專利名稱：低熟料早凝早強(qiáng)礦渣水泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系屬于建筑材料領(lǐng)域，是對礦渣水泥的改進(jìn)。
在目前的礦渣水泥生產(chǎn)中，GB1344-92要求礦渣摻加量為20～70)％，在實(shí)際生產(chǎn)中，受半成品熟料質(zhì)量的限制，生產(chǎn)425#、325#礦渣水泥，其摻加量一般為20～50％。如果礦渣摻加量高，制成的礦渣水泥凝結(jié)硬化慢，泌水性大，早期強(qiáng)度低，標(biāo)號(hào)下降幅度大。當(dāng)?shù)V渣摻加量低時(shí)，易造成f·CaO偏高的水泥安定性不合格；因此，現(xiàn)在仍有一些立窯水泥廠，不能有計(jì)劃地生產(chǎn)425#礦渣水泥。
而近年來所發(fā)明的煅燒石膏及明礬石等硫酸鹽、鋁酸鹽類礦渣水泥的單摻或復(fù)合激發(fā)劑技術(shù)，盡管可以相對縮短凝結(jié)時(shí)間1.5～2.0小時(shí)，3天、7天抗折強(qiáng)度提高35～40％；28天抗壓強(qiáng)度提高20～25％；可是仍然存在著凝結(jié)時(shí)間長(一般初凝3.5小時(shí)，終凝6.5小時(shí))泌水性大、礦渣的摻量低，以及激發(fā)劑加工投資大，水泥生產(chǎn)工藝復(fù)雜，污染源增多，總體效益低，實(shí)用性差的問題。有關(guān)礦渣活化技術(shù)，多數(shù)是含K+、Na+的堿性物質(zhì)，該發(fā)明雖能大幅度提高礦渣摻加量，改善了礦渣水泥物理性能。但是，在混凝土工程中存在著堿——骨料反應(yīng)及和易性差(要求Na2O.0.6％)的問題，嚴(yán)重影響建筑物壽命和工程質(zhì)量。同時(shí)，該發(fā)明技術(shù)要求的礦渣比表面積大，采用礦渣、熟料分別粉磨后混合均化的方法，該技術(shù)存在著設(shè)備投資大，能源消耗高，計(jì)量工藝復(fù)雜，綜合效益差，生產(chǎn)實(shí)施難的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)工藝簡單，原料多為廢渣的低熟料早凝早強(qiáng)礦渣水泥。它凝結(jié)硬化快，保水性好，強(qiáng)度高、成本低，配制的混凝土標(biāo)號(hào)高，耐久性好，環(huán)保、節(jié)能效益顯著。
本發(fā)明的低熟料早凝早強(qiáng)礦渣水泥是由一般的熟料、石膏、礦渣及催化劑共同磨制而成。其組成的重量百分比是礦渣50～70，石膏5～8，熟料22～45，催化劑CaCl20.5～0.8其中熟料強(qiáng)度R2853MPa，f·CaO 3.5％，C3A5.5。催化劑是以有水或無水氯化鈣為主要成份的化工產(chǎn)品或工業(yè)副產(chǎn)品。
本發(fā)明是根據(jù)晶核中心理論和電解質(zhì)的催化理論，在低熟料礦渣水泥中，添加0.5～0.8％的CaCl2催化劑，該物質(zhì)溶于水后全部電離成離子，Cl--吸附于水泥中的C3S、C2S表面，增加了水泥顆粒的分散度，加速水泥初期水化反應(yīng)和水化物晶核的形成與成長，從而起到了催化作用。同時(shí)，CaCl2還與水泥中的C3A、C3AF、CaO、Ca(OH)2作用，形成大量非活動(dòng)型的氯鋁酸鈣(C3A·CaCl2·10H2O)及氧氯化鈣(3CaO·CaCl·12H2O)固溶體絡(luò)合物和新的CaCl2，使水泥漿體中固相比例增大。該電解質(zhì)又促進(jìn)了C3A與C3SO4的反應(yīng)，形成鈣礬石(C3A·3C3SO4·3H2O)復(fù)鹽，并發(fā)生體積膨脹使水泥的密實(shí)度加速，兩者的共同作用，促進(jìn)低熟料礦渣水泥的凝結(jié)硬化、早期強(qiáng)度及保水性的提高。在C3Cl2的作用下，水泥中的C4AH13優(yōu)先于C3AH6生成，也促使低熟料礦渣水泥獲得較高強(qiáng)度。
本發(fā)明的低熟料早凝早強(qiáng)礦渣水泥在生產(chǎn)中，最高可摻70％的廢礦渣，節(jié)省了熟料用量，提高了水泥安定性合格率，降低了能耗及生產(chǎn)成本。在不擴(kuò)建生料、燒成系統(tǒng)的條件下，挖潛或增加礦渣烘干、水泥粉磨設(shè)備，即可使水泥產(chǎn)量翻番。在微量的CaCl2催化劑作用下，本發(fā)明的水泥，保水性好，凝結(jié)硬化快，其凝結(jié)時(shí)間可控制在1.0～3.0小時(shí)之內(nèi)。3天、7天強(qiáng)度可達(dá)熟料的50～80％，水泥標(biāo)號(hào)接近或超過熟料，為立窯水泥廠穩(wěn)定生產(chǎn)425#結(jié)構(gòu)工程水泥開拓了新途徑。本技術(shù)選用的CaCl2催化劑，在生產(chǎn)中可將其與礦渣、硫酸渣、熟料、石灰石、粉煤灰、煤灰渣分別或混合配制而成，其水泥用量為3～5％的外加劑，摻入水泥組分原料中共同粉磨，故本發(fā)明有良好的實(shí)用性及操作性。
本發(fā)明于水泥中摻入的微量C3Cl2，在28天水泥砂漿及混凝土中80％為非活動(dòng)型Cl-，故本發(fā)明的低熟料早凝早強(qiáng)礦渣水泥，除不能在高濕、水位變化大及重要部位(如吊車梁、屋架等)、特殊工程(如靠近高壓電源、直流電源，電解車間)、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土中使用外，本水泥在一般地上建筑結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土工程中均可使用，但必須振搗密實(shí)，不能采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。
實(shí)例對比
由此可見，采用本發(fā)明在強(qiáng)度為53mpa的熟料中，加入50～70％的礦渣，可生產(chǎn)出425#礦渣水泥，且本水泥具有早凝早強(qiáng)、保水性好、成本低、節(jié)能環(huán)保、水泥總產(chǎn)量高的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
一種以礦渣為主要成份的低熟料早凝早強(qiáng)礦渣水泥，含有熟料、石膏，其特征在于還加入微量的CaCl2催化劑。其特征在于低熟料早凝早強(qiáng)礦渣水泥按重量配比是礦渣50～70％、熟料22～45％、石膏5～8％、CaCl20.5～0.8％。
全文摘要
一種低熟料早凝早強(qiáng)礦渣水泥,是在熟料中加入大量礦渣、適量石膏及微量CaCl
文檔編號(hào)C04B7/21GK1187473SQ9710011
公開日1998年7月15日 申請日期1997年1月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月6日
發(fā)明者郭茂勝 申請人:郭茂勝