早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水泥，特別是涉及一種早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水電工程、海洋工程、道路工程等一般都是大體積混凝土工程，對(duì)抗裂性提出較高 要求。低熱水泥具有較低的水化放熱量，可降低混凝土內(nèi)部的溫升，進(jìn)而一定程度上預(yù)防混 凝土凝結(jié)硬化過程中的溫降收縮開裂。我國(guó)在低熱硅酸鹽水泥方面進(jìn)行了大量的研究和開 發(fā)工作，取得了顯著成效。在"九五"和"十五"期間，中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院等單位成 功研制了低熱硅酸鹽水泥（高貝利特水泥），并與三峽集團(tuán)等單位合作，開展應(yīng)用技術(shù)的研 究，在三峽、溪洛渡等國(guó)家重點(diǎn)水電工程中成功應(yīng)用，使我國(guó)在低熱硅酸鹽水泥的研發(fā)方面 處于世界領(lǐng)先水平。但目前國(guó)內(nèi)外工程實(shí)際應(yīng)用的低熱硅酸鹽水泥水泥早期強(qiáng)度都較低，3 天抗壓強(qiáng)度小于16MPa，難以達(dá)到工程對(duì)于水泥強(qiáng)度性能的要求，從而影響混凝土工程的拆 模周期及工程進(jìn)度，制約了低熱硅酸鹽水泥的實(shí)際工程應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的主要目的在于，提供一種早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥及其制備方法，所要解 決的技術(shù)問題是使其具有較高的早期和后期強(qiáng)度，能有效縮短混凝土工程拆模周期，從而 更加適于實(shí)用。
[0004] 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提 出的一種早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥，包括水泥熟料與石膏，所述的水泥熟料與石膏的重量比 為：96. 5 :3. 5-94. 5 :5. 5 ;所述的水泥熟料中銅含量為（按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)）0. 05% -0. 20%。
[0005] 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0006] 優(yōu)選的，前述的早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥，其中所述的水泥熟料是通過對(duì)生料的研 磨和煅燒得到的，所述的生料按重量百分含量計(jì)包括：其中，鈣質(zhì)原料：77. 51% -78. 39%， 選自石灰石、方解石、石灰?guī)r中的一種或一種以上的組合；硅質(zhì)原料：10.71% -12.41%， 選自娃石、頁(yè)巖、砂巖中的一種或一種以上的組合；鐵質(zhì)原料：4. 08 % -4. 14 %，為鐵礦 尾礦和/或鐵粉；鋁質(zhì)原料：4. 08% -4. 14%，為鋁尾礦石和/或鋁礬土；銅質(zhì)原料： 0. 93% -3. 77%，選自銅礦渣、硫酸銅、銅粉中的一種或一種以上的組合。
[0007] 優(yōu)選的，前述的早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥，其中所述的石膏選自天然石膏和/或脫 硫石膏。
[0008] 優(yōu)選的，前述的早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥，其中所述的鈣質(zhì)原料為石灰石，所述硅質(zhì) 原料為硅石，所述鐵質(zhì)原料為鐵礦尾礦，所述鋁質(zhì)原料為鋁尾礦石，所述銅質(zhì)原料為銅礦 渣；所述石膏為天然石膏。
[0009] 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出 的早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥的制備方法包括：
[0010] 1)稱取鈣質(zhì)原料，硅質(zhì)原料，鐵質(zhì)原料，鋁質(zhì)原料，銅質(zhì)原料共同進(jìn)行粉磨，得到水 泥生料；
[0011] 2)將水泥生料在1350°C~1500°C煅燒30min~90min，得到水泥熟料，所述的水 泥熟料中銅含量為（按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)）〇. 05%~0. 20% ;
[0012] 3)對(duì)水泥熟料進(jìn)行冷卻；
[0013] 4)將冷卻后的水泥熟料與石膏共同粉磨，得到早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥。
[0014] 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0015] 優(yōu)選的，前述的早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥，其中所述的生料按重量百分含量計(jì)，包 括：鈣質(zhì)原料：77. 51% -78. 39%，選自石灰石、方解石、石灰?guī)r中的一種或一種以上的組 合；娃質(zhì)原料：10. 71% -12. 41%，選自娃石、頁(yè)巖、砂巖中的一種或一種以上的組合；鐵質(zhì) 原料：4. 08% -4. 14%，為鐵礦尾礦和/或鐵粉；鋁質(zhì)原料：4. 08% -4. 14%，為鋁尾礦石和/ 或鋁礬土；銅質(zhì)原料：0. 93% -3. 77%，選自銅礦渣、硫酸銅、銅粉中的一種或一種以上的組 合。
[0016] 優(yōu)選的，前述的早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥，其中所述的步驟2)中的煅燒溫度為 1400°C~1450°C，煅燒時(shí)間為30min~60min。
[0017] 借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：
[0018] (1)按照GB/T17671-1999的試驗(yàn)方法，本發(fā)明的早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥的3天 抗壓強(qiáng)度為17. 4MPa~20. 6MPa，7天抗壓強(qiáng)度為28. 2MPa~31. 4MPa，28天抗壓強(qiáng)度為 50. 8MPa~58. 7MPa，具有較高的早期和后期強(qiáng)度，能有效縮短混凝土工程拆模周期。
[0019] (2)按照GB/T12959-2008的試驗(yàn)方法，本發(fā)明的早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥的3天水 化熱為209kJ/kg~221kJ/kg，7天水化熱為241kJ/kg~249kJ/kg，具有較低的水化熱，有 助于提高低熱硅酸鹽水泥混凝土工程的耐久性和長(zhǎng)期服役壽命。
[0020] 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如后。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié) 合較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥及其制備方法其具體實(shí)施方 式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。在下述說明中，不同的"一實(shí)施例"或"實(shí)施例"指 的不一定是同一實(shí)施例。此外，一或多個(gè)實(shí)施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點(diǎn)可由任何合適 形式組合。
[0022] 本發(fā)明的實(shí)施例提出一種早強(qiáng)型低熱硅酸鹽水泥，包括水泥熟料與石膏，水泥熟 料與石霄的重量比為：96. 5 :3. 5-94. 5 :5. 5 ;所述的水泥熟料中銅含量為（按質(zhì)量分?jǐn)?shù) 計(jì)）0. 05%~0. 20%。所述的水泥熟料是通過對(duì)生料的研磨和煅燒得到的，所述的生料 按重量百分含量計(jì)，包括：鈣質(zhì)原料：77. 51% -78. 39%，選自石灰石、方解石、石灰?guī)r中的 一種或一種以上的組合，優(yōu)選所述的1丐質(zhì)原料為石灰石；娃質(zhì)原料：1〇. 71% -12. 41%，選 自娃石、頁(yè)巖、砂巖中的一種或一種以上的組合，優(yōu)選所述的娃質(zhì)原料為娃石；鐵質(zhì)原料： 4.08% -4. 14%，為鐵礦尾礦和/或鐵粉，優(yōu)選所述的鐵質(zhì)原料為鐵礦尾礦；鋁質(zhì)原料： 4. 08% -4. 14%，為鋁尾礦石和/或鋁礬土，優(yōu)選所述的鋁質(zhì)原料為鋁尾礦石；銅質(zhì)原料： 0.93% -3. 77%，選自銅礦渣、硫酸銅、銅粉中的一種或一種以上的組合，優(yōu)選所述的銅質(zhì) 原料為銅礦渣。所述的石膏，為天然石膏和/或脫硫石膏，優(yōu)選所述的石膏為天然石膏。 上述實(shí)施例所述水泥的3天抗壓強(qiáng)度為17. 4MPa~20. 6MPa，7天抗壓強(qiáng)度為28. 2MPa~ 31. 4MPa，28天抗壓強(qiáng)度為50. 8MPa~58. 7MPa;3天水化熱為209kJ/kg~221kJ/kg，7天水 化熱為241kJ/kg~249kJ/kg。上述實(shí)例中，所述水泥生料各原料的化學(xué)成分如表1所示： [0023]表1各原料的化學(xué)成分（質(zhì)