1. Структура та хімія гідратації кальцієво-алюмінатного цементу
1.1 Основні етапи та джерела сировини
(Кальцій-алюмінатний бетон)
Кальцій-алюмінатний бетон (CAC) це індивідуальний будівельний продукт на основі кальцієво-алюмінатного цементу (CAC), який суттєво відрізняється від звичайного цементу Rose city (OPC) як у композиції, так і у виконанні.
Основною стадією зв'язування в CAC є монокальцій алюмінат (CaO · Al ₂ O Чотири або CA), зазвичай становить 40– 60% клінкеру, разом з різними іншими стадіями, такими як гептаалюмінат додекальцію (C ₁₂ A ₇), діалюмінат кальцію (CA ₂), і невеликі кількості тетракальцій триалюмінату сульфату (C ЧОТИРИ АС).
Ці етапи утворюються шляхом злиття бокситів високої чистоти (багата алюмінієм руда) і вапняку в електродугових або обертових печах при температурних рівнях між ними 1300 ° C і 1600 ° C, призводить до отримання клінкеру, який згодом подрібнюється в дрібний порошок.
Використання бокситу гарантує високий вміст оксиду алюмінію (Аль два О ДВА) вміст– зазвичай між 35% і 80%– який необхідний для вогнетривкості та хімічної стійкості будівель продукту.
На відміну від OPC, яка базується на гідратах силікату кальцію (C-S-H) для зростання витривалості, CAC отримує свої механічні домівки за допомогою гідратації алюмінату кальцію, розробка чіткого набору гідратів з високою ефективністю в агресивних середовищах.
1.2 Механізм гідратації та підвищення міцності
Гідратація алюмінатокальцієвого бетону є об'єктом, чутлива до температури процедура, яка призводить до розвитку метастабільних і стійких гідратів у часі.
При температурах, указаних нижче 20 ° C, CA зволожує для розвитку CAH ₁₀ (декагідрат алюмінату кальцію) і C ДВА AH ₈ (октагідрат алюмінату двокальцію), які є метастабільними фазами, які забезпечують швидку дуже ранню міцність– часто досягаючи 50 МПа в межах 1 день.
Проте, при температурі понад 25– 30 ° C, ці метастабільні гідрати зазнають трансформації до термодинамічно безпечної стадії, C ₃ AH ₆ (гідрогранат), і аморфний легкий гідроксид алюмінію (AH ШІСТЬ), процес, який називають перетворенням.
Це перетворення знижує кількість твердої речовини зволожених фаз, підвищення пористості та потенційне пошкодження бетону, якщо в іншому випадку належним чином доглядати за ним під час затвердіння та експлуатації.
Ціна і ступінь перетворення залежать від співвідношення води і цементу, температура загоєння, і видимість добавок, таких як кремнезем або мікрокремнезем, який може зменшити втрату міцності шляхом уточнення каркаса пор і сприяння вторинним реакціям.
Незважаючи на небезпеку навернення, Швидкий приріст витривалості та здатність до раннього виймання роблять CAC придатним для збірних компонентів і аварійних ремонтних робіт на промислових установках.
( Кальцій-алюмінатний бетон)
2. Фізичні та механічні характеристики в екстремальних умовах
2.1 Висока температура і вогнетривкість
Однією з найбільш визначальних особливостей кальцієво-алюмінатного бетону є його здатність витримувати екстремальні температурні умови., що робить його рекомендованим вибором для вогнетривкої стільникової футеровки в комерційних нагрівачах, печі, і сміттєспалювальні заводи.
При нагріванні, CAC піддається сукупності реакцій дегідратації та спікання: гідрати розкладаються між 100 ° C і 300 ° C, з подальшим утворенням проміжних кристалічних фаз, таких як CA ₂ і меліліт (геленіт) закінчено 1000 ° C.
При перевищенні температурних рівнів 1300 ° C, щільний керамічний каркас набирається методом рідкофазного спікання, спричиняючи значну рекуперацію міцності та кількісну безпеку.
Ці звички різко контрастують з бетоном на основі OPC, який зазвичай розколюється або ламається 300 °C в результаті накопичення напруги пари та розкладання фаз C-S-H.
Бетони на основі CAC можуть приблизно підтримувати постійні рівні температури розчину 1400 ° C, залежно від типу агрегату та рішення, і часто використовуються в поєднанні з вогнетривкими накопиченнями, такими як кальциновані боксити, шамот, або муліту для підвищення стійкості до термічного удару.
2.2 Стійкість до хімічного удару та іржі
Кальцій-алюмінатний бетон демонструє виняткову стійкість до різноманітних хімічних впливів, особливо кислотні та багаті сульфатами проблеми, де OPC швидко розкладається.
Зволожені алюмінатні фази більш стійкі в атмосферах з низьким рН, дозволяючи CAC витримувати кислотний удар із таких джерел, як сірчана, соляний, і органічні кислоти– поширений на установках з очищення стічних вод, потужності хімічної обробки, і гірничі роботи.
Крім того, він дуже стійкий до нападу сульфатів, є основною причиною пошкодження OPC бетону в ґрунтах і водному середовищі, через відсутність гідроксиду кальцію (Портлендці) і етрингітоутворюючі стадії.
Крім того, CAC демонструє низьку розчинність у морській воді та стійкість до проникнення іонів хлориду, зменшення небезпеки іржі опор у ворожих морських умовах.
Ці житлові або комерційні властивості роблять його ідеальним для футеровок біогазових реакторів, резервуари целюлозно-паперового ринку, і системи десульфурації димових газів, де існують як хімічні, так і термічні навантаження.
3. Мікроструктура та довговічність
3.1 Структура пор і проникність
Міцність кальцієво-алюмінатного бетону дуже тісно пов'язана з його мікроструктурою, зокрема його розподіл розмірів пор і з'єднання.
Свіжий зволожений CAC має дрібніші пори порівняно з OPC, з порами гелю та капілярними порами, що зменшує витоки в структурі та підвищує стійкість до проникнення агресивних іонів.
Тим не менш, у міру прогресу конверсії, укрупнення пористої структури через ущільнення C THREE AH ₆ може підвищити проникність, якщо бетон не загоєний або захищений ефективно.
Додавання реакційноздатних алюмосилікатних продуктів, такі як летюча зола або метакаолін, може покращити тривале довголіття, вживаючи повністю вільне вапно та виробляючи додатковий гідрат алюмосилікату кальцію (C-A-S-H) фази, які покращують мікроструктуру.
Відповідне загоєння– спеціально вологе затвердіння при регульованих температурах– життєво важливий, щоб відкласти перетворення та дозволити зростання товстого, непроникна матриця.
3.2 Стійкість до термічного удару та розколювання
Стійкість до термічного удару є важливим показником ефективності для продуктів, які використовуються в системах циклічного опалення та охолодження будинку.
Кальцій-алюмінатний бетон, особливо при розробці з низьким вмістом цементу та великим об’ємом накопичення вогнетривкості, демонструє виняткову стійкість до термічного розколювання завдяки зниженому коефіцієнту теплового розширення та високій теплопровідності порівняно з іншими вогнетривкими бетонами.
Наявність мікротріщин і взаємопов'язаної пористості дозволяє спокійно відпочити під час швидкого регулювання рівня температури, захист від трагічної тріщини.
Підтримка волокна– з використанням сталі, поліпропілен, або базальтових волокон– більше підвищує міцність і стійкість до розколів, особливо на першому етапі розігріву комерційних футерівок.
Ці характеристики гарантують тривалий термін служби в таких застосуваннях, як футерівка ковшів у сталеливарному виробництві, обертові печі у виробництві бетону, і нафтохімічні крекери.
4. Промислове застосування та майбутні тенденції розвитку
4.1 Основні ринки та архітектурні проекти
Кальцій-алюмінатний бетон важливий у промисловості, де звичайний бетон перестає працювати через термічний або хімічний вплив.
У сталеливарному та ливарному секторах, використовується для монолітної футеровки в ковшах, в класах, і насичення ям, де він протистоїть зрідженій сталі та термічному циклу.
На сміттєспалювальних заводах, Вогнетривкі бетони на основі CAC захищають поверхні стін котла від кислих димових газів і неприємної летючої золи при високих температурах.
Громадська система очищення стічних вод використовує CAC для люків, насосні термінали, і каналізаційні труби піддаються впливу біогенної сірчаної кислоти, значно збільшується тривалість життя на відміну від OPC.
Він також використовується в системах швидкого ремонту автострад, мости, та злітно-посадкові смуги аеропорту, де його характер швидкого встановлення дозволяє відновити відвідування веб-сайту того ж дня.
4.2 Стійкість і вдосконалені формули
Незалежно від переваг продуктивності, виробництво кальцієво-алюмінатного цементу є енергоємним і має більший вуглецевий слід, ніж OPC, через високотемпературне клінкерування.
Постійні дослідження зосереджені на зменшенні впливу на навколишнє середовище шляхом часткової заміни промисловими побічними продуктами, наприклад, алюмінієвий шлак або шлак, та оптимізація ефективності печі.
Нові формули, що інтегрують наноматеріали, такі як нанооксид алюмінію або вуглецеві нанотрубки, мета посилити ранню силу, нижчі руйнування, пов'язані з конверсією, і розширити температурні обмеження розчину.
Додатково, зростання низькоцементних і ультрамалоцементних вогнетривких конструкцій (ULCC) покращує щільність, сила, і довговічність за рахунок мінімізації кількості чутливої матриці при максимальному використанні накопиченого блокування.
Оскільки комерційні процедури вимагають надзвичайно стійких продуктів, кальцієво-алюмінатний бетон продовжує розвиватися як наріжний камінь високої продуктивності, зносостійке будівництво та будівництво в найскладніших умовах.
У підсумку, Кальцій-алюмінатний бетон поєднує в собі швидке підвищення витривалості, захист від високих температур, і видатну хімічну стійкість, що робить його важливим матеріалом для об'єктів, які піддаються екстремальним термічним і жорстким проблемам.
Його унікальний хімічний склад гідратації та розвиток мікроструктури вимагають обережного поводження та стилю, однак при ефективному застосуванні, він забезпечує неперевершену міцність і безпеку в комерційних застосуваннях по всьому світу.
5. Провайдер
Cabr-Concrete є постачальником кальцієвого алюмінатного цементу під TRUNNANO 12 багаторічний досвід енергозбереження нанобудівництва та розробки нанотехнологій. Він приймає оплату за допомогою кредитної картки, T/T, West Union і Paypal. TRUNNANO доставить товари клієнтам за кордоном через FedEx, DHL, по повітрю, або морем. Якщо ви шукаєте алюмінатний цемент, будь ласка, зв’яжіться з нами та надішліть запит. (
Теги: алюмінат кальцію,алюмінат кальцію,алюмінатний цемент
Всі статті та фотографії взяті з Інтернету. Якщо є проблеми з авторським правом, будь ласка, зв'яжіться з нами вчасно, щоб видалити.
Зверніться до нас