo le disposizioni di GB175-2007, il tempo di impostazione iniziale di vari tipi di cemento di Portland non deve essere inferiore a 45 minuti,e il tempo di regolazione finale non deve superare dieci ore.Il tempo di impostazione iniziale del cemento solforato di calcio è 30min~40min, e il tempo di impostazione finale è 5min~75min.
3.2 Elevata resistenza 123456890 Rispetto al cemento di Portland ordinario, la resistenza del cemento solforato di calcio si sviluppa rapidamente e ha una forza 1d molto elevata.La forza di età 3d può raggiungere più di 85% della resistenza del cemento Portland 28d.Come mostrato nella tabella 1,Dal momento che il cemento di calcio solforato contiene una certa quantità di C2S in clinker, la sua resistenza tardiva aumenterà lentamente, e non ci sarà il restringimento tardivo della resistenza esibito da un certo cemento rapido, rapido-indurimento e precoce-resistenza.
3.3 Un certo tasso di espansione libera 123456890 L’attringite costituita dall’idratazione del cemento solfoalunato di calcio produce un’espansione del volume nella crescita del cristallo, e quindi il cemento solfoalunato di calcio ha un certo grado di espansione libera.Si può vedere dalla tabella 2 che nel caso di un rapporto di calce-sabbia (C/S) di 1:0.5,il rapporto di espansione libero del cemento basso-alcalino solforato di calcio 28d è 0.00%to 0.10%, e il cemento rapido duro solfoalunato di calcioIl tasso di espansione libero di 28d è 0.00%~0.07%[12].Si può vedere che anche se il cemento di calcio solforato ha un certo grado di espansione, il rapporto di espansione è basso e l'applicazione è molto sicura.
3.4 Bassa alcalinità liquida
Il PH della fase liquida di idratazione del cemento di silicato è circa 13,e il PH della fase liquida di idratazione del cemento solforato di calcio è 11.5~12.0. Basso cemento alcalino è adatto come materiale di cementazione per materiali compositi in fibra di vetro, specialmente nel cemento calcico solforato con una certa percentuale di materiali misti, come calcare, ceneri di mosca, polvere di scorie, ecc., che può ulteriormente ridurre l'alcalinità e diventare il materiale ideale in vetro cementato per i prodotti in fibra.
3.5 Buona resistenza al congelamento e allo scongelamento 123456890 La buona resistenza al gelo è anche una delle ottime proprietà del cemento solfoalunato di calcio. Poiché diventa duro velocemente, il congelamento precoce ha poco effetto sulla sua forza.e la sua perdita di resistenza è circa 50% quando la temperatura torna a essere normale, mentre il cemento di calcio solforato perde solo circa 9%.Il cemento di calcio solforato è utilizzato in ambiente a bassa temperatura (0~10)°C,la sua prima forza è 5~8volte quella del normale cemento di silicato;Può essere utilizzato in ambiente a bassa temperatura di (-20~0)°C,aggiungendo una piccola quantità di antigelo, mantenere la temperatura di muffa sopra 5°C, e la forza del calcestruzzo (3~7) giorni può raggiungere 70%~80% della forza di design.123456890 4 L’applicazione del cemento solfoalunato di calcio 123456890 4.1 cemento solfoalunato di calcio utilizzato come materiale di riparazione rapida
Un gran numero di studi sperimentali ha dimostrato che il rapido indurimento precoce del cemento solfoalunato di calcio è un materiale idraulico relativamente avanzato per la riparazione di emergenza e la riparazione di emergenza.Costruzione in Cina.Nei lavori di riparazione stradale, calcestruzzo da strada preparato con cemento solforato di calcio e agente di resistenza precoce non richiede particolare manutenzione.Dopo otto ore, la resistenza può raggiungere 80% della resistenza di progettazione,e la resistenza di progettazione può essere ottenuta in dodici ore.Allo stesso tempo,Il cemento solfoalunato di calcio ha una forte coesione e una debole auto-espansione,che può effettivamente impedire il restringimento del calcestruzzo.L’elevata resistenza alla penetrazione può impedire che l’acqua di superficie appaia e danneggia lo strato di base stradale.Pertanto, il cemento di calcio solforato è un ideale materiale di riparazione e riparazione stradale.
4.2 cemento solforato di calcio utilizzato come materiale di rivestimento
Molti nuovi materiali sono stati investiti nella costruzione di ferrovie ad alta velocità in Cina,in particolare materiali di scavo,ampiamente utilizzati nell’ancoraggio dei bulloni di ancoraggio della struttura ferroviaria e dell’acciaio,il rafforzamento dell’ingegneria stradale e del ponte e il rafforzamento delle strutture in calcestruzzo.Sulla base del cemento rapido e duro di calcio solforato, Yan Xiangjun ha studiato un nuovo materiale inguinale con buona fluidità,tempo di condensazione controllabile,forza precoce e graduale miglioramento della resistenza tardiva,che è di grande importanza per il miglioramento della tecnologia di ricerca in loco.
4.3 Applicazione del cemento solforato di calcio nella resistenza alla corrosione Ingegneria
Cementi di calcio solforato hanno un'ottima resistenza all'attacco di cloruro e solfato,e anche gli esemplari di malta di calcio solforato di cemento hanno una notevole resistenza all’attacco di solfato. Le sezioni della Ferrovia Xinjiang Sud e della ferrovia Qingxin che contengono elevate concentrazioni di cloruro, magnesio e acque sotterranee di solfato,utilizzare più di una dozzina di ponti di veloci esperimenti e di costruzione di giacimenti di cemento solforato di calcio.
4.4 Applicazione del cemento solforato di calcio nella produzione di prodotti collegati alla GRC 123456890 GRC prodotti
GRC si riferiscono a prodotti fabbricati con cemento solforato di calcio e fibra di vetro alcalino-resistente.e sono stati ampiamente utilizzati in Cina.Il cemento solforato di calcio ha bassa alcalinità,e quando combinato con la fibra di vetro per preparare i prodotti di cemento rinforzato in fibra di vetro (GRC), può rallentare la corrosione della fibra di vetro e migliorare notevolmente la durata dei prodotti GRC.Attualmente, ci sono molti tipi di prodotti GRC,Compresi principalmente i pannelli interni e esterni delle pareti divisorie GRC, i pannelli decorativi esterni della GRC, i pannelli isolanti GRC e i materiali espansi.
4.5 Applicazione del cemento solforato di calcio in altri progetti di cemento
Solfurato ha una serie di proprietà eccellenti a causa della sua elevata resistenza precoce,forte resistenza alla permeazione,buona resistenza allo scongelamento,stabilità a lungo termine,resistenza alla corrosione,tempo di fissazione breve,basso tasso di alcalinità e basso tasso di espansione libera.Oltre ad essere ampiamente utilizzato nei progetti di cui sopra, è anche ampiamente utilizzato nei seguenti campi di ingegneria[20]:
(1) lavori di sostegno e di rinforzo degli spalti a spruzzo;
(2) Ingegneria idraulica e offshore;
(3) lavori sotterranei;
(4) Progetto di reazione aggregata anti-alcali;
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