C3A-CaSO4·2H2O-CaCO3-H2O体系水化性能与影响分析

"C3A-CaSO4·2H2O-CaCO3-H2O体系水化性能的研究 (2012年) - 工程技术 论文" 这篇2012年的论文详细探讨了C3A-CaSO4·2H2O-CaCO3-H2O体系的水化性能，这是建筑材料科学领域的一个重要主题。C3A，即三钙铝酸盐（Tricalcium Aluminate），是水泥熟料的主要成分之一，其水化过程直接影响到混凝土的早期强度和长期性能。在本文中，研究人员通过X射线衍射仪（XRD）和差热分析仪（DTA）对这个复杂的化学体系进行了物相分析，并利用量热试验来解析其水化过程。 研究发现，CaCO3（碳酸钙）的加入显著改变了C3A的水化行为。它不仅抑制了水化产物AFt（钙矾石）转化为AFm（钙铝酸铁）的过程，增强了AFt的稳定性，还因为释放的CO32-离子促进了AFm转化为一种单碳铝酸盐。这种转化过程中释放的SO42-离子又反过来促进了AFm向AFt的转化，使得AFm的稳定性降低。这意味着CaCO3的引入在一定程度上调控了C3A的水化路径。 实验数据表明，当CaCO3的质量分数为12.5%，同时加入12.5%的C3A-CaSO4·2H2O-CaCO3-H2O体系时，与纯C3A体系相比，水化反应的放热峰增强并前移。这种变化体现在三个主要的放热阶段：第一阶段的放热峰归因于C3A的初始水解和AFt的形成；第二阶段的放热峰反映了AFt向AFm转化以及碳铝酸盐水化物的形成；第三阶段的放热峰则与大量的碳铝酸盐水化物生成有关。这些发现对于理解和优化水泥的制备工艺，以及预测和控制混凝土的性能具有重要意义。 论文的关键点在于揭示了CaCO3如何影响C3A水化反应的动态平衡，以及这种影响如何通过改变水化产物的稳定性来影响整体水化性能。这为未来在建筑材料配方设计中更精确地控制C3A的水化反应提供了理论依据，有助于提高混凝土的质量和耐久性。同时，这一研究也提供了关于建筑材料中不同组分相互作用的深入见解，对于材料科学和技术的发展具有长远价值。