بررسی و ساخت آزمایشگاهی سیمان نسوز کلسیم آلومینائی

نیلفروشان, محمدرضا

بررسی و ساخت آزمایشگاهی سیمان نسوز کلسیم آلومینائی

نویسنده

محمدرضا نیلفروشان

دانشگاه شهرکرد،

چکیده

در این پروژه سعی شد تا با بررسی اطلاعات موجود، سیمان نسوز دارای 70 درصد آلومینا تهیه شود. نخست مواد اولیه که عبارت بودند از آهک پخته و آلومینای کلسینه شده به نسبت مشخص مخلوط و سپس در دماهای متفاوت و زمانهای متغیر در کوره دوار آزمایشگاهی گرما داده شدند. با تجزیه فازها به وسیله دستگاه پراش پرتو X روند تغییرهای فازی بر حسب دما بررسی شد تا با تنظیم دما حداکثر مقدار فازهای هیدرولیک منوکلسیم آلومینات (CA) و دیکلسیم آلومینات (CA2) مورد نیاز در کلینکر به‌ دست آمد. پس از آن با انجام آزمایشهایی در زمانهای مختلف، زمان لازم برای گرمادهی مواد اولیه و پخت آن به دست آمد. در پایان آزمایشها، دما و زمان پخت نمونه آزمایشگاهی به طور کامل بهینه شد. برای تنظیم خواص هیدرولیک کلینکر به‌دست آمده مقداری از آن پودر شد و زمان گیرایش نمونه‌هایی که از نظر کانی‌شناختی دارای بهترین خواص بودند به روش ترسیم مقدار گرمای آزاد شده بر حسب زمان اندازه‌گیری شد. بر مبنای تجزیه مینرالی الگوهای پراش پرتو X و اندازهگیری زمان گیرایش، شرایط تهیه نمونه سیمان نسوز با 70 درصد آلومینا به دست آمد. نتیجه‌های به دست آمده حاکی از آن است که دمای °C 1550 و زمان گرمادهی حدود 90 دقیقه بهترین شرایط است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Preparation of refractory calcium aluminate cement composed of 70% alumina

چکیده [English]

It has been the aim of this project to produce refractory calcium aluminate cement (CAC) with 70% alumina in the laboratory. Pure calcined alumina and lime were mixed and fired at different temperatures and times in a rotary kiln. When the clinker was formed, it removed out of the furnace and cooled rapidly. The presence of optimized amounts of monocalcium aluminate (CA) and Dicalcium aluminate (CA2) as the major anhydrous phases in clinker were examined by X-ray diffraction method, and the hydraulic properties of powdered samples were measured by evolved heat measurement versus time during setting times. Based on the data acquired by various test methods, 1550 °C and 90 min. were the optimized conditions for preparation of this type of refractory calcium aluminate cement.

کلیدواژه‌ها [English]

Calcium aluminate cement
Monocalcium aluminate
Dicalcium aluminate
X-ray diffraction

مراجع

[1] Robson T.D., "High-Alumina cements and concretes", Wiley&Sons, New York (1962).

[2] Robson T.D., "Refractory concretes: Past, Present and future, Refractory concrete, SP-57", American Concrete Institute, Detroit MI (1978).

[3] Maczura G., Hart L.D., Raymond P., Kopanda J.E., "Refractory cemenets", Proc. Raw Mat. for refractories a Conf., Hoburn (1982). Ceram. Eng. and Sci. 4 (1983) 46-47.

[4] Parker K.M., Sharp J.H., "Refractory calcium aluminate cements, Review paper", Trans. J. Brit. Ceram. Soc. 81(2) (1982) 35.

[5] Payne D.R., Sharp J.H., "The nature of the gel phase in calcium aluminate cements, The microstructure and chemistry of cement and concrete", Aberdeen Scotland (1989).

[6] Rettel A., Gessner W., Mueller D., Scheler G., "On the hydration of calcium aluminate (Ca Al2O4) at various temperatures", Trans. Brit. Ceram. Soc. 84(1) (1985) 25-28.

[7] Edmonds R.N., Majumdar A.J., "Hydration of 12CaO. 7Al2O3 at different temperatures", Cem. and Concr. Res., 18(3) (1988) 473-478.

[8] Gessner W., Rettel A., Mueller D., Oliew G., "Time course of hydration of calcium aluminate (CaO. Al2O3) with linearly increasing temperature", Silikattechnik 36(7) (1985) 197-198.

[9] Kondrashenkov A.A., Zalizovskii E.V., Zaldat G.I., "Change in properties of high-alumina cement concrete with heating", Zh. Prikl. Khim. 49(7) (1976) 767-771. Cram. Abstr. 56(7-8) (1977) 159.

[10] Midgley H.G., Midgley A., "The Conversion of high alumina cement Concrete", Mag. Concr. Res 27(91) (1975) 59-77.

[11] Sierfert H., Schlegal E., Sonntag F., "High-temperature reactions of aluminous refractory concretes", Silikattechnik 26(8) (1975) 269-270. Ceram. Abstr. 56(1-2) (1977) 3.

[12] Nickelson H.O., Kopanda J.E., Piasecki F.J., "Methods of making cement clinkers", U.S. Pat. No. 3677781 (1972).

[13] Nickelson H.O., Kopanda J.E. and Piasecki F.J., "Methods of Sintering Calcium Aluminate Raw Mixes", U.S. Pat. No. 3944426 (1976).

[14] Sandran G.H., "Highly Refractory Aluminous Cement and Process for Manufacture", U.S. Pat. No. 3617319 (1971)