一種緩凝硅酸鹽水泥及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種緩凝硅酸鹽水泥及其制備方法，所述緩凝硅酸鹽水泥按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，由52?58%硅酸鹽水泥熟料，22.2?25.5%混合渣，14.8?17.5%微硅粉以及5%石膏組成。其制備方法是將磷渣、釩鈦渣、鋅渣按比例預(yù)混得混合渣a；將混合渣a、硅酸鹽水泥熟料、微硅粉、石膏混合粉磨制得。本發(fā)明所述緩凝硅酸鹽水泥通過(guò)減少硅酸鹽水泥熟料使用量，有效降低生產(chǎn)水泥的配料成本，減少了二氧化碳的排放量，同時(shí)磷渣和微硅粉的加入又彌補(bǔ)了因硅酸鹽水泥熟料減少而導(dǎo)致的后期強(qiáng)度降低的問(wèn)題?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的使用其它物料而導(dǎo)致的凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)而強(qiáng)度降低，或強(qiáng)度增加而凝結(jié)時(shí)間較短的問(wèn)題，所得緩凝硅酸鹽水泥初凝時(shí)間顯著延長(zhǎng)，后期強(qiáng)度顯著提高。
【專利說(shuō)明】
-種緩凝括酸鹽水泥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種緩凝娃酸鹽水泥及其制備方法，具體設(shè)及一種滲有微娃粉和憐渣 的緩凝娃酸鹽水泥及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水泥是在建筑工程中用來(lái)穩(wěn)定砂堿(包括堿石±)、碎石，是一項(xiàng)不可或缺的工程 基礎(chǔ)材料。在一些特殊施工條件下，也需要水泥有一些相應(yīng)的特定的性能，如大體積混凝 ±、長(zhǎng)距離運(yùn)輸、夏季高溫施工等條件下，由于施工拌料、鋪平、壓實(shí)時(shí)間較長(zhǎng)，必須要延長(zhǎng) 水泥初凝時(shí)間，因此根據(jù)施工時(shí)間要求初凝時(shí)間在300min左右，終凝時(shí)間不大于600min。目 前緩凝娃酸鹽水泥生產(chǎn)過(guò)程中一般有兩種方法：1、加緩凝劑，采用如葡萄糖、白糖、巧樣酸 鋼等混凝±外加劑，調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時(shí)間；2、用憐石膏做緩凝石膏使用。上述兩種方法均存在 延長(zhǎng)了初凝時(shí)間，卻降低了水泥的強(qiáng)度，特別是水泥的28天抗壓強(qiáng)度降至35.OMPa，有的甚 至更低，而正常普通娃酸鹽水泥32.5級(jí)28天抗壓強(qiáng)度則需要求不低于32.5MPa(參照GB175- 2007) 〇
[0003] 工業(yè)微娃粉是工業(yè)娃及娃鐵合金冶煉生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生環(huán)保收塵灰，其主要成分為 無(wú)定型二氧化娃，還含有化、Fe、Mg、化、Μη等氧化物雜質(zhì)。大多數(shù)工業(yè)娃及娃鐵合金生產(chǎn)企 業(yè)將微娃粉直接排入大氣，不但污染周邊環(huán)境，對(duì)人體造成極大傷害，同時(shí)也造成巨大的經(jīng) 濟(jì)損失。工業(yè)微娃粉具有超微粒的特性、且經(jīng)過(guò)前處理后呈表面光滑的微球，是一種優(yōu)質(zhì)的 水泥滲合料。球形微娃粉的添加，可W改善和提高水泥材料的物化性能，如在水泥生產(chǎn)中配 料，可顯著提高水泥的抗壓強(qiáng)度。
[0004] 憐渣在我國(guó)是一種有利用潛力的工業(yè)廢渣，是用憐礦石制取黃憐后排出的工業(yè)副 產(chǎn)物，每生產(chǎn)It的黃憐會(huì)產(chǎn)出8~lot的憐渣，憐渣的堆積會(huì)占用大量的±地，并且經(jīng)雨水淋 溶后，其溶出的憐、氣等也會(huì)對(duì)地表和地下水等造成污染。憐渣可廣泛應(yīng)用于水泥基材料 中，具有水化熱低、耐久性好及后期強(qiáng)度高等特點(diǎn)，但只滲有憐渣的水泥基材料，雖然可延 長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間，但也同時(shí)存在早期強(qiáng)度低、和干燥收縮性大等的問(wèn)題。
[0005] 現(xiàn)有中國(guó)專利文獻(xiàn)1《一種憐渣超硫酸鹽水泥及其制備方法》（專利號(hào) 化201210408576. 2)，現(xiàn)有中國(guó)專利申請(qǐng)文獻(xiàn)2《一種娃廢石水泥混合材》（專利申請(qǐng)?zhí)?201410520857.6)分別公開(kāi)了使用憐渣制備憐渣超硫酸鹽水泥，W及采用微娃粉制備水泥 混合材，但所得水泥仍然存在早期強(qiáng)度較低或凝結(jié)時(shí)間短的問(wèn)題。因此，如何制備出既具有 較長(zhǎng)的初凝時(shí)間，同時(shí)具有較好的后期強(qiáng)度的緩凝娃酸鹽水泥，是緩凝娃酸鹽水泥生產(chǎn)中 亟待解決的一大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種緩凝娃酸鹽水泥，充分利用 工業(yè)廢料微娃粉和憐渣，在有效延長(zhǎng)水泥的初凝時(shí)間的同時(shí)，顯著增加水泥后期強(qiáng)度。
[0007] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是采用一種緩凝娃酸鹽水泥，所述緩凝 娃酸鹽水泥包含w下組分，各組分含量按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)： 娃酸鹽水泥熟料52~58% 混合渣22.2~25.8〇/〇 微娃粉14.8~17.2〇/〇 石膏5% 所述微娃粉指標(biāo)要求如下，51〇2:75-99%，412〇3:0.8%-1.2%，尸62〇3:0.6-1.2%，]\%0:0.6- 0.8%，CaO: 0.2-0.4%，Na2〇: 1.1-1.5%，平均 pH 值為7.0。
[000引優(yōu)選的，所述混合渣包括憐渣、饑鐵渣、鋒渣。
[0009] 所述憐渣指標(biāo)要求如下，51〇2:3〇-43%，412〇3:2-5%^62〇3:0.5-3.0%，？2〇5:0.8- 2.5%，CaO: 47-52%，Na2〇: 1.1-1.5%，F(xiàn): 2.5-3〇/〇。
[0010] 優(yōu)選的，所述混合渣的配比如下，憐渣:饑鐵渣:鋒渣為9.5-10.5%: 2.0-3.0%: 2.0- 3.0%〇
[001。 優(yōu)選的，所述混合渣的配比如下，憐渣:饑鐵渣:鋒渣為10%: 2.5%: 2.5%。
[0012]進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的緩凝娃酸鹽水泥，是采用W下方法步驟制得： A:將憐渣、饑鐵渣、鋒渣按比例預(yù)混得混合渣a; B:將混合渣a、娃酸鹽水泥熟料、微娃粉、石膏混合粉磨得所述緩凝娃酸鹽水泥。
[001引本發(fā)明的有益效果 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將水泥娃酸鹽水泥熟料、微娃粉、憐渣、石膏有效組合，制備了 所述初凝時(shí)間顯著延長(zhǎng)，后期強(qiáng)度顯著提高的緩凝娃酸鹽水泥。本發(fā)明采用工業(yè)廢料微娃 粉和憐渣通過(guò)一定配比應(yīng)用與于水泥生產(chǎn)中，其初凝/終凝時(shí)間分別達(dá)292/485min，3天及 28天抗壓/抗折強(qiáng)度分別達(dá)到23.0/5. OMPa，50.3/9. OMPa，對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的初凝/終 凝時(shí)間為150/210min，3天及28天的抗壓/抗折強(qiáng)度分別為21.4/6.1MPA，53.4/9.8MPa的水 泥，本發(fā)明所得緩凝娃酸鹽水泥在強(qiáng)度相當(dāng)時(shí)，初凝、終凝時(shí)間顯著延長(zhǎng)。而對(duì)比現(xiàn)有技術(shù) 中公開(kāi)的初凝/終凝時(shí)間為205/306min，3天及28天的抗壓/抗折強(qiáng)度分別為17.1/3.8MPa， 43.1/10.1 MPa的水泥，本發(fā)明所得緩凝娃酸鹽水泥在凝結(jié)時(shí)間及后期強(qiáng)度上均有顯著提 升。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的滲加其它物料生產(chǎn)的初凝時(shí)間延長(zhǎng)而強(qiáng)度降低或強(qiáng)度 增加而凝結(jié)時(shí)間減短的問(wèn)題。本發(fā)明所制備的緩凝娃酸鹽水泥有效克服了在大體積混凝 ±、長(zhǎng)距離運(yùn)輸、夏季高溫施工等條件下，出現(xiàn)的混凝±凝結(jié)時(shí)間短的問(wèn)題。另外，本發(fā)明通 過(guò)使用憐渣和微娃粉，有效減少了水泥娃酸鹽水泥熟料的使用量，降低了生產(chǎn)水泥的配料 成本，并減少了二氧化碳的排放量。而微娃粉因其主要組成是碳化娃玻璃微珠，表面光滑， 顆粒細(xì)，質(zhì)地致密，內(nèi)比表面積小，對(duì)水的吸附力小，流動(dòng)性好，在球磨機(jī)中起到了 "滾珠軸 承"作用，起到了助磨作用，因娃酸鹽水泥熟料滲入量的減少，整體"易磨性"提高，具有使臺(tái) 時(shí)產(chǎn)量大幅度提高特殊的形態(tài)效應(yīng)；同時(shí)在水泥水化過(guò)程中與二次產(chǎn)物氨氧化巧結(jié)合促使 形成更多的C-S寸膠凝材料增加了其水硬性。經(jīng)粉磨后的微娃粉填充于水泥水化物的孔隙 中，大大降低了水泥漿體的孔隙率，導(dǎo)致孔徑微細(xì)化和粒徑細(xì)小化，還具有顯著地改善硬化 體的孔結(jié)構(gòu)和界面特性的活性效應(yīng)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，W下結(jié) 合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用 W解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015] 原料選取要求，各組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)： 微娃粉指標(biāo)要求如下，51〇2:75-99%，412〇3:0.8%-1.2%^62〇3:0.6-1.2%，]\^0:0.6- 0.8%，CaO: 0.2-0.4%，Na2〇: 1.1-1.5%，平均 pH 值為7.0。
[0016] 憐渣指標(biāo)要求如下，Si〇2: 3〇-43〇/〇, Al2〇3:2-5 〇/〇，F(xiàn)e2〇3:0.5-3.0〇/〇,P2〇5:0.8-2.5〇/〇， CaO: 47-52%，Na2〇: 1.1-1.5%，F(xiàn): 2.5-3〇/〇。
[0017]實(shí)施例1 按W下重量百分?jǐn)?shù)稱取各物質(zhì)： 娃酸鹽水泥熟料58% 混合渣22.2% 微娃粉14.8% 石膏5% 憐渣:饑鐵渣:鋒渣為9.5%: 3.0%: 2.5% 并通過(guò)W下方法制備實(shí)施例1 A:將憐渣、饑鐵渣、鋒渣按比例預(yù)混得混合渣a; B:將混合渣a、娃酸鹽水泥熟料、微娃粉、石膏混合粉磨得所述緩凝娃酸鹽水泥。
[001引實(shí)施例2 按W下重量百分?jǐn)?shù)稱取各物質(zhì)： 娃酸鹽水泥熟料55% 混合渣24% 微娃粉16% 石膏5% 憐渣:饑鐵渣:鋒渣為10%: 2.0%: 3.0% 并通過(guò)W下方法制備實(shí)施例2 A:將憐渣、饑鐵渣、鋒渣按比例預(yù)混得混合渣a; B:將混合渣a、娃酸鹽水泥熟料、微娃粉、石膏混合粉磨得所述緩凝娃酸鹽水泥。
[0019] 實(shí)施例3 按W下重量百分?jǐn)?shù)稱取各物質(zhì)： 娃酸鹽水泥熟料52% 混合渣25.5% 微娃粉17.2% 石膏5% 憐渣:饑鐵渣:鋒渣為9.5%: 2.5%: 3.0% 并通過(guò)W下方法制備實(shí)施例3 A:將憐渣、饑鐵渣、鋒渣按比例預(yù)混得混合渣a; B:將混合渣a、娃酸鹽水泥熟料、微娃粉、石膏混合粉磨得所述緩凝娃酸鹽水泥。
[0020] 實(shí)施例4 按W下重量百分?jǐn)?shù)稱取各物質(zhì)： 娃酸鹽水泥熟料53% 混合渣25.2% 微娃粉16.8% 石膏5% 憐渣:饑鐵渣:鋒渣為10%: 2.5%: 2.5% 并通過(guò)W下方法制備實(shí)施例4 A:將憐渣、饑鐵渣、鋒渣按比例預(yù)混得混合渣a; B:將混合渣a、娃酸鹽水泥熟料、微娃粉、石膏混合粉磨得所述緩凝娃酸鹽水泥。
[0021] 實(shí)施例5 按W下重量百分?jǐn)?shù)稱取各物質(zhì)： 娃酸鹽水泥熟料52% 混合渣25.8% 微娃粉17.2% 石膏5% 憐渣:饑鐵渣:鋒渣為9.8%: 2.2%: 3.0% 并通過(guò)W下方法制備實(shí)施例5 A:將憐渣、饑鐵渣、鋒渣按比例預(yù)混得混合渣a; B:將混合渣a、娃酸鹽水泥熟料、微娃粉、石膏混合粉磨得所述緩凝娃酸鹽水泥。
[0022] 將上述實(shí)施例1~5所得的娃酸鹽緩凝水泥，應(yīng)用于大體積(實(shí)體尺寸>20m3)、長(zhǎng)距 離運(yùn)輸(30~100公里）、夏季高溫施工(地面溫度《70°〇,并按照國(guó)標(biāo)規(guī)定制備凈漿和膠砂 式件，分別測(cè)試各實(shí)施例的初凝和終凝時(shí)間，W及3天和28天強(qiáng)度，所的結(jié)果見(jiàn)表2,表1為 GB175-2007對(duì)32.5級(jí)娃酸鹽水泥的物理及力學(xué)性能要求。
[0023] 表168175-2007對(duì)32.5級(jí)娃酸鹽水泥的物理及力學(xué)性能要求
如表1所示，實(shí)施例1~5所述緩凝娃酸鹽水泥，力學(xué)性能及物理性能均符合國(guó)標(biāo)要求。其 中實(shí)施例3及實(shí)施例5中所得緩凝娃酸鹽水泥，其初凝/終凝時(shí)間分別達(dá)292/485min，301/ 418min，3天抗壓/抗折強(qiáng)度分別達(dá)到23.0/5. OMPa，17.0/3.9MPa，28天抗壓/抗折強(qiáng)度分別 達(dá)到50.3/9. OMPa，42.1/8.2MPa，對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)1中公開(kāi)的最佳實(shí)施例的技術(shù)效果初凝/終 凝時(shí)間為150/210min，3天及28天的抗壓/抗折強(qiáng)度分別為21.4/6. IMPa，53.4/9.8MPa，本發(fā) 明所得緩凝娃酸鹽水泥在強(qiáng)度相當(dāng)時(shí)，初凝、終凝時(shí)間顯著延長(zhǎng)，而對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)2中公開(kāi) 的最佳實(shí)施例的技術(shù)效果，其初凝/終凝時(shí)間為205/306min，3天及28天的抗壓/抗折強(qiáng)度分 別為17.1/3.8MPa，43.1/10.1 MPa，本發(fā)明所得緩凝娃酸鹽水泥在凝結(jié)時(shí)間及后期強(qiáng)度上均 有顯著提升。
[0024] W上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種緩凝硅酸鹽水泥，其特征在于所述緩凝硅酸鹽水泥包含以下組分，各組分按重 量百分?jǐn)?shù)計(jì)： 硅酸鹽水泥熟料 52-58% 混合渣 22.2-25.5% 微硅粉 14.8-17.5% 石霄 5% 〇2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩凝硅酸鹽水泥，其特征在于，所述微硅粉指標(biāo)要求如下，各 組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，SiO2:75-99%，Al 2O3:0 · 8%-1 · 2%，F(xiàn)e2O3:0 · 6-1 · 2%，MgO: O · 6-0 · 8%，CaO: 0 · 2-0 · 4%，Na20:1 · 1-1 · 5%，平均 pH 值為7 · 0。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩凝硅酸鹽水泥，其特征在于，所述混合渣包含如下配比的原 料，各組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)： 磷渣 9.5-10.5% 釩鈦渣 2.0-3.0% 鋅渣 2.0-3.0%。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的緩凝硅酸鹽水泥，其特征在于，所述磷渣指標(biāo)要求如下：各組 分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，31〇2:3〇-43%412〇3 :2-5%，卩62〇3:0.5-3.0%，卩2〇5:0.8-2.5%，〇&0 :47-52%，Na20:1 · 1-1·5%，F(xiàn):2·5-3%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩凝硅酸鹽水泥，其特征在于，所述緩凝硅酸鹽水泥包含如下 配比的原料，各組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)： 硅酸鹽水泥熟料58% 混合渣 22.2% 微硅粉 14.8% 石霄 5% 〇6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的緩凝硅酸鹽水泥，其特征在于，所述混合渣包含如下配比的原 料，各組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)： 磷渣 10% 釩鈦渣2.5% 鋅渣 2.5%。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩凝硅酸鹽水泥，其特征在于采用以下方法步驟制得： A:將磷渣、釩鈦渣、鋅渣按比例預(yù)混得混合渣a; B:將混合渣a、硅酸鹽水泥熟料、微硅粉、石膏混合粉磨得所述緩凝硅酸鹽水泥。
【文檔編號(hào)】C04B7/24GK105948544SQ201610359178
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】孫小培, 周正明
【申請(qǐng)人】四川省寧南縣白鶴灘水泥有限責(zé)任公司