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利用工业废渣赤泥烧制高贝利特水泥的研究
标题：利用工业废渣赤泥烧制高贝利特水泥的研究
摘要：
随着工业化进程的加快和扩大，全球范围内的工业废渣产生量快速增长，给环境带来了严重的污染问题。而赤泥作为一种常见的工业废渣，其产生量也在不断增加。本研究以赤泥为主要原料，探索了利用赤泥烧制高贝利特水泥的可行性，并对其物理力学性能进行了评价。研究结果表明，利用赤泥烧制高贝利特水泥可以有效地降低赤泥的环境污染，同时制得的水泥具有良好的力学性能，具备广阔的应用前景。
关键词：赤泥；高贝利特水泥；工业废渣；环境污染
引言：
高贝利特水泥是一种多种硅酸盐水泥，因其良好的力学性能和耐化学侵蚀性能而在建筑材料领域得到广泛应用。然而，传统的高贝利特水泥生产过程对环境造成了严重的污染，主要来自于能耗高、电石灰准备与煅烧的过程。因此，寻找环境友好的替代原料成为研究的重点。
赤泥是一种常见的工业废渣，产生于铝冶炼过程中的铸铝过程中。它的主要成分是铁、铝和氧化硅等，其含铁量约为20-30%，含铝量约为10-20%，以及一定数量的氧化物和杂质。由于赤泥的矿物组成稳定且烧失损耗低，因此利用赤泥替代传统的高贝利特水泥原料可能成为有效减轻环境污染的方法。
研究方法：
本研究首先对赤泥进行了物相组成、矿物相及化学成分的分析，并确定了适宜的烧成温度和时间。然后，利用工业规模生产实验室，制备了赤泥掺量为5%、10%和15%的高贝利特水泥试样。通过测量水泥矿物相物相、孔隙结构、力学性能等参数，评价了赤泥对高贝利特水泥性能的影响。
结果与讨论：
研究结果表明，通过适当调节烧成温度和时间，赤泥可以完全转化为矿物相，主要包括Ca3SiO5、Ca2SiO4、Ca3Al2O6和Ca6Al4Fe2(SO4)3(OH)12等。随着赤泥掺入量的增加，水泥的硬化时间有所延长，但其抗压强度和抗折强度均得到提高。在赤泥掺入量为15%的情况下，高贝利特水泥试样的抗压强度比对照组提高了15.8%，抗折强度提高了10.6%。此外，赤泥掺入还可以改善水泥的孔隙结构，减少孔隙率和孔径分布，提高水泥的密实性和耐久性。
结论：
本研究表明，赤泥可以作为一种替代原料用于生产高贝利特水泥，有效降低赤泥的环境污染问题。赤泥掺入可以提高水泥的力学性能和耐久性能，具备广阔的应用前景。然而，随着赤泥掺入量的增加，水泥的硬化时间也会延长，因此在实际应用中需要进行进一步的优化。此外，还需要对赤泥矿物相的形成机制进行深入研究，以提高生产效率和水泥品质。
参考文献：
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