超低热硅酸盐水泥（ULHC）的研制及水化放热行为研究
Research on development and hydration heat release behavior of Ultra-low-heat Portland cement (ULHC)
关键词：
三率值；超低热硅酸盐水泥（ULHC）；水化放热；粉煤灰；柠檬酸钠
Key words：
Three rate value; Ultra-low-heat Portland cement (ULHC); Hydration heat release; Fly ash; Sodium citrate
刊期：
2025年第12期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2025.12.024.06
文章编号：
基金项目：
江苏省基础研究计划自然科学基金——青年基金项目（BK20220254）；中国建材集团关键核心技术攻关项目（2023SJYL04-0304）。
作者：
叶国林1，2，宋 祯3，濮 琦1，2，宋秋磊1，2，*，周大卫1，2，吴 浩1，2，陈劲戈1，2
单位：
1.苏州混凝土与水泥制品研究院有限公司，江苏 苏州 215004；2.江苏省高耐久混凝土工程技术研究中心，江苏 苏州 215004；3.天山材料股份有限公司，上海 200126
摘要
摘 要：参考P·LH 42.5级水泥，通过调控三率值（石灰饱和系数、硅率、铝率）优化了生料配合比，并经低温煅烧、薄料快烧、快速冷却工艺处理后制得强度等级为42.5的超低热硅酸盐水泥（Ultra-low-heat Portland cement，ULHC），研究了粉煤灰掺量（0、20%、40%、60%）和柠檬酸钠掺量（0、0.1%、0.5%）对ULHC水化放热行为的影响。结果表明：ULHC的石灰饱和系数、硅率、铝率分别为0.71、2.54、0.70，7 d累计水化放热量为163.5 J/g；ULHC的水化放热历程与P·LH 42.5级水泥基本相同，但水化放热量和水化放热速率显著降低；随着粉煤灰掺量的增加，ULHC的水化温峰值、水化放热速率峰值、累计水化放热量均降低；掺入0.1%柠檬酸钠会延长ULHC的水化放热时间，降低水化放热速率峰值，但对累计水化放热量几乎无影响；掺入0.5%柠檬酸钠后，ULHC未出现明显的水化放热峰。
Abstract: Referring to P·LH 42.5 grade cement, the raw material mix proportion was optimized by adjusting the three ratio values (lime saturation coefficient, silicon ratio, aluminum ratio), and after low-temperature calcination, thin material rapid burning, and rapid cooling processes, ultra-low-heat Portland cement (ULHC) with a strength grade of 42.5 was prepared. The effects of fly ash content (0, 20%, 40%, 60%) and sodium citrate content (0, 0.1%, 0.5%) on the hydration heat release behavior of ULHC were studied. The results show that the lime saturation coefficient, silicon content, and aluminum content of ULHC are 0.71, 2.54, and 0.70, respectively, with a 7 d cumulative hydration heat release of 163.5 J/g. The hydration heat release process of ULHC is basically the same as that of P·LH 42.5 grade cement, but the hydration heat release and hydration heat release rate are significantly reduced. With the increase of fly ash content, the peak hydration temperature, peak hydration heat release rate, and cumulative hydration heat release of ULHC all decrease. Adding 0.1% content of sodium citrate can prolong the hydration heat release time of ULHC, reduce the peak hydration heat release rate, but has almost no effect on the cumulative hydration heat release. After adding 0.5% content of sodium citrate, there is no significant hydration heat release peak observed in ULHC.
结论
（1）设计生料的石灰饱和系数、硅率、铝率分别为0.71、2.54、0.70，并经过低温煅烧、薄料快烧、快速冷却后，可制得强度等级为42.5的ULHC，7 d累积水化放热量≤200 J/g。
（2）与P·LH 42.5级水泥相比，ULHC的水化温峰值、水化放热速率峰值和7 d累计水化放热量均显著降低。
（3）随着粉煤灰掺量的增加，ULHC的水化温峰值、水化放热速率峰值、7 d累计水化放热量均降低，且峰值到达时间均延迟。
（4）适量柠檬酸钠（0.1%）对ULHC主要起到延长放热时间、降低温峰和水化放热速率的作用，对7 d累计水化放热量几乎无影响。
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引用本文
叶国林,宋祯,濮琦,等.超低热硅酸盐水泥（ULHC）的研制及水化放热行为研究[J].混凝土与水泥制品,2025(12):24-28,33.
YE G L,SONG Z,PU Q,et al.Research on development and hydration heat release behavior of Ultra-low-heat Portland cement (ULHC)[J].China Concrete and Cement Products,2025(12):24-28,33.
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