為了降低水泥的燒成能耗與粉磨電耗,減少CO₂氣體的排放量,本文通過設(shè)計配料方案和煅燒制度制備了一種以C₂S為主要礦物(C₂S含量高于79.2%)的新型水泥——自粉化低鈣水泥。該水泥自粉化的動力是β-C₂S轉(zhuǎn)變?yōu)棣?C₂S的晶型轉(zhuǎn)變能,并采用加速碳酸化技術(shù)使其硬化。研究了自粉化低鈣水泥的制備方法、碳酸化后的力學(xué)性能及微觀形貌等。具體研究結(jié)果如下:1、首先采用化學(xué)試劑制備自粉化低鈣水泥,初步探索制備該水泥的率值范圍和煅燒溫度,探索結(jié)果為石灰飽和系數(shù)KH取0.667,硅率SM取2.0⁴.0,燒成溫度取1350℃。在以上探索的基礎(chǔ)上,進一步采用工業(yè)原料探索該自粉化低鈣水泥的制備條件,試驗表明,采取石灰石、砂巖/河砂、鐵礦制備該水泥的條件為:石灰飽和系數(shù)KH為0.667,硅率SM為2.50³.50,燒成溫度為1300℃,冷卻速率低于400℃/min,γ-C₂S含量≥57.3%,γ-C₂S轉(zhuǎn)化率≥70%...

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 水泥工業(yè)的碳排放與減排現(xiàn)狀
        1.1.2 低鈣水泥的研究進展
        1.1.3 自粉化水泥的研究進展
        1.1.4 C₂S的碳酸化研究進展
    1.2 研究內(nèi)容和研究思路
        1.2.1 研究內(nèi)容
        1.2.2 研究路線
2 試驗原料、設(shè)備及試驗方法
    2.1 試驗原料及成分分析
        2.1.1 化學(xué)試劑成分分析
        2.1.2 工業(yè)原料成分分析
    2.2 試驗設(shè)備
    2.3 主要測試儀器及測試方法
        2.3.1 游離氧化鈣的測定
        2.3.2 粒度分布測試
        2.3.3 比表面積的測定
        2.3.4 XRD測試
        2.3.5 TG-DTA測試
        2.3.6 FT-IR測試
        2.3.7 SEM-EDS、BSE測試
        2.3.8 力學(xué)性能測試
    2.4 水泥碳酸化反應(yīng)特性評價方法
        2.4.1 CO₂ 固化量
        2.4.2 碳酸化程度
3 自粉化低鈣水泥的制備方法
    3.1 相圖分析
    3.2 生料配比計算
    3.3 生料片制備
    3.4 煅燒制度設(shè)計
    3.5 冷卻制度設(shè)計
    3.6 用化學(xué)試劑制備自粉化低鈣水泥
        3.6.1 易燒性分析
        3.6.2 自粉化效果分析
    3.7 用工業(yè)原料制備自粉化低鈣水泥
        3.7.1 制備方案設(shè)計
        3.7.2 粒度分析
        3.7.3 水泥熟料礦物的定量分析
    3.8 本章小結(jié)
4 碳酸化條件探索
    4.1 水灰比對碳酸化速率的影響
    4.2 CO₂ 氣體分壓對水泥碳酸化增重率的影響
    4.3 試塊厚度對碳酸化增重率的影響
    4.4 坯體成型壓力對碳酸化增重率的影響
    4.5 坯體成型壓力對抗壓強度的影響
    4.6 碳酸化時間對抗壓強度的影響
    4.7 本章小結(jié)
5 碳酸化硬化性能分析
    5.1 γ-C₂S、β-C₂S單礦的碳酸化硬化性能
        5.1.1 γ-C₂S、β-C₂S的碳酸化強度分析
        5.1.2 γ-C₂S、β-C₂S碳酸化反應(yīng)后的定性和定量分析
    5.2 自粉化低鈣水泥的碳酸化硬化性能
        5.2.1 擠壓成型凈漿試塊的碳酸化強度分析
        5.2.2 澆注成型凈漿試塊的碳酸化強度分析
        5.2.3 膠砂試塊的碳酸化強度分析
        5.2.4 碳酸化產(chǎn)物的XRD分析
        5.2.5 碳酸化產(chǎn)物的FT-IR分析
        5.2.6 碳酸化產(chǎn)物的熱分析
    5.3 自粉化低鈣水泥的微觀形貌分析
        5.3.1 SEM分析
        5.3.2 BSE分析
    5.4 CO₂ 減排量分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3864012