一種高強(qiáng)低成本硫鋁酸鹽水泥基材料的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)低成本硫鋁酸鹽水泥基材料，其各組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為：礦物摻合料：30％-35％；硫鋁酸鹽水泥：60％～65％；增強(qiáng)組分：2％-10％；分散劑：0-0.4％；消泡劑：0-0.1％。本發(fā)明可使硫鋁酸鹽水泥基膠凝材料中礦物摻合料摻量高達(dá)30％-35％，有效降低了硫鋁酸鹽水泥的用量，使材料成本降低，該低硫鋁酸鹽水泥基膠凝材料各齡期強(qiáng)度普均大幅超過(guò)未加增強(qiáng)組分的對(duì)照組。與對(duì)照組相比，加入增強(qiáng)組分后，2h強(qiáng)度高達(dá)21MPa，提高了約130％；3d強(qiáng)度高達(dá)50MPa，提高了約100％；7d強(qiáng)度約為43MPa，提高了43％；28d強(qiáng)度高達(dá)60MPa，提高了約85％。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種高強(qiáng)低成本硫鍋酸鹽水泥基材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)低成本硫鉛酸鹽水泥基材料。

【背景技術(shù)】
[0002] 硫鉛酸鹽水泥（SAC)是我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的特種水泥，具有早期強(qiáng)度高強(qiáng)、抗?jié)B 透性高、抗凍融性好、耐腐蝕、凝結(jié)時(shí)間短、堿度低、自由膨脹率低等一系列優(yōu)異的性能，因 此，主要被應(yīng)用到冬季施工、搶修、搶建、抗腐蝕等工程及制備GRC制品中。然而，由于硫鉛 酸鹽水泥應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)較為滯后，市場(chǎng)較為單一，且硫鉛酸鹽水泥價(jià)格比普通娃酸鹽水泥 要貴，因此，在某些方面限制了硫鉛酸鹽水泥的推廣使用。
[0003] 礦物慘合料加入到硫鉛酸鹽水泥中，不僅可W降低水泥成本、促進(jìn)廢物利用，起到 節(jié)能環(huán)保的效果，而且可有效抑制水泥的干縮、緩解水泥水化放熱集中的問(wèn)題，然而，隨著 礦物慘合料慘量的增加，硫鉛酸鹽水泥基膠凝材料各齡期抗壓強(qiáng)度均普遍下降，限制了礦 物慘合料在硫鉛酸鹽水泥中的應(yīng)用。
[0004] 中國(guó)專(zhuān)利號(hào)201110031546. X，名稱(chēng)為一種復(fù)合硫鉛酸鹽水泥基自流平材料及其制 備方法，該種材料優(yōu)點(diǎn)是耐水性能好，凝結(jié)時(shí)間可調(diào)，施工較方便，缺點(diǎn)是，礦物慘合料慘量 不高，自流平材料抗壓強(qiáng)度不高。中國(guó)專(zhuān)利號(hào)200910272330. 5,名稱(chēng)為一種硫鉛酸鹽水泥基 同步注漿材料及其制備方法，該種材料優(yōu)點(diǎn)是慘合料慘量大，具有早期強(qiáng)度高、抗?jié)B、耐侵 蝕等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是體系整體強(qiáng)度很低，且發(fā)展緩慢，使用推廣有局限性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，制備一種高強(qiáng)低 成本硫鉛酸鹽水泥基膠凝材料，提高礦物慘合料的慘量，使體系各齡期均達(dá)到較高強(qiáng)度，降 低硫鉛酸鹽水泥基膠凝材料成本。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是；一種高強(qiáng)低成本硫鉛酸鹽水泥基 材料，其各組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為；礦物慘合料；30% -35% ;硫鉛酸鹽水泥；60%?65% ; 增強(qiáng)組分；2% -10% ;分散劑；0-0. 4% ;消泡劑；0-0. 1%。
[0007] 按上述方案，所述硫鉛酸鹽水泥為普通低堿度硫鉛酸鹽水泥。
[0008] 按上述方案，所述礦物慘合料為粉煤灰、高爐礦渣中的任意一種或兩者的復(fù)合。
[0009] 按上述方案，所述的粉煤灰為I級(jí)粉煤灰或II級(jí)粉煤灰。
[0010] 按上述方案，所述的高爐礦渣為S95礦粉。
[0011] 按上述方案，所述的增強(qiáng)組分為電石渣、碳酸巧超細(xì)微顆粒、甲酸巧按質(zhì)量比 8:2:1夏合而成。
[0012] 按上述方案，所述的電石渣中Ca(0H)2含量〉65wt. %，80ym方孔篩篩余量 《14.4%，所述的碳酸巧超細(xì)微顆粒大小滿(mǎn)足0.01ym< d《0.08ym，比表面積 10000-70000mVkg，所述的甲酸巧為市售工業(yè)級(jí)，在2(TC下，比重為2. 023,有效含量為 98wt. %。
[0013] 按上述方案，所述分散劑為聚駿酸系減水劑。
[0014] 按上述方案，所述消泡劑為有機(jī)娃類(lèi)消泡劑。
[0015] 本發(fā)明的反應(yīng)機(jī)理；膠凝體系與水混均勻混合后，硫鉛酸鹽水泥中的硫鉛酸巧在 石膏存在的條件下，遇水后，迅速水化，生成大量的巧機(jī)石，巧機(jī)石逐漸形成骨架，同時(shí)，增 強(qiáng)組分中的碳酸巧超細(xì)微顆粒、甲酸巧有效加速了巧機(jī)石的形成，同時(shí)，碳酸巧的微顆粒效 應(yīng)使體系結(jié)構(gòu)變的更密實(shí)，從而體系獲得高的早期強(qiáng)度；礦物慘合料中的活性二氧化娃、活 性氧化鉛，在分散劑的作用下，均勻分布于膠凝體系中，經(jīng)增強(qiáng)組分電石渣中堿性成分的激 發(fā)，產(chǎn)生二次水化，其顆粒被水化產(chǎn)物緊密包裹使體系變的更致密，隨養(yǎng)護(hù)齡期的增加，巧 機(jī)石結(jié)晶度變好，該都促進(jìn)了體系后期強(qiáng)度的發(fā)展。增強(qiáng)組分中的碳酸巧超細(xì)微顆粒、甲酸 巧對(duì)體系早期強(qiáng)度有促進(jìn)作用，電石渣對(duì)體系后期強(qiáng)度有促進(jìn)作用。
[0016] 本發(fā)明可使硫鉛酸鹽水泥基膠凝材料中礦物慘合料慘量高達(dá)30 % -35 %，有效降 低了硫鉛酸鹽水泥的用量，使材料成本降低，該低硫鉛酸鹽水泥基膠凝材料各齡期強(qiáng)度普 均大幅超過(guò)未加增強(qiáng)組分的對(duì)照組。與對(duì)照組相比，加入增強(qiáng)組分后，化強(qiáng)度高達(dá)21MPa， 提高了約130% ;3d強(qiáng)度高達(dá)50MPa，提高了約100% ;7d強(qiáng)度約為43MPa，提高了 43% ;28d 強(qiáng)度高達(dá)60MPa，提高了約85 %。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本申請(qǐng)之發(fā)明，但實(shí)施例不應(yīng)視作對(duì)本發(fā)明權(quán)利的限 定。
[001引 實(shí)施例1
[0019] 一種高強(qiáng)低成本硫鉛酸鹽水泥基材料，各組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為：
[0020] 低堿度硫鉛酸鹽水泥，L42. 5 ;65%，慘合料；30%，增強(qiáng)組分；5% ;
[0021] 其中，所述的慘合料為I級(jí)粉煤灰，所述的增強(qiáng)組分為電石渣、碳酸巧超細(xì)微顆 粒、甲酸巧按質(zhì)量比8:2:1復(fù)合而成，所述的電石渣中Ca(0H)2含量〉65wt. %，80 y m方孔 篩篩余量《14. 4%，所述的碳酸巧超細(xì)微顆粒大小滿(mǎn)足0. Ol y m < d《0. 08 y m，比表面 積10000-70000mVkg，所述的甲酸巧為市售工業(yè)級(jí)，在2(TC下，比重為2. 023,有效含量為 98wt. % ；
[0022] 制備；按照上述預(yù)定質(zhì)量百分比稱(chēng)取各組分原料，按水灰比0. 4將各組分混合均 勻，即可得高強(qiáng)低成本硫鉛酸鹽水泥基材料。經(jīng)測(cè)試，該高強(qiáng)低成本硫鉛酸鹽水泥基材料初 凝時(shí)間26min，終凝時(shí)間為37min，化強(qiáng)度14MPa，3d強(qiáng)度44. 6MPa，7d強(qiáng)度45MPa，28d強(qiáng)度 60.5MPa〇
[002引 實(shí)施例2
[0024] 一種高強(qiáng)低成本硫鉛酸鹽水泥基材料，各組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為：
[00巧]低堿度硫鉛酸鹽水泥，L42. 5 ;62%，慘合料；30%，增強(qiáng)組分；7. 8%，聚駿酸系堿 水劑；0. 2%。
[0026] 其中，所述的慘合料為I級(jí)粉煤灰，所述的增強(qiáng)組分為電石渣、碳酸巧超細(xì)微顆 粒、甲酸巧按質(zhì)量比8:2:1復(fù)合而成，所述的電石渣中Ca(0H)2含量〉65wt. %，80ym方孔 篩篩余量《14. 4%，所述的碳酸巧超細(xì)微顆粒大小滿(mǎn)足0. Ol y m < d《0. 08 y m，比表面 積10000-70000mVkg，所述的甲酸巧為市售工業(yè)級(jí)，在2(TC下，比重為2. 023,有效含量為 98wt. % ；
[0027] 制備；按照上述預(yù)定質(zhì)量百分比稱(chēng)取各組分原料，按水灰比0. 4將各組分混合均 勻，即可得高強(qiáng)低成本硫鉛酸鹽水泥基材料。經(jīng)測(cè)試，該低成本硫鉛酸鹽水泥基材料初凝 時(shí)間30min，終凝時(shí)間為41min，化強(qiáng)度20. 4MPa，3d強(qiáng)度45MPa，7d強(qiáng)度46MPa，28d強(qiáng)度 47MPa〇
[002引 實(shí)施例3
[0029] 一種高強(qiáng)低成本硫鉛酸鹽水泥基材料，各組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為：
[0030] 低堿度硫鉛酸鹽水泥，42.化；60%，慘合料；30%，增強(qiáng)組分；9. 6%，聚駿酸系分 散劑；〇. 3%，消泡劑0. 1%。
[0031] 其中，所述的慘合料為I級(jí)粉煤灰，所述的增強(qiáng)組分為電石渣、碳酸巧超細(xì)微顆 粒、甲酸巧按質(zhì)量比8:2:1復(fù)合而成，所述的電石渣中Ca(0H)2含量〉65wt. %，80ym方孔 篩篩余量《14. 4%，所述的碳酸巧超細(xì)微顆粒大小滿(mǎn)足0. Ol y m < d《0. 08 y m，比表面 積10000-70000mVkg，所述的甲酸巧為市售工業(yè)級(jí)，在2(TC下，比重為2. 023,有效含量為 98wt. % ;所述消泡劑為有機(jī)娃類(lèi)消泡劑；
[0032] 制備；按照上述預(yù)定質(zhì)量百分比稱(chēng)取各組分原料，按水灰比0. 4將各組分混合均 勻，即可得高強(qiáng)低成本硫鉛酸鹽水泥基材料。經(jīng)測(cè)試，該低成本硫鉛酸鹽水泥基材料初凝 時(shí)間37min，終凝時(shí)間為52min，化強(qiáng)度15. IMPa, 3d強(qiáng)度52. 8MPa，7d強(qiáng)度46MPa，28d強(qiáng)度 5IMPaO
[003引對(duì)比實(shí)施例
[0034] 體系各組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為：
[0035] 低堿度硫鉛酸鹽水泥，L42. 5 ;69. 8%，慘合料；30%，分散組分；0. 2% ;
[0036] 其中，所述的慘合料為I級(jí)粉煤灰，
[0037] 制備；按照上述預(yù)定質(zhì)量百分比稱(chēng)取各組分原料，按水灰比0. 4將各組分混合均 勻，即可得高強(qiáng)低成本硫鉛酸鹽水泥基材料。經(jīng)測(cè)試，該高強(qiáng)低成本硫鉛酸鹽水泥基材料初 凝時(shí)間26min，終凝時(shí)間為37min，化強(qiáng)度14MPa，3d強(qiáng)度44. 6MPa，7d強(qiáng)度45MPa，28d強(qiáng)度 60.5MPa〇
[003引相關(guān)性能測(cè)試結(jié)果如下表I所示：
[0039] 表 1 :
[0040]

【權(quán)利要求】
1. 一種高強(qiáng)低成本硫鋁酸鹽水泥基材料，其各組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為：礦物摻合料： 30% -35% ;硫鋁酸鹽水泥：60%?65% ;增強(qiáng)組分：2% -10% ;分散劑：0-0. 4% ;消泡劑： 0-0· 1%。
2. 如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)低成本硫鋁酸鹽水泥基材料，其特征在于，所述硫鋁酸鹽 水泥為普通低堿度硫錯(cuò)酸鹽水泥。
3. 如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)低成本硫鋁酸鹽水泥基材料，其特征在于，所述礦物摻合 料為粉煤灰、高爐礦渣中的任意一種或兩者的復(fù)合。
4. 如權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)低成本硫鋁酸鹽水泥基材料，其特征在于，所述的粉煤灰 為I級(jí)粉煤灰或II級(jí)粉煤灰。
5. 如權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)低成本硫鋁酸鹽水泥基材料，其特征在于，所述的高爐礦 渣為S95礦粉。
6. 如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)低成本硫鋁酸鹽水泥基材料，其特征在于，所述的增強(qiáng)組 分為電石渣、碳酸鈣超細(xì)微顆粒、甲酸鈣按質(zhì)量比8:2:1復(fù)合而成。
7. 如權(quán)利要求6所述的高強(qiáng)低成本硫鋁酸鹽水泥基材料，其特征在于，所述的電石渣 中Ca (OH) 2含量>65wt. %，80 μ m方孔篩篩余量< 14. 4 %，所述的碳酸鈣超細(xì)微顆粒大小滿(mǎn) 足0. 01 μ m < d彡0. 08 μ m，比表面積10000-70000m2/kg，所述的甲酸鈣為市售工業(yè)級(jí)，在 20°〇下，比重為2.023，有效含量為98?七％。
8. 如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)低成本硫鋁酸鹽水泥基材料，其特征在于，所述分散劑為 聚竣fe系減水劑。
9. 如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)低成本硫鋁酸鹽水泥基材料，其特征在于，所述消泡劑為 有機(jī)硅類(lèi)消泡劑。
【文檔編號(hào)】C04B28/06GK104261774SQ201410483243
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】馬保國(guó), 韓磊, 李海南, 譚洪波 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)