專利名稱：一種復(fù)合水泥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泥及制備方法，尤其是一種復(fù)合水泥及其制備方法，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
復(fù)合硅酸鹽水泥是由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料及適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱復(fù)合水泥。復(fù)合水泥中含有20%-50%混合材料，促進(jìn)了工業(yè)廢渣的再生利用，減輕了水泥熟料生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放及生產(chǎn)能耗。但是，由于水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣與混合材料之間的火山灰反應(yīng)通常發(fā)生在水泥水化的中后期，復(fù)合水泥的早期強(qiáng)度較低。大量摻用工業(yè)廢渣的不利作用還表現(xiàn)在水泥抗折強(qiáng)度較低，增加砂漿、混凝土收縮及其早期開裂風(fēng)險(xiǎn)。申請(qǐng)人經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)，一篇名為“城市污水廠剩余活性污泥生產(chǎn)生態(tài)水泥(化工學(xué)報(bào)第62卷第4期)”公開了利用生活污水處理廠污泥燒制水泥的技術(shù)，在水泥生料中摻入10%以下的活性污泥，能夠增加生料的易燒性，降低液相形成溫度，雖然明顯減少f-CaO的生成，但增加了 C2S的含量、降低了C3S的含量，使水泥中膠凝性礦物組分發(fā)生變化，并且污泥的摻入影響了水泥熟料的晶格結(jié)構(gòu)，使水泥凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種復(fù)合水泥，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決技術(shù)問題:按重量份計(jì)，包括以下組分:
硅酸鹽水泥熟料46 ~ 70份

石膏4 ~ 8份
活性污泥10 ~ 15份
粉煤灰10~3。份
石灰石2~5份。其中，所述石膏由脫硫石膏與硬石膏以1:1的質(zhì)量比組成。所述活性污泥是將水處理污泥、電石渣和礦渣按照Ca0/Al203+Si02為0.83 I的摩爾比與水以質(zhì)量比1:0.5進(jìn)行混合(鈣、硅、鋁可通過化學(xué)分析確定，上述指標(biāo)是可控的。)，在180°C 190°C條件下蒸壓養(yǎng)護(hù)6 8小時(shí)，再經(jīng)750°C 800°C煅燒8 10°C小時(shí)得到。所述各原料的比表面積大于300m2/Kg。本發(fā)明將水處理污泥進(jìn)行活化處理，作為混合材料使用，生產(chǎn)復(fù)合水泥，其有益作用是促進(jìn)了復(fù)合水泥早期的水化硬化，不改變水泥礦物組成和晶格結(jié)構(gòu)，可顯著提高水泥抗折強(qiáng)度，并具有補(bǔ)償收縮作用，對(duì)提高現(xiàn)代砂漿、混凝土體積穩(wěn)定性極為有利。本發(fā)明的復(fù)合水泥早期強(qiáng)度高，解決了提高復(fù)合水泥早期強(qiáng)度和高效利用水處理污泥的關(guān)鍵技術(shù)問題。該復(fù)合水泥3天和28天抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到18.7 26.9MPa和46.8 62.6MPa、抗折強(qiáng)度分別達(dá)到3.7 5.1MPa和6.5 8.6MPa，具有微膨脹特性，能夠賦于砂漿、混凝土補(bǔ)償收縮性能，提高砂漿、混凝土抗裂能力，適用于砂漿、混凝土及制品的生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例中原料的來源:硅酸鹽水泥熟料、脫硫石膏、硬石膏、電石渣、石灰石由淮安市水泥有限公司提供，水處理污泥取自南京市污水處理廠，礦渣來源于南京江南礦粉有限公司，粉煤灰為南京華能電廠低鈣I級(jí)灰。實(shí)施例一本實(shí)施例的配比如下:
硅酸鹽水泥熟料46份
石膏4份
活性污泥15份
粉煤灰30份 石灰石5份。 其中:石膏由脫硫石膏與硬石膏以1:1質(zhì)量比組成；活性污泥是將水處理污泥、電石渣和礦渣按照CaO/ (Al203+Si02)為0.83的摩爾比與水以質(zhì)量比1:0.5進(jìn)行混合，在180°C下蒸壓養(yǎng)護(hù)8小時(shí)，再經(jīng)750°C煅燒8小時(shí)得到。實(shí)施例二
硅酸鹽水泥熟料70份
石嘗8份
活性污泥10份
粉煤灰10份
石灰石2份。其中:石膏由脫硫石膏與硬石膏以1:1質(zhì)量比組成；活性污泥是將水處理污泥、電石渣和礦渣按照CaO/ (Al203+Si02)為I的摩爾比與水以質(zhì)量比1:0.5進(jìn)行混合，在185°C下蒸壓養(yǎng)護(hù)7小時(shí)，再經(jīng)780°C煅燒9小時(shí)得到。實(shí)施例三
本實(shí)施例的配比如下:
硅酸鹽水泥熟料60份
石膏4份
活性污泥12份
粉煤灰19份
石灰石5份。其中:石膏由脫硫石膏與硬石膏以1:1質(zhì)量比組成；活性污泥是將水處理污泥、電石渣和礦渣按照Ca0/(A1203+Si02)為0.9的摩爾比與水以質(zhì)量比1:0.5進(jìn)行混合，在190°C下蒸壓養(yǎng)護(hù)7小時(shí)，再經(jīng)750°C煅燒10小時(shí)得到。實(shí)施例四本實(shí)施例的配比如下:
娃酸鹽水泥熟料46份
石膏6份
活性污泥12份
粉煤灰32份
石灰石4份。其中:石膏由脫硫石膏與硬石膏以1:1質(zhì)量比組成；活性污泥是將水處理污泥、電石渣和礦渣按照CaO/ (Al203+Si02)為0.95的摩爾比與水以質(zhì)量比1:0.5進(jìn)行混合，在180°C下蒸壓養(yǎng)護(hù)8小時(shí)，再經(jīng)800°C煅燒8小時(shí)得到。實(shí)施例一至四，各組分經(jīng)計(jì)量后混磨至比表面積300 330m2/kg，膠砂強(qiáng)度匯總于表I。以礦渣等量取代將上述實(shí)施例中的活性污泥，磨細(xì)至與實(shí)施例相同細(xì)度，作為對(duì)比例一至四，其膠砂強(qiáng)度亦匯總于表I。表I復(fù)合水泥的膠砂強(qiáng)度
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合水泥，按重量份計(jì)，包括以下組分硅酸鹽水泥熟料46 - 70份石膏4 ~ 8份活性污泥10 ~ 15份粉煤灰10 ~ 30份石灰石2~5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述復(fù)合水泥，其特征在于所述石膏由脫硫石膏與硬石膏以I:1的質(zhì)量比組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述復(fù)合水泥，其特征在于所述活性污泥是將水處理污泥、電石渣和礦渣按照CaO/ (Al203+Si02)為O. 83 I的摩爾比與水以質(zhì)量比I :0. 5進(jìn)行混合，在180°C 190°C條件下蒸壓養(yǎng)護(hù)6 8小時(shí)，再經(jīng)750°C 800°C煅燒8 10°C小時(shí)得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述復(fù)合水泥，其特征在于所述各原料的比表面積大于300m2/Kg。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水泥及其制備方法，尤其是一種復(fù)合水泥及其制備方法，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將硅酸鹽水泥熟料46～70份、石膏4～8份、活性污泥10～15份、粉煤灰10～30份、石灰石2～5份，共同磨細(xì)至比表面積大于300m2/Kg，獲得的復(fù)合水泥，早期強(qiáng)度高，解決了提高復(fù)合水泥早期強(qiáng)度和高效利用水處理污泥的關(guān)鍵技術(shù)問題。該復(fù)合水泥3天和28天抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到17～25MPa和45～60MPa、抗折強(qiáng)度分別達(dá)到3.5～5MPa和6～8MPa，具有微膨脹特性，能夠賦于砂漿、混凝土補(bǔ)償收縮性能，提高砂漿、混凝土抗裂能力，適用于砂漿、混凝土及制品的生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C04B7/38GK103253877SQ20131018217
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月15日
發(fā)明者陳昀, 王世娟, 徐琳 申請(qǐng)人:南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院