随着硫铝酸钡钙矿物成功合成，并得最佳矿物组成为2.75CaO·0.25BaO·3Al2O3·BaSO3(C2.75B1.25A3-S)，该矿物表现出优良的早强高强性能和水化速度快、凝结时间短等优点。将C2.75B1.25A3S引入到硅酸盐水泥体系中，经过实验得出最佳烧成温度、最佳熟料组成及微量元素的最佳掺量，并在此基础上进一步研究该体系水化硬化机理，得到水化硬化的初步理论。本文研究思路是由简单到复杂，从硫铝酸钡钙单矿物到化学试剂制备阿利特-硫铝酸钡钙水泥的研究，最后研究工业原料制备该水泥的水化硬化机理。本文研究了硫铝酸钡钙水化动力学、石膏、水灰比及养护温度等对硫铝酸钡钙矿物和阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化硬化过程的影响。 本文首先采用化学试剂为原料，对C2.75B1.25A3-S单矿物的水化特性、水化动力学、水化机理、石膏掺量及养护温度对C2.75B1.25A3-S单矿物水化硬化过程的影响进行了研究，并用XRD、DTA-TG和SEM-EDS等测试手段进行分析。结果表明：C2.75B1.25A3-S-CaSO4·2H2O-H2O(简写为CB-C-H)三元体系的水化过程经历了起始期、诱导期、加速期、减速期和稳定期5个阶段，加速期受自动催化反应控制，减速期受自动催化反应和扩散过程双重控制，稳定期受扩散过程控制，加速期和稳定期均符合水化动力学方程：ln[1-(1-α)1/3]=1/N×lnK+1/N×ln(t-t0)，呈良好的线性关系；确定了水化反应速率常数(K)、水化反应阶段因素(N)及表观活化能(E)，CB-C-H三元体系水化反应方程为：2.75CaO·0.25BaO·3Al2O3·BaSO4+3.25(CaSO4·2H2O)+31.5H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+1.25BaSO4+2(Al2O3·3H2O) 结果表明：石膏掺量和养护温度对水化速率影响较大，使得各水化阶段起始点提前，但掺入石膏后各阶段K值减小，表观活化能为负值；升高养护温度，各阶段K值增大，表观活化能均为正值。因而，提高加速期的养护温度和降低稳定期的养护温度有利于加速该三元体系的水化过程。 当掺加石膏和提高养护温度时，C2.75B1.25A3-S矿物适宜石膏掺量为7％，C2.75B1.25A3-S矿物水化速度加快，水化程度增大，AFt生成数量增加，硬化浆体孔隙率减小，致密度提高，因而CB-C-H三元体系早期强度提高；提高养护温度，水化产物生成数量增多，产物种类基本不变，但出现微量AFm，CB-C-H三元体系早期强度有所提高，但水化28d时，硬化浆体产生微裂纹，导致强度倒缩。 分析C2.75B1.25A3-S含量、石膏掺量、水灰比及养护温度对化学试剂制备的阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化硬化过程的影响。结果表明：C2.75B1.25A3-S适宜含量应低于8％，C2.75B1.25A3-S含量增加水化加速，早期强度有所增加；适宜石膏掺量能促进熟料矿物水化进程，水化程度提高，水化产物生成数量增多，结构形成好，硬化浆体结构致密度提高，水泥早期强度高且后期强度稳定发展，C2.75B1.25A3-S含量为6％(即A组)的适宜石膏掺量为7％、C2.75B1.25A3-S含量为8％(即B组)的适宜石膏掺量为5％；适宜水灰比为0.35，水灰比增加水化速度加快，水化程度增大，但水化产物结晶度、结构密实性变差，孔隙率增大，力学性能降低；提高养护温度，水化速度加快，早期水化产物生成量增多，但有少量AFm生成。 分析石膏掺量、水灰比及养护温度对MgO含量不同的工业原料制备阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化硬化过程的影响，结果表明：适宜石膏掺量可促进熟料矿物水化进程，增加水化产物生成数量，对熟料中MgO含量为1.8％的F3组性能改善较明显，最佳石膏掺量为6％，对熟料中MgO含量为4.4％的F1组影响较小，最佳石膏掺量为7％，与F1组相比，F3早期力学性能增进率较高但后期强度较小。随着水灰比的增加，熟料矿物水化程度增加，水化速度加快，熟料中MgO含量较高时，水化早期可促进Ca(OH)2的生成，但硬化浆体密实度较差，孔隙率增大，不利于强度发展；提高养护温度至35℃，该水泥力学性能均高于普通硅酸盐水泥，说明提高养护温度，该水泥水化速度较普通硅酸盐水泥明显提高，对F3组水化速度及水化程度改善较F1明显；通过水化程度分析可知：石膏掺量对水化程度影响较大，养护温度次之，水灰比影响最小，三者均促进水泥水化进程；通过水化量热分析可知：在普通硅酸盐水泥中引入硫铝酸钡钙矿物及提高养护温度均能促进水泥水化，有利于力学性能提高。