高C₃S水泥熟料突破了传统硅酸盐水泥熟料的组成局限,要求熟料中C₃S含量由50～60%提高到70%左右。这种熟料不仅本身具有很高的胶凝性,同时还有助于粉煤灰、矿渣粉等各种性能调节型辅助胶凝材料活性的发挥。此外在保证相同熟料用量的条件下,能显著提高水泥强度标号和在相同水泥强度标号的条件下,使水泥熟料用量大幅度减低,最终达到显著降低水泥生产综合能耗和环境负荷的总体目标。 提高熟料中C₃S含量,是获得高胶凝性硅酸盐水泥的有效途径之一,但同时提高了熟料的烧成温度,也即存在易烧性与高胶凝性之间的矛盾。所以,在提高熟料中C₃S含量的同时,而不提高熟料的烧成温度,更或者使烧成温度有所降低成为了高C₃S熟料制备的关键问题之一。 本文主要研究了三种有代表性外掺氧化物TiO₂、CuO、BaO对高C₃S生料易烧性以及他们对高C₃S熟料中C₃S的晶型晶貌的影响,旨在为寻找在能显著改善高C₃S生料易烧性的物质提供依据。（1）通过对掺杂试样进行f—CaO测定和XRD分析发现:TiO₂、CuO分别可以降低高C₃S生料的烧成温度50℃、100℃左右;且最佳掺量为1%左右;掺杂BaO不利于高C₃S生料的烧成。（2）对试样进行XRD、SEM分析发现:少量掺杂对熟料中的晶型变化的影响不明显,但是对熟料中的C₃S晶体的大小有明显的影响。在掺量为1%左右时,C₃S晶体比较细小;掺量大于1%时,C₃S晶体会比较粗大。 本文还初步探讨了外掺氧化物TiO₂、CuO对高C₃9生料反应动力学机制的影响,以获得高C₃S熟料形成的动力学数据。在0-40min是生成C₃S反应的初期,反应速率变化很大,掺杂对这一阶段的反应动力学参数有很大影响,40min之后反应速率变慢,可能是因为该阶段反应主要受晶体生长速度和影响。 本文另外还研究了外掺氧化物TiO₂、CuO对高C₃S水泥强度的影响,通过分析试样水化样解释了它们在强度表现上的差异。由于三个试样的C₃S含量比较接近,因此28天龄期水泥强度将趋于一致,但是在早期强度表现上,由于掺杂1%左右的水泥中C₃S晶体相对比较细小,从而使得掺杂水泥试样强度高于不掺杂的试样。