[发明专利]铝酸钙水泥

说明书

本发明涉及铝酸钙水泥。

含有铁并以冶炼法制造的第一种铝酸钙水泥“Ciment Fondu Lafarge”于1918年首次销售。2006年在EN14647中首次将铝酸钙水泥标准化。由于其与波特兰水泥相比明显高的铝酸盐含量，其在说英语的国家中最初被称为高铝水泥。在德国，其被称为“Tonerdezement”。在文献中，术语铝酸钙水泥现在通常类似地用于波特兰水泥(即硅酸钙水泥)。

市售铝酸钙水泥通常包括36-85重量％范围的氧化铝。它们可以通过冶炼或烧结法制得。可以将不同类型的铝酸钙水泥有效地分类为富铁类、低铁类和无铁类。

典型的富铁的铝酸钙水泥通过冶炼法制得，具有灰色至灰黑色颜色，并可以通过它们如下的化学组成来表征：36-42％的Al₂O₃、2-6％的SiO₂、14-19％的Fe₂O₃、37-40％的CaO和小于1.5％的MgO以及小于0.4％的SO₃。

低铁的铝酸钙水泥的颜色为米黄色至灰色，并通常含有：50-55％的Al₂O₃、2-6％的SiO₂、1-3％的Fe₂O₃、37-40％的CaO和小于1.5％的MgO以及小于0.4％的SO₃。

不含铁的铝酸钙水泥未包括在EN14647中，颜色为白色并具有不同程度的亮度或白度，通常通过烧结法制得，可以含有添加的Al₂O₃并因此具有下列典型组成：68-85％的Al₂O₃、<1％的SiO₂、<0.5％的Fe₂O₃、26-31％的CaO。

因此清楚的是，铝酸钙水泥的铁含量越高，其颜色变得越深。

当制造铝酸钙水泥时，取决于所选的氧化铝对氧化钙的比例，形成下列矿物相：

-在具有高铁含量的铝酸钙水泥中：铝酸一钙(CA)，钙铁铝石(C₄AF)、硅酸二钙石(C₂S)、钙铝黄长石(C₂AS)、钙铝石(C₁₂A₇)和钙钛矿(CT)

-在具有低铁含量的铝酸钙水泥类型中：CA、C₂AS、CT、C₁₂A₇以及

-在无铁的铝酸钙水泥中：CA、CA₂、C₁₂A₇、A。

由此，以下根据化学水泥缩写适用：C：CaO；A：Al₂O₃；F：Fe₂O₃；H：H₂O；AH₃：2Al(OH)₃；S：SiO₂；以及T：TiO₂。

对于铝酸钙水泥的化学与矿物学组成的其它信息，参见例如Taylor,“Cement Chemistry”,第2版,第296页和“Lea’s Chemistry of Cement and Concrete”,第4版,2004,第716ff页。