高铝水泥的特点及在耐火材料中的应用现状
占华生刘淑焕康振杰
以铝酸钙为主、氧化铝含量约50％的熟料，磨细制成的水硬性胶凝材料，称为高铝水泥。高铝水泥熟料的主要矿物组成为：CA、CA2，还有少量C12A7、C2AS和微量的尖晶石（MA）和钙钛石（CaO.TiO2）以及铁相等。高铝水泥生产所用的原料为矾土和石灰石。制造方法有回转窑法、电弧炉熔融法、反射炉熔融法等。其中，我国广泛采用回转窑烧成法，烧成热耗及粉磨电耗较低。
1高铝水泥的特点
高铝水泥的特点是强度发展非常迅速，24 h内几乎可达到最高强度，标号以3 d 抗压强度来表示。高铝水泥分425、525、625、725四个标号。其28 d强度不得低于3 d强度指标，如表1所示。另一特点是在低温（5～10℃）也能很好硬化，而在高温（>30℃）养护时强度剧烈下降。因此高铝水泥使用温度不得超过30℃，更不宜采用蒸汽养护。这是因为高铝水泥在常温下的水化产物CAH10和C2AH8都属于介稳产物，它们在温度超过35℃情况下会转变成稳定的C3AH6，在这种晶形转变过程中，会引起强度下降。
表1 高铝水泥的性能
高铝水泥中CA相水化较快，而CA2水化速度较缓慢，但后期强度增长较大，使得铝酸盐水泥具有较好的耐高温性能，在较高温度下仍能保持较高强度。研究表明，随CA2含量的增加，其耐高温性也提高。
另外，高铝水泥虽然有统一标号，但受生产厂家产品质量控制水平不均、原材料来源不一以及生产工艺的差异等原因，导致了同一标号水泥在细度、物相组成、化学成分等方面存在一定的差异。以625高铝水泥为例，表格2为三种高铝水泥产品的技术指标。从矿物相分析结果可以看出，产品A中CA相含量较多，使得该产品在使用过程中，初凝时间较短，流动值衰减较快，早期强度偏高。
表2 高铝水泥产品相关信息
注：“+”表示物相存在，其含量顺序为：“+++++”>“+++”>“++”>“+”
2 在耐火材料中的应用现状
由于高铝水泥中铝酸一钙(CA)矿物水化速度快，凝结正常，具有快硬、早强的特点。20世纪20年代以后，具有早强性的高铝水泥逐渐扩展到工业与民用建筑，同时，国外诸多研究人员对高铝水泥的水化硬化机理和以强度下降为中心的耐久性进行了深入研究，发现高铝水泥的水化产物因发生晶形转变而使强度降低。这也束缚了高铝水泥在结构工程中的应用。
高铝水泥具有较好的耐高温性能，使得它在高温领域得到广泛的应用。目前在建筑行业高铝水泥主要用于配制膨胀水泥、自应力水泥和耐热混凝土。在耐火材料行业，它适合用作配制重质、中质和轻质不定形耐火材料的结合剂，其中耐火材料产品形式包括耐火浇注料、可塑料及耐火喷涂料等。不同种类不定形耐火材料产品根据强度要求，水泥产品添加量不同。采用不同标号的高铝水泥结合不同品位的耐火骨料，可配制出使用温度在1400℃以下的多档次不定形耐火材料，广泛应用水泥、冶金、石化及电力等行业高温窑炉的工作衬或者保温衬。在20世纪八十年代以后，随着不定形耐火材料在耐火材料行业中的比例迅速增加，高铝水泥作为结合剂的用量也日益增加。
另外，同一标号水泥存在不同厂家水泥产品出现质量波动的问题，会导致耐火材料产品在早期强度和硬化时间等方面差异较大。因此，高铝水泥的质量稳定性为不定形耐火材料的生产和使用带来一些新的课题，需要我们去深入研究。我们不仅可以通过调整外加剂（促凝剂、缓凝剂等）的方式去适应水泥产品的波动，而且也可以根据不同水泥产品的特性，扬长补短，开发快硬或者高强耐火浇注料等。
镁碳质耐火材料的生产工艺及常用原料详解 镁碳耐火材料是上世纪七十年代日本为电炉应用而开发的，于1970年首次在电炉上进行了应用性试验，经过了六年的应用性试验之后，镁碳耐火材料被正式推广应用在电炉上。与其它碳素材料相比，镁碳质耐火材料中添加的天然鳞片石墨及碳质结合剂，使其具有优良的导热系数，较小的热膨胀率，大大增强了镁碳砖的性能，特别是提高了其抗渣侵蚀性及热震稳定性。已广泛地应用于超高功率电弧炉炉墙、炉顶、蚀损严重的高温热点、渣线及出钢口部位，也用于转炉炉口、出钢侧、耳轴壁和熔池等处，以及钢包精炼炉的渣线处。 镁碳耐火材料的生产原料及工艺具体如下： 1 镁砂 生产镁碳质耐火材料的主要原料是镁砂。由于镁砂质量的优劣对镁碳质耐火材料的性能起着很大的影响作用，所以在生产中，选择合理的镁砂成为生产优质镁碳质耐火材料首要步骤。常用镁砂为电熔镁砂和烧结镁砂，它们具有不同的特点，其矿物组成主要是方镁石。在生产镁碳质耐火材料时，所考虑的镁砂性能参数主要有以下几项内容： ①镁砂纯度(MgO含量); ②杂质相及其含量; ③镁砂的体积密度、气孔率以及方镁石晶粒尺寸等。
镁砂的纯度对镁碳质耐火材料的抗渣侵蚀性起着重要的影响，这是因为当MgO含量很高时，其杂质相就相对减少，MgO晶体被作为杂质相的硅酸盐相分割程度降低，MgO晶体为直接结合，所以提高了镁碳质耐火材料的抗渣侵蚀性。 镁砂中的杂质相主要有SiO?、CaO、B?O?、Fe?O?等，如果镁砂中含有很高的杂质，特别是B?O?，将对镁碳质耐火材料的耐火度及高温性能带来不利的影响，杂质相将从以下几个方面产生作用： ①杂质相含量高，将降低MgO晶体的直接结合程度; ②SiO?、CaO等在高温下会与MgO形成共熔体; ③SiO?、Fe?O?等杂质在高温下会优先与C反应，使得镁碳砖中产生气孔，降低了镁碳质耐火材料的抗渣侵蚀性。 镁碳质耐火材料在使用过程中，溶渣会通过气孔与方镁石晶界渗入镁砂颗粒与方镁石晶体产生反应，导致其损毁，特别是当镁砂中还有很高的CaO、SiO?等杂质时，会加速其损毁速率，导致镁砂中的方镁石晶体被不断侵蚀，剥落进入溶渣中。因此，体积密度高的镁砂，相对杂质含量就少，可以降低被溶渣侵蚀的途径，提高镁碳质耐火材料的抗渣侵蚀性。同时，较大的方镁石晶粒能提高晶粒间的直接结合程度，减小晶界面积，降低溶渣向晶界处渗透的路径。电熔镁砂的晶粒尺寸较大且晶粒间的直接结合程度较高，在生产总一般选择电熔镁砂为原料以提高制品的抗渣侵蚀性。
项目名称：航空高性能铝合金材料的基础研究首席科学家：张新明中南大学 起止年限：2012.1-2016.8 依托部门：湖南省科技厅教育部
一、关键科学问题及研究内容 3.2 主要研究内容 3.2.1 三类高性能铝合金的成分与组织模式设计 本项目以调整铝合金主成分设计方向为突破口，增加高固溶度元素含量，降低低固溶度元素含量，消除恶化综合性能的残余结晶相，并引入可形成共格多元弥散相的过渡族和稀土特定微量元素，创新设计新一代高性能铝合金成分，确立高强高韧高淬透、超强高韧耐蚀、中强高耐损伤的多相适配微结构模式，形成三类铝合金原型，为此需要开展下列研究工作，重点研究解决科学问题1（新型高淬透性过饱和固溶体与第二相的形成、演变及其强韧化作用）和科学问题2（复杂环境下铝合金耐损伤、抗腐蚀多相微结构的适配模式设计与调控机理）。（1）高强高韧高淬透性铝合金成分与组织模式设计 ●研究Al-Zn-Mg-Cu系高Zn、低Cu、低Mg富铝区的相平衡与温度和成分 的关系。 ●研究Al-Zn-Mg-Cu系合金析出转变动力学—成分关系，确立淬火温区稳 定、时效温区析出成分区域。 ●研究高强铝合金淬透性和析出强韧化与成分的关系，设计高淬透高强高 韧的新型铝合金成分。 ●研究过渡族和稀土元素影响共格相界向非共格相界转变的规律及机理、 新型弥散相影响再结晶的规律及机理。 ●研究淬火界面形核析出规律、多相界面协同调控淬透性与强韧性的作 用，确立高淬透高强高韧的多相适配微结构模式。 （2）超强高韧耐蚀铝合金成分与组织模式设计 ●研究Al-Zn-Mg-Cu合金高Zn、低Cu、低Mg富铝区主成分对析出第二相及 其与基体电位差、极化行为的影响规律，设计新型超强铝合金主成分。 ●研究过渡族与稀土元素复合添加对Al3Zr晶体结构及热稳定性的作用规 律，确立新型多元弥散相，设计超强铝合金的微合金化成分。 ●研究新型多元铝化物共格弥散相抑制铝基体再结晶作用规律，揭示共格弥 散相对强韧性和耐蚀性的影响规律及机理。 ●研究基体晶界和第二相对耐蚀性和强韧性的协同作用及机理，确立超强高
结合剂 把由耐火粗颗粒料和粉料组成的散状耐火材料胶结在一起的物质，又称“胶结剂”。用作耐火材料的结合剂，不但要求具有较好的冷态和热态结合强度，而且要求具有较好的施工(成型)性能和使用性能。 分类耐火材料，尤其是不定形耐火材料所用的结合剂，随被结合材料的性能及用途不同而不同，品种繁多，一般按结合剂的化学性质和结合剂的硬化条件分类。 按结合剂的化学性质分有无机结合剂和有机结合剂。 (1)无机结合剂。按其化合物性质可分为6类。第1类为硅酸盐类。包括硅酸钙水泥、水玻璃(包括硅酸钠、硅酸钾水玻璃)和结合粘土。第2类为铝酸盐类。包括普通铝酸钙水泥(也称矾土水泥或高铝水泥)、纯铝酸钙水泥、铝酸钡水泥、含尖晶石铝酸钙水泥等。第3类为磷酸盐类。包括磷酸、磷酸二氢铝、磷酸镁、磷酸铵、铝铬磷酸盐、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。第4类为硫酸盐类。包括硫酸镁、硫酸铝、硫酸铁等。第5类为氯化物类。包括氯化镁(卤水)、氯化铁、聚合氯化铝(又称碱式氯化铝)等。第6类为溶胶类。包括硅溶胶、铝溶胶、硅铝溶胶等。 (2)有机结合剂。按制取方法分为两类。第l类为天然有机物，即从天然有机物中分离出的，包括淀粉、糊精、阿拉伯树胶、海藻酸钠、纸浆废液、焦油和沥青等。第2类为合成有机物，即通过化学反应或缩聚反应而合成的，包括甲阶酚醛树脂、线性酚醛树脂(又称酚醛清漆)、环氧树脂、t聚胺脂树脂、脲醛树脂、聚醋酸己烯脂、聚苯己烯、硅酸己酯、聚己烯醇类树脂、呋喃树脂等等。 按结合剂硬化条件分有水硬性、气硬性和热硬性结合剂。
(1)水硬性结合剂。加入散状耐火材料集料中、加水混合均匀并成型后，在潮湿条件下养护才能发生正常的凝结与硬化的结合剂，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥。 (2)气硬性结合剂。与散状耐火材料集料混合成型后，在自然干燥条件(常温)下养护即可发生凝结与硬化的结合剂，这类结合剂使用时一般要加硬化剂，如水玻璃加氟硅酸钠，磷酸或磷酸二氢铝加铝酸钙水泥或氧化镁，氧化硅微粉加铝酸钙水泥或氧化镁等。 (3)热硬性结合剂。与散状耐火材料集料混合成型后，在加热烘烤时才能发生硬化的结合剂，如磷酸、磷酸二氢铝、甲阶酚醛树脂等。 结合机理耐火材料用的结合剂，随结合剂的化学性质不同，其结合机理也不同。 (1)水化结合。借助于常温下结合剂与水发生水化反应生成水化产物而产生结合作用。如铝酸钙水泥加水后，发生水解和水化反应生成六方片状或针状CaO?A12O3? 10H2O(CAHl0)、2Ca0?AL2O3?8H2O(C2AH8)和立方粒状3Ca0?AL2O3?6H2O(C3AH6)晶体和氧化铝凝胶体(AL2O3gel)，形成凝聚一结晶网而产生结合，反应如下： 又如p—AL2O3加水混合时，会发生水化反应而生成单斜板状、纤维状或粒状三羟铝石(Bayerite)和斜方板状勃姆石(Boehmite)而产生结合作用。反应如下：
高铝水泥性能及作用 一. 前言 高铝水泥和硅酸盐水泥都是属于水硬性水泥,前者的主要矿物组成是铝酸钙,后者的主要矿物组成是硅酸钙,由于矿物组成的不同,水泥的特性也不相同。 早在十九世纪后半页,法国由于海水和地下水对混凝土结构侵蚀破坏事故的频繁发生,一度成为土木工程上的重大问题,法国国民振兴会曾以悬赏金鼓励为此做贡献者。研究者们发现,合成的铝酸钙具有水硬性,并对海水和地下水具有抗侵蚀能力。1908年,法国拉法基采用反射炉熔融法生产成功高铝水泥并取得专利,解决了海水和地下水工程的抗侵蚀问题。在实际使用中还发现了高铝水泥有极好的早强性,在第一次世界大战期间,高铝水泥被大量用来修筑阵地构筑物。20世纪20年代以后,逐渐扩展到工业与民用建筑。到30年代初,在法国本土及其非洲殖民地区的一批高铝水泥混凝土工程不断出现事故,诸多研究工作者遂着手深入进行该水泥的水化硬化机理和以强度下降为中心的耐久性研究,发现高铝水泥的水化产物因发生晶形转变而使强度降低。此后,在结构工程中的应用都比较慎重。而主要发展了在耐热、耐火混凝土和膨胀水泥混凝土中的应用。20世纪八十年代以后,不定形耐火材料在耐火材料行业中的比例迅速增加,高铝水泥作为结合剂的用量也日益增加。 中国的高铝水泥,在建国初期为国防建设需要而开始立项研制,并开创性的采用回转窑烧结法生产高铝水泥,产品主要用作耐火浇注料的结合剂,以及配制自应力水泥、膨胀剂等。也成功的应用于火箭导弹的发射场地等国防建设和抢修用水泥。 近年来,随着化学建材的迅速兴起,高铝水泥作为硅酸盐水泥凝结硬化时间的调节添加剂已愈来愈被材料工作者重视,并将成为化学建材的重要原材料之一。其用量将大大超过耐火材料。 二. 高铝水泥的制造方法与化学矿物组成 高铝水泥的制造方法主要有以下几种:
碳化硅质耐火材料 材料科学与工程学院 10材料2班李佳 摘要：本文介绍了碳化硅质耐火材料的性质，发展和应用 关键字：碳化硅质耐火材料，性质，发展，应用 碳化硅具有较高的耐火性能和化学稳定性, 因此被广泛应用于各种耐火材料中, 但目前我国尚无完整的不同含量碳化硅耐火材料的化学分析方法。碳化硅质耐火材料的分析项目一般有: 游离碳、二氧化硅、碳化硅、游离硅、三氧化二铁、三氧化铝。 1.游离碳 分析游离碳有3 种方法, 即燃烧重量法、气体容量法、气体重量法。燃烧重量法只适用于纯碳化硅试样, 含有机物、结晶水以及其它可挥发物性质的耐火材料不适用此法来测定; 气体容量法由于分析速度快, 精度高, 操作简便, 最为常用; 气体重量法由于测试时间长, 精度不高, 不常用, 但此法可以任意延长试样的分解时间, 同时, 二氧化碳吸收量较大, 故适用于测定碳化硅质耐火材料中含碳高的耐火材料。 2.碳化硅 分析碳化硅有直接法及间接法。间接法又分为以测定碳化硅中的碳来换算和以测定碳化硅中的硅来换算两大类。间接法测硅方法对仪器要求低, 换算系数小, 但测试时间长, 操作复杂, 不易掌握, 测碳方法快速, 简便,干扰小, 适用范围宽, 但对仪器精密度要求高, 换算系数大。常用气体容量法和气体重量法及红外吸收法测碳。直接
法快速简便, 但适用范围窄。 3.二氧化硅 分析二氧化硅有重量- 钼蓝光度法、挥散法、硅钼蓝比色法3 种。挥散法只适应于纯碳化硅试样, 采用硝酸、氢氟酸处理试样, 游离硅和二氧化硅发生反应, 生成四氟化硅逸出, 而碳化硅则不与氢氟酸反应, 从总量中扣除游离硅含量, 即可得二氧化硅含量。此方法理论上的准确度高, 但整个操作流程相对比较复杂, 测定周期长, 所以主要用于测碳化硅质制品中的总硅量。然后通过计算, 得出二氧化硅量。 4.游离硅 分析游离硅采用硅钼蓝比色法测定, 可分为直接法和间接法两种。直接法是采用游离硅能溶于热的氢氧化钠溶液的性质, 将其与二氧化硅及碳化硅分离, 然后采用硅钼蓝比色, 从而得其含量。间接法将游离硅及二氧化硅溶于硝酸钠、硝酸、氢氟酸混合液中, 用硅钼蓝吸光光度法测得其含量减去二氧化硅的含量换算而得。 5.三氧化二铁 采用邻二氮杂菲光度法、磺基水杨酸光度法、EDTA 容量法测定。邻二氮杂菲灵敏度高, 准确度好, 测定酸度允许范围宽。磺基水杨酸灵敏度低,对低含量铁的试样测定准确度不够。EDTA 容量法操作简便, 快速, 但对试液酸度、温度、滴定速度有严格要求, 容易偏高。 6.三氧化二铝 对于常量三氧化二铝的测定有强碱分离法、氟化物置换及铁铝连
1铝的基本特性与应用范围 铝是元素周期表中第三周期主族元素，原子序数为13，原子量为26.9815。 铝具有一系列比其他有色金属、钢铁、塑料和木材等更优良的特性，如密度小，仅为2.7 g / cm3，约为铜或钢的1/3；良好的耐蚀性和耐候性；良好的塑性和加工性能；良好的导热性和导电性；良好的耐低温性能，对光热电波的反射率高、表面性能好；无磁性；基本无毒；有吸音性；耐酸性好；抗核辐射性能好；弹性系数小；良好的力学性能；优良的铸造性能和焊接性能；良好的抗撞击性。此外，铝材的高温性能、成型性能、切削加工性、铆接性以及表面处理性能等也比较好。因此，铝材在航天、航海、航空、汽车、交通运输、桥梁、建筑、电子电气、能源动力、冶金化工、农业排灌、机械制造、包装防腐、电器家具、日用文体等各个领域都获得了十分广泛的应用，下表列出了铝的基本特性及主要应用领域。 铝的基本特性及主要应用领域
3 变形铝合金分类、牌号和状态表示法 3. 1变形铝合金的分类 变形铝合金的分类方法很多，目前，世界上绝大部分国家通常按以下三种方法进行分类。 ⑴按合金状态图及热处理特点分为可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金两大类。不可热处理强化铝合金（如：纯铝、Al-Mn、Al-Mg、Al-Si系合金）和可热处理强化铝合金（如：Al-Mg-Si、Al-Cu、Al-Zn-Mg 系合金）。 ⑵按合金性能和用途可分为：工业纯铝、光辉铝合金、切削铝合金、耐热铝合金、低强度铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金（硬铝）、超高强度铝合金（超硬铝）、锻造铝合金及特殊铝合金等。 ⑶按合金中所含主要元素成分可分为：工业纯铝（1×××系），Al-Cu合金（2×××系），Al-Mn合金（3×××系），Al-Si合金（4×××系），AL-Mg合金（5×××系），Al-Mg-Si合金（6×××系），Al-Zn-Mg合金（7×××系），Al-其它元素合金（8×××系）及备用合金组（9×××系）。 这三种分类方法各有特点，有时相互交叉，相互补充。在工业生产中，大多数国家按第三种方法，即按合金中所含主要元素成分的4位数码法分类。这种分类方法能较本质的反映合金的基本性能，也便于编码、记忆和计算机管理。我国目前也采用4位数码法分类。 3. 2中国变形铝合金的牌号表示法 根据GB/T16474 —1996“变形铝及铝合金牌号表示方法”，凡化学成分与变形铝及铝合金国际牌号注册协议组织（简称国际牌号注册组织）命名的合金相同的所有合金，其牌号直接采用国际四位数字体系牌号，
自流平水泥的性能及用途 自流平水泥的性能及用途 自流平水泥：在低水灰比下不经振捣能使净浆、砂浆或混凝土达到预定强度和密实度的特种水泥。自流平水泥是科技含量高、技术环节比较复杂的高新绿色产品。它是由多种活性成分组成的干混型粉状材料，现场拌水即可使用。稍经刮刀展开，即可获得高平整基面。硬化速度快，5小时即可在上行走，24天进行后续工程（如铺木地板、PVC地板等），施工快捷、简便是传统人工找平所无法比拟的。 安全、环保、美观、快速施工与投入使用是自流平水泥的特色。它提升了文明的施工程序，创建了优质舒适平坦的空间，多样化标致饰面材的铺贴，让生活增添了绚丽的色彩。 自流平水泥用途:可广泛应用于工业厂房、车间、仓储、商业卖场、展厅、体育馆、医院、各种开放空间、办公室、居家、别墅、温馨小空间……等等。可作为饰面面层，亦可作为耐磨基层。 自流平水泥性状： 外观:自由粉体状 包装：25kg/袋 色泽:水泥色 粘结料:普硅水泥、高铝水泥 骨料:石英砂、最大粒径0.4mm以下 附加剂:多种表面活性助剂及分散乳胶粉 水料比:5L/25KG 优异性： 1、施工简单易为，加适量的水即可形成近似自由流体浆料，能快速展开而获得高平整度地坪。 2、施工速度快，经济效益大，较传统人工找平高5-10倍，且在短时间内即可供通行、荷重，大幅缩短工期。 3、预混产品，质量均匀稳定，施工现场干净整洁，有利于文明施工，是绿色环保产品。 4、抗返潮性佳，对面层保护性强，实用性强，适用范围广。 垫层自流平水泥 ◎特性:强度C25以上，高平整度，2m范围落差1mm,5小时即可在上行走，24～48小时（依气温及浇注层含水量而定）即可进行饰面层铺装或涂刷。 ◎用途:用于工商业地坪、洁净室、医院静音地坪、无尘地坪、抗静电地坪。作为铺贴PVC塑胶卷材、片材、块材、橡胶地板以及涂刷环氧树脂、聚氨酯地坪的基层,住宅、别墅高平整地坪，作为软木地板、实木地板、实木复合地板、强化地板、高级饰面材、金刚板等铺面基层。 ◎施工厚度:2～5mm（视基面平整度而定） 水泥自流平产品在地面装修中的应用 水泥自流平产品在地面装修中的应用 水泥基自流平材料是由特种水泥、超塑化组分、优选级配集料组分及有机改性组分以适当比例在工厂中采用自动化的生产线完成材料配比及充分搅拌而成，用时只需加适量水搅拌便可成为具流动性或稍加辅助行铺摊就能流动找平的高强、速凝地面材料。用于对平整度有严格要求的地面的施工，为新建筑和修缮提供系统的解决方法。可机械泵送，也可手工操作。主要用于工业地面、商用地面、民用地面的装饰。 性能特点 平整，可做超平地；耐磨，不起砂；抗压、抗折强度高，可承受重荷载。 早强高强性能――水泥基自流平材料以超早强水泥为基材，强度发展快，加快施工进度，后期强度高,5小时后可上人行走，24小时后
超高韧性水泥基复合材料耐久性能研究 摘要：超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)是一种新型建筑材料，它既具有优良的抗拉与抗压能力，同时又具有良好的耐久性能。本文通过两个关于超高韧性水泥基复合材料耐久性的实验，证明了该水泥在工程耐久性能方面具有独特的优势。 关键词：超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)；耐久性；抗裂缝能力；抗冻融能力 Abstract:Ultra high toughness cementitious composites is a new kind of construction material with excellent tensile and compression resistance and excellent durability. Based on two experiments of the durability of ultra high toughness cementitious composites, the unique advantage of this mateial in durability is proved. Key words: ultra high toughness cementitious composites; durability; anti-crack performance; anti-freeze performance 1 引言 为减少乃至消除混凝土早期收缩裂缝、减小荷载裂缝、提高材料的抗冻性，近年来纤维混凝土材料得到了广泛的应用[1]，如聚丙烯纤维混凝土、钢纤维混凝土等的使用都取得了良好的效果。但这些纤维混凝土在荷载作用下仍然无法有效控制裂缝宽度，在直接拉伸荷载作用下仍表现出应变软化特性，在展示高于普通混凝土韧性的同时通常以较宽的有害裂缝为代价，同时抗冻融循环的能力也不明显。这些都极大地限制了纤维混凝土材料的推广应用。 2006年，针对以上普通纤维混凝土材料在耐久性的问题，我国研发出了超高韧性水泥基复合材料(Ultra High Toughness Cement itious Composite，简称UHTCC)，该材料能有效控制裂缝宽度和提高混凝土的抗冻能力。 2 超高韧性水泥基复合材料的耐久性研究 2.1 超高韧性水泥基复合材料的抗裂缝能力 在钢筋混凝土结构中，氧气和水穿越裂缝到达钢筋表面是钢筋发生锈蚀的必要条件[2-4]，而侵蚀性物质则一般是随着水迁移到钢筋混凝土构件内部的。Tsukamoto的研究[5]表明，水向混凝土内部渗透的速率与裂缝宽度的三次幂成正比，并且当裂缝宽度小于一定临界值后便不会有水可以渗入到混凝土内部，并且纤维的掺入还可以进一步降低渗透速率，对应素混凝土的临界裂缝宽度为0.1 mm，掺 1.7%聚丙烯腈纤维的混凝土为0.14 mm，掺1%钢纤维的混凝土为0.155mm。 2003年Maalej和Li[6]研究利用具有约5.4%拉应变能力的UHTCC替换受拉
（二零一二年十二月） 2019-2025年中国高性能铝合金行业快速做大市场策略研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……
报告目录 第一章企业快速做大市场策略概述 (6) 第一节研究报告简介 (6) 第二节高性能铝合金行业快速做大市场策略研究原则与方法 (6) 一、研究原则 (6) 二、研究方法 (7) 第三节研究企业快速做大市场策略的重要性及意义 (8) 第二章市场调研：2018-2019年中国高性能铝合金行业市场深度调研 (10) 第一节高性能铝合金概述 (10) 第二节我国高性能铝合金行业监管体制与发展特征 (10) 一、行业管理体制及主管部门 (10) 二、行业法律法规及政策 (10) 三、行业技术水平及技术特点 (12) （一）全球铝加工行业技术水平及技术特点 (12) （二）国内铝加工行业技术水平及技术特点 (12) （1）我国铝加工行业技术及装备水平不断提高，但整体技术水平仍然较低 (13) （2）研究和开发方面的投入不足，创新能力受到限制 (13) 四、专用设备用铝合金材料行业技术水平 (13) 五、行业经营模式及特点 (14) 六、行业的周期性、季节性和区域性 (14) （1）行业区域性特征明显 (14) （2）行业的周期性、季节性 (14) 第三节2018-2019年中国高性能铝合金行业发展情况分析 (14) 一、全球铝加工行业概况 (15) 二、我国铝加工行业概况 (15) （1）我国铝加工行业起步晚，技术水平较低 (15) （2）我国铝合金产品消费潜力巨大，市场前景广阔 (16) （3）我国铝加工行业将继续保持增长态势 (16) （4）技术进步和新产品研发推动产业升级 (17) （5）高性能铝合金产品的市场前景将更加广阔 (17) 三、高性能铝合金细分行业概况 (18) （一）核燃料加工专用设备及其用材简介 (18) （二）我国核燃料加工专用设备行业概况 (19) （1）我国核燃料加工专用设备制造技术已处于国际先进水平 (19) （2）政策面的有力扶持成为行业发展的最大推动力 (19) 第四节2018-2019年我国高性能铝合金行业竞争格局分析 (19) 一、行业竞争格局与市场化程度分析 (19) （1）铝加工行业处于充分竞争状态 (19) （2）专用设备用铝合金材料行业处于不完全竞争状态 (20) 二、细分行业内的主要企业及其市场份额 (20) （1）竞争对手目前所占的市场分额 (20) （2）三方各自所占的市场份额变动情况 (20)
水泥的高性能化 1 前言 生产水泥的目的是满足各种混凝土建筑工程的需要。国标中水泥按强度分等级，是为了满足混凝土建筑工程的基本物理性能要求。从广东过去几十年混凝土材料的发展过程来看，上世纪80年代前，工程绝大部分使用低标号混凝土（C30以下）。低标号混凝土对配制技术或配制材料的要求均较低，外加剂（减水剂）甚少用到混凝土工程。在此情况下，无论是立窑水泥或湿法窑、干法窑烧制的转窑水泥，在配制混凝土时抗压强度差异不大。即使今天，按此条件配制混凝土来进行对比，大部分的强度结果均有类似规律。 但从上世纪80年代到本世纪初，随着经济的高速发展，混凝土工程的大型化及混凝土材料的高性能化要求越来越多。以广州近几年混凝土材料的设计、施工要求来看，出现了垂直高度300多米的泵送混凝土，高抛自流平（26m高度抛下、免振）等高工作性能的混凝土；C80高强混凝土，F5.0~6.0的高抗折、耐磨性好的道路混凝土；S20高抗渗、耐酸耐碱混凝土；低收缩抗开裂混凝土，广州新机场跑道的高强、抗冲击、耐磨、低收缩率混凝土；低水化热、高强度的大体积混凝土等等。混凝土材料性能要求越来越高，数量日益增多。为满足城市化及混凝土材料性能提高的要求，广东省商品混凝土搅拌站已有上百家，外加剂普遍使用，与外加剂相容性好的高标号水泥被首选、配制混凝土的粗细骨料质量要求及配制技术不断提高。这些均是提高
混凝土材料性能的措施及保证。从混凝土材料的发展及配制技术的提高，人们也越来越认识到水泥高性能化的重要性。简而言之，社会、经济的发展，要求混凝土材料的高性能化。这促进了混凝土技术的发展，为配制高性能混凝土及降低生产成本，又提出了水泥的高性能化。它是混凝土高性能化及低成本生产混凝土的基础。目前广州市绝大部分重点工程、尤其是对混凝土性能要求较高的工程所用水泥均为省内几家大水泥厂提供，这主要是由水泥性能决定的。 2 水泥高性能化的含义 目前水泥生产厂家对水泥的高性能化认识不全面。在我国水泥与混凝土分属于两个行业，生产水泥的技术人员不了解混凝土技术及进展，更不懂得如何使水泥的性能与配制混凝土技术相适应，往往将高标号、高比表面积的水泥认为是优质水泥的唯一标准，结果出现了水泥与外加剂相容性差，配制大体积混凝土时温度应力大、收缩大及耐久性差等问题。 本文认为：水泥性能的优劣必须从水泥在混凝土中的使用性能及效果来衡量。水泥的高性能化应包括以下三方面的含义：（1）是用现代先进技术生产的可大幅度提高各项物理性能的水泥。（2）可满足混凝土性能的不同要求，显著改善混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能，更有利于实现混凝土的高性能化。（3）在配制混凝土时，能够用最少的水泥用量来达到高性能混凝土目标。
第一节耐火材料的基本知识 1、耐火材料的定义？ 耐火材料就是指耐火度不低于 1500℃的无机非金属材料。 2、耐火材料必须具备的基本性能？ （1）耐火度（2）高温体积稳定性（3）耐急冷急热性 3、耐火材料在电炉炼钢厂的应用？ （1）电炉炉衬、炉盖、炉底、炉坡、渣线修补料。 （2）精炼钢包包衬、包盖、滑动水口、透气砖系统。 （3）连铸中间包包衬、包盖、长水口、整体塞棒、浸入式水口。（4）模铸用漏斗砖，中注管，中心砖，汤道砖，尾砖，模底砖。 4、按耐火度不同，耐火材料可分几类？ （1）普通耐火材料，耐火度1580～1770℃； （2）高级耐火材料，耐火度1770～2000℃； （3）特级耐火材料，耐火度＞ 2000℃； 5、按化学矿物组成的性质不同，耐火度可分为几类？
（1）酸性耐火材料，如硅砖；（2）碱性耐火材料，如镁砖、白云石砖、镁碳砖；（3）中性耐火材料，如高铝砖、碳砖。 6、按外形尺寸的多少，耐火材料可分为几类？ （1）标准型耐火砖，外形尺寸≤4个；（2）普通型耐火砖，外形尺寸≤6个；（3）异型耐火砖，外形尺寸＜10个，带孔、槽、角；（4）特异型耐火砖，外形尺寸＞10，带多个孔、槽、角。 7、按外形耐火材料可分类为几类？ （1）耐火砖——具有一定的形状。（2）不定形耐火材料——散状实，需按所要形状进行施工用耐火材料。（3）耐火泥——砌砖填缝用耐火材料。 8、学习耐火基本知识的目的？ （1）掌握基本技能，科学合理使用耐火材料。 （2）掌握使用特性，防止穿炉、穿包、漏钢、跑钢事故发生。 （3）掌握使用规律，不断提高炉衬，包衬使用寿命，降低炼钢生产成本，减轻劳动强度，提高经济效益。 第二节耐火材料的基本性能 9、什么叫气孔率？
高铝水泥的生产及性能特点 以铝酸钙为主、氧化铝含量约50%的熟料，磨细制成的水硬性胶凝材料，称为高铝水泥。高铝水泥熟料的主要矿物组成为：CA 、CA 2、C 12A 7、C 2AS ，还有微量的尖晶石(MA)和钙钛石(CaO ?TiO 2)以及铁相，可能为C 2F ，也可能为CF 、Fe 203、Fe0等。 高铝水泥生产所用原料为矾土和石灰石。国外多采用熔融法生产高铝水泥。原料不需磨细，可用低品位矾土。但烧成热耗高，熟料硬度高，粉磨电耗大。我国广泛采用回转窑烧成法，烧成热耗低，粉磨电耗低，可用生产硅酸盐水泥的设备。但要用优质原料，生料要均匀，烧成温度范围窄，仅50～80℃，烧成温度一般在1300～1380℃。在煅烧中要采用低灰分燃料，以免灰分落入而影响物料的均匀性，造成结大块和熔融。另外，要控制好烧成带的火焰温度。由于熟料凝结正常，水泥粉磨时不加石膏等缓凝剂。 生料配料主要控制碱度系数Am = 2.53M) .55(A 0T)0.7(F 1.87S C --+--和铝硅比系数(Al 2O 3/SiO 2)。Am 值高则CA 多，水泥凝结快，强度高；Am 值低，则CA 少而CA 2多，凝结慢、强度低。回转窑生产时，普通高铝水泥一般Am 选取0.75，若为快硬高强的高铝水泥，Am 应控制在0.8～0.9之间；如要求具有较好的耐高温性能，则Am 应控制在0.55～0.65较为合适。铝硅比A/S 值对水泥强度有很大影响。A/S ＞7，水泥标号可达325号以上；A/S ＞9，水泥标号可达425号以上，对于低钙铝酸盐水泥，A/S 常高于16。 CA 是高铝水泥的主要矿物，有很高的水硬活性，凝结时间正常，水化硬化迅速；CA 2水化硬化慢，后期强度高，但早期强度却较低，具有较好的耐高温性能。 CA 的水化产物与温度关系很大，在环境温度低于20℃时，主要生成CAH 10；温度20～30℃，转变为C 2AH 8和Al(OH)3凝胶；温度高于30℃时，则转变为C 3AH 6和Al(OH)3凝胶。C 12A 7的水化与CA 相似，结晶的C 2AS 水化很慢,β-C 2S 水化生成C-S-H 凝胶。由于介稳相CAH 10和C 2AH 8逐步转变为C 3AH 6稳定相，温度越高，转变越快，同时晶型转变释放出大量游离水，孔隙率急剧增加，使得高铝水泥的长期强度特别是在湿热环境下会明显下降，甚至引起工程破坏，因此，许多国家限制高铝水泥应用于结构工程。 高铝水泥初凝时间不得早于40min ，终凝时间不得迟于10h 。在高铝水泥中加入15%～60%硅酸盐水泥会发生闪凝，这是因为硅酸盐水泥析出Ca(OH)2，增加液相的pH 值之故。 高铝水泥的特点是强度发展非常迅速，24h 内几乎可达到最高强度，标号以3d 抗压强度来表示。其28d 强度不得低于3d 强度指标。另一特点是在低温（5～10℃）也能很好硬化，而在气温较高（＞30℃）条件下养护，强度剧烈下降。因此，高铝水泥使用温度不得超过30℃，更不宜采用蒸汽养护。高铝水泥抗硫酸盐性能好，因为水化时不析出Ca(OH)2。此外，水化产物含有Al(OH)3凝胶，使水泥石致密，抗渗性好，对碳酸水和稀酸(pH 不小于4)也有很好的稳定性，但对浓酸和浓碱的耐蚀性不好。由于在高温下（＞900℃），高铝水泥会发生固相反应，烧结结合逐步取代水化结合，因此，高铝水泥又有一定耐高温性，在高温下仍能保持较高强度，特别是低钙铝酸盐水泥，可作各种高温炉内衬。目前高铝水泥主要用于配制膨胀水泥、自应力水泥和1200～1400℃的耐热混凝土。
玉墙高性能混凝土选用材料的原则 普通混凝土选用水泥时，必须要根据混凝土的使用要求，考虑以下几项水泥技术条件：1.水泥强度等级2.在各种温度和湿度条件下，水泥早期和后期强度发展的规律3.在制品的使用环境中，水泥的稳定性4.各种水泥的其他性能。 当用户使用加有混合材的水泥时，往往不清楚所加入的混合材的数量和细度，所以为了保证混凝土的质量并充分发挥矿物质材料的作用，在配置耐久性混凝土时宜采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，并将矿物质材料以掺合料的形式作为配置混凝土的组分加入拌合料中。当工程水泥用量很大时，也可由水泥厂家根据用户的订货要求，生产满足规定性能指标的水泥，一来减少混凝土搅拌站的储存，而来减少混凝土配置过程中多组分计量的可能误差。 国外研究用于高强高性能混凝土的特种水泥有球形水泥、调粒径水泥、超细磨水泥和高贝利特水泥等，这些水泥有的尚处于试验研究阶段，有些水泥国内并无生产，所以一般不推荐首选使用特种水泥。 特别需要説明的是，配制高强度混凝土不一定必须使用高强度水泥。因为我国水泥的强度强度等级是按照规定的水灰比成型水泥砂浆，养护至规定龄期来确定的。而在高强高性能混凝土中水胶比一般只有0.30左右，和水泥强度等级检验师时的水灰比相比，有了明显的减小，这时不同强度等级水泥强度发展情况、水化产物结构与水泥强度检验水灰比条件下完全不一样。化学外加剂和矿物掺合料的使用，使得用较低强度等级水泥配置高强混凝土有了可能。 中国建筑材料科学研究总院对利用不同强度等级的水泥配制高性能混凝土的进行研究，对比了不同强度等级的水泥在高、低水胶比条件下水化程度和水化掺物微观结构的差别，用低强度等级水泥配制了高强高性能混凝土，对其配比、胶凝材料水化热、抗压强度、耐腐蚀性能、碳化性能、抗渗透性能、抗冻融性能进行了系统试验。 实验证明利用中低强度等级水泥配制高强高性能混凝土是可行的，还具有较多的优势，首先，由于高强度等级水泥和特种水泥价格较高，一定程度上影响了高性能混凝土的推广应用，其次，有的高强度登记水泥常采用磨细工艺生产，水泥比表面积大大提高，从而导致混凝土早期开裂，与外加剂之间的适应性变差，给工程应用带来了一系列问题，最后，考虑到低强度等级水泥比表面积较小，其水化放热速率相对较低，有利于混凝土的早期温升控制，减少早期湿度应力产生的裂缝。 综合阅读： https://www.doczj.com/doc/941989082.html,/ https://www.doczj.com/doc/941989082.html,/ https://www.doczj.com/doc/941989082.html,/
钢包用耐火材料 1 镁碳砖 2 镁碳砖 3 镁铝碳砖 4 镁钙碳砖 5 铝镁无碳砖 6 自流浇注料 7 永久层整体浇注料 8 工作层浇注料 9 上下水口 10 水口座砖 11 高温烧成滑板 12 耐火泥浆 镁碳砖系列 我公司的镁碳砖系列产品采用高纯、高致密镁砂或大结晶电熔镁砂和鳞片石墨为主要原料，添加适量的抗氧化剂，以酚醛树脂为结合剂，经高压成型和低温热处理制成。该系列产品具有耐火度高、强度高、抗渣性好、热震稳定性好等优点，主要用于钢包包壁、包 底、渣线部位，并可根据具体生产情况选择不同牌号的产品。 镁碳砖主要理化指标 牌号Hger-MT-10A/B/C Hger-MT-12A/B/C Hger-MT-14A/B/C A B C A B C A B C MgO％80 78 76 78 76 74 76 74 72
≥ C％ ≥ 10 10 10 12 12 12 14 14 14 显气孔率％ ≤ 4 5 6 4 5 6 4 5 6 体积密度 /g.cm-3 ≥ 3.0 2.95 2.95 2.98 2.96 2.95 2.95 2.93 2.90 耐压强度 /MPa≥ 40 35 30 40 35 30 40 35 30 高温抗折强度/MPa≥8 7 6 8 7 6 12 10 8 1450℃,30min 应用钢包包壁、包底、渣线 镁铝碳砖系列 我公司的镁铝碳砖系列产品采用电熔镁 砂、电熔刚玉和大鳞片石墨为主要原料，以酚醛树脂为结合剂，经高压成型制 成，具有强度高、抗侵蚀、抗冲刷等优点，主要 用于钢包包壁、包底部位。 镁铝碳砖主要理化指标 牌号Hger-MLT 50Hger-MLT 60 Hger-MLT 65 Hger-MLT 70 Hger-MLT 75 Hger-MLT 80 MgO％ ≥ 50 60 65 70 75 80 AL 2O 3％ ≥ 30 20 15 10 8 4 C％ ≥ 8 8 8 8 8 8 显气孔 率％≤ 8 8 8 8 8 8 体积密度 /g.cm-3 ≥ 2.85 2.90 2.90 2.90 2.90 2.95 耐压强度 /MPa≥ 35 40 40 40 40 45 应用钢包包壁、包底
一,AA 7055铝合金材料性能摘要 7055铝合金是目前最先进的商用高强高韧铝合金，具备极高的强度、较好的韧性以及良好的抗应力腐蚀性，具有广泛的应用前景。材料在复杂的服役环境中可能受到各种不同载荷的作用，对材料在不同加载条件下力学行为的研究是完善材料开发、应用以及进行新材料及结构设计的基础。目前，国内对7055铝合金的研究尚处于起步阶段，对于这类新型高性能铝合金在不同加载条件下的力学行为研究仍然十分匮乏，同时，目前也没有一个被广泛接受的本构模型能对该类材料在大的温度和应变率范围内力学行为进行准确描述。另外，作为目前研究材料动态力学行为最为常用的实验设备——分离式霍普金森压杆（SHPB）和分离式霍普金森拉杆（SHTB），在实验方法和实验技术上尚未形成完善、统一的标准，有待进一步的研究和发展，譬如SHPB实验中实现预定应变率的实验参数选取问题，以及SHTB实验中的试样连接方式等。 基于以上背景，本文首先针对SHPB和SHTB实验方法开展了研究和改进工作；然后，较为系统地研究了美国铝业公司生产的AA 7055-T77铝合金在不同温度和应变率下的力学性能及行为，结合微观组织分析对其部分机理进行了初步研究，根据实验结果对Johnson-Cook本构模型进行了修正，并对本构模型的适用性进行了检验和讨论；最后，为评估AA 7055铝合金的高速撞击特性，对AA 7055铝合金和参考材料在高速撞击下的厚板成坑行为进行了研究和对比分析。本文主要的研究内容如下： 第一，基于一维应力波理论推导出一个应变率预估公式，以预估公式为核心，提出了一种可方便实现预定应变率的SHPB实验方案设计方法，并通过数值仿真与实验对该方法进行了演示和验证。 第二，设计了一种用于SHTB装置的楔形卡口式试样连接方式，并通过数值仿真及实验测试证明了这种卡口式连接方式是有效可行的。 第三，利用Gleeble热模拟试验机对AA 7055铝合金在不同温度下的低应变率单轴压缩性能进行了测试，温度范围为300~750K，加载应变率分别为0.0005s-1、0.01s-1和1s-1；利用SHPB 及改进试样连接方式的SHTB装置对其在常温下的动态压缩性能和动态拉伸性能进行了研究，应变率测试范围为：动态压缩时900~5000s-1，动态拉伸时500~1600s-1；获得了AA 7055铝合金在以上加载条件下的应力应变关系和力学行为。 第四，基于AA 7055铝合金的实验结果，提出了一个包含临界转变温度 哈尔滨工业大学工学博士学位论文 的温度效应附加函数、一个耦合温度的应变率效应函数和一个包含有效应变的分段应变硬化函数，综合以上结果，提出了一个具有上述特征的修正Johnson-Cook模型。利用该修正模型对7050-T7451铝合金在较大的温度和应变率范围内的流动应力进行了预测，得到的结果与实验结果符合的较好；同时，该修正模型高温下简化形式对AA 7055铝合金在本文研究范围内的流动应力预测结果与实验结果符合得较好，得到的结果均优于Johnson-Cook模型。说明本文提出的修正Johnson-Cook模型对于铝合金材料具有较好的适用性。 第五，对45%体积分数SiCp/2024Al复合材料、2024铝合金及2A12铝合金也进行了部分测试，获得了这3种参考材料的部分力学性能和材料参数。参考材料的实验结果以及文献中的实验数据表明，本文提出的温度效应附加函数同样适用于参考材料以及部分其它材料。 第六，在单次动态压缩的基础上，利用SHPB对AA 7055铝合金和2024铝合金进行不同次数的循环动态压缩测试，通过对宏观应力应变关系和微观组织变化综合分析，研究了AA 7055铝合金动态压缩时剪切局部化的发展过程。发现了铝合金动态压缩时试样内部剪切局部化的形成机理和发展规律。 最后，利用二级轻气炮系统研究了AA 7055铝合金、45%体积分数SiCp/2024Al复合材料和
摘要 高性能混凝土(HPC)被认为是21世纪的结构混凝土，是先进生产力。代表着混凝土的发展方向。我国高性能混凝土的研究与应用已达10年，取得了长足进步，但同发达国家相比，还存在着较大差距，原因是多方面的其中高性能混凝土原材料的品质波动太大是主要原因。水泥是生产高性能混凝土最为重要的原材料。提高水泥品质，稳定水泥质量，对于发展高性能混凝土至关重要。本论文就水泥的原材料选用、水泥的煅烧与粉磨和水泥的选用几方面阐述了高性能混凝土发展对水泥的要求。 关键词：水泥原材料粉磨煅烧水泥质量
ABSTRACT High performance concrete (HPC) binder are considered in the 21st century，the structure of concrete is advanced productive forces. Represents the development direction of the concrete. Our research and application of high performance concrete has been for 10 years，and has made considerable progress，but compared with the developed countries，the large gap still exists，there are many reasons for the raw materials of high performance concrete quality fluctuation is the main reason is too big. The cement is the most important production of high performance concrete materials. To improve the quality of the cement stable quality，cement，for the development of high-performance concrete is very important. This thesis will cement material selection，cement grinding and cement calcined and choose a few aspects of the development of high-performance concrete cement. Key words：Cement grinding material calcined calcination cement quality
高铝水泥性能及其作用 一. 前言 高铝水泥和硅酸盐水泥都是属于水硬性水泥，前者的主要矿物组成是铝酸钙，后者的主要矿物组成是硅酸钙，由于矿物组成的不同，水泥的特性也不相同。 早在十九世纪后半页，法国由于海水和地下水对混凝土结构侵蚀破坏事故的频繁发生，一度成为土木工程上的重大问题，法国国民振兴会曾以悬赏金鼓励为此做贡献者。研究者们发现，合成的铝酸钙具有水硬性，并对海水和地下水具有抗侵蚀能力。1908年，法国拉法基采用反射炉熔融法生产成功高铝水泥并取得专利，解决了海水和地下水工程的抗侵蚀问题。在实际使用中还发现了高铝水泥有极好的早强性，在第一次世界大战期间，高铝水泥被大量用来修筑阵地构筑物。20世纪20年代以后，逐渐扩展到工业与民用建筑。到30年代初，在法国本土及其非洲殖民地区的一批高铝水泥混凝土工程不断出现事故，诸多研究工作者遂着手深入进行该水泥的水化硬化机理和以强度下降为中心的耐久性研究，发现高铝水泥的水化产物因发生晶形转变而使强度降低。此后，在结构工程中的应用都比较慎重。而主要发展了在耐热、耐火混凝土和膨胀水泥混凝土中的应用。20世纪八十年代以后，不定形耐火材料在耐火材料行业中的比例迅速增加，高铝水泥作为结合剂的用量也日益增加。 中国的高铝水泥，在建国初期为国防建设需要而开始立项研制，并开创性的采用回转窑烧结法生产高铝水泥，产品主要用作耐火浇注料的结合剂，以及配制自应力水泥、膨胀剂等。也成功的应用于火箭导弹的发射场地等国防建设和抢修用水泥。 近年来，随着化学建材的迅速兴起，高铝水泥作为硅酸盐水泥凝结硬化时间的调节添加剂已愈来愈被材料工作者重视，并将成为化学建材的重要原材料之一。其用量将大大超过耐火材. 二. 高铝水泥的制造方法与化学矿物组成 高铝水泥的制造方法主要有以下几种： 2.1 回转窑烧结法 由于中国的矾土含铁量较低，因此具有较宽的烧结温度范围，比较适合用回转窑烧结法生产。回转窑烧结法采用烟煤作燃料，具有生产成本低、生产效率高、质量容易稳定的特点，在中国被广泛采用。 回转窑烧结法的要点是：选用优质矾土和优质石灰石为原料，按一定比例配合送入球磨机，粉磨成生料，然后进入回转窑进行烧结，烧成的熟料经球磨机粉磨成细粉即成为高铝水泥。 当选用工业氧化铝和优质石灰石为原料时，采用天然气和柴油或重油等无灰燃料可生产出白色的纯铝酸钙水泥。由于其杂质含量低，广泛用来配制高档耐火浇注料，同时由于其颜色为白色，已将它与白色硅酸盐水泥混合用于化学建材中需要装饰效果的场合。 回转窑烧结法的组分设计一般在Al2O3－CaO－SiO2三元相图中的CA－CA2－C2AS 三角形内，生料在回转窑的烧结过程中，首先通过固相反应形成CA矿物，由于石灰石在分解后具有较高的反应活性，因此会局部出现少量C12A7矿物，但随着温度的提高，矾土中的Al2O3和SiO2的反应速度加大，熟料中的矿物会逐渐按设计组成达到相平衡，最终C12A7消失，熟料矿物主要矿相为CA，其次为CA2和C2AS，以杂质存在的Fe2O3和TiO2,形成C2F和CT。 因此，用回转窑烧结法生产的高铝水泥，在煅烧状态较好的情况下，不会存在C12A7（这也是化学建材用高铝水泥中不希望存在的矿物）。用回转窑烧结法生产化学建材用高铝水泥，其配料成分的稳定控制、烧成制度的严格掌握和稳定水泥的矿相组成，十分重要。 2.2 电弧炉熔融法 用矾土和石灰质原料，按设计成分计算配合比混合，用电弧炉进行熔化，在控制冷却的