[發明專利]一種超低溫膠凝材料熟料及其制法

有效

• 申請號: 201310333511.0
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103396017A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 宮振鑫
• 申請（專利權）人: 大連銘源全建材有限公司
• 主分類號: C04B7/14
• 分類號: C04B7/14
• 代理公司: 大連科技專利代理有限責任公司 21119
• 代理人: 龍鋒

技術領域

本發明涉及一種建筑膠凝材料，具體是一種超低溫膠凝材料熟料，另外還包括其制法。?

背景技術

80年代中因建筑材料科學研究院發明了C₂S-?系統的硫鋁酸鹽水泥，簡稱CAS水泥，該水泥由于含有大量的礦物，因此具有快凝、快硬、早強、高強等特點。這些特點有效地解決了OPC水泥冬施工程中出現的各種質量問題，是當前注漿、噴射、土壤固結等冬施工程的理想材料。但材料本身成本高，不利于大面積推廣，另外在超低溫條件下施工時還必須加入專用的外加劑和相適應的冬施保溫措施，才能滿足工程質量要求。該技術獲國家發明二等獎。?

90年代中國建材院發明了C₃S?-系列的阿利特硫鋁酸鹽水泥，專利號86103018，該水泥除保留OPC水泥屬性外，還兼有CAS水泥快凝、早強、高強和微膨脹的特點，該技術已獲國家專利，個別廠家進行了批量生產，但無長期生產的廠家。?

在土壤固結技術領域中，英國的Roadbond(專利號4941924)產品為液體，由硫酸脫脂檸檬酸油、表面活性劑、緩凝劑等組成，約3.75升原液可使20立方米的粘土固化。南非市售產品“易能達”摻量在2.0％的條件下可使松散的粘土用作墻體和路基。中國建材院研制出一種高聚物液體固結劑，可使沙及沙土有效地固結，且表層固結費用僅0.5元／平米。但這些產品的共同特點在于：其一，均需加入水泥和石灰輔助材料才能達到理想效果；其二，在超低溫情況下根本不能使用。?

中國建材院研制的一種粉體高強固結劑，可固結含砂率小于30％的粘土，強度高達7.OMPa，使路基、河床、堤坡、淤泥有效固結，但摻量大一般為10％以上，且超低溫永凍土固結時，由于水化熱低、強度增長慢，固結效果明顯減弱。?

在水泥噴、錨、支、護超低溫冬施工程中，國內外還立足于OPC水泥加入低摻量高效防凍、速凝、引氣、增強劑等改進型外加劑研究。在混凝上配合比和施工方法方面仍采用加大水泥用量提高水泥標號，采用熱水攪拌和加強保溫措施等綜合手段的試驗和干(濕)噴工藝的研究。業內人士力求尋找一種低成本、高性能，特別適合超低溫條件施工的特種膠凝材料和工程應用技術，但目前尚無詳細報道。?

發明內容

本發明的目的是提供一種超低溫環境下的專用的特種膠凝材料熟料及其制法。該材料除具有快凝、快硬、早強、高強外，特別是早期放熱量極高，這種自身熱能既可有效地阻止超低溫環境下混凝土凍害發生，亦可促進薄層混凝土強度正常增長。?

本發明的技術方案是這樣實現的：一種超低溫膠凝材料熟料，一種以C₃S-C₂S--CaO礦物匹配為主要成分的熟料。?

所述熟料的化學組成在以下范圍內：CaO=45～55%；SiO₂=15～20%；C₄A₃S=12～18%；Al₂O₃=7～10%；Fe₂O₃=5～8%及少量的SO₃。?

所述熟料的礦物組成在以下范圍內：C₃S=45～55%；C₂S=15～20%；C₄A₃S=12～18%；C₄AF=7～10%；包裹的b-CaO=5～8%及少量的CaSO₄與CaF₂。?

超低溫膠凝材料熟料的制法，?CaO-SiO_2-Al₂O₃-Fe₂O₃-SO₃五元系統的水泥生料中，超量引入了CaO，過量氧化鈣的含量在b-CaO=5～8%之間，控制堿度系數Km=1.0～1.3范圍內，在1200℃～1300℃的燒成溫度下煅燒制成熟料。?

所述無系統中水泥生料的原料配比，以質量分數計為：石灰石70-80%；煤矸石12-18%；石膏5-10%；礬土1-5%。可以外摻0.8-1.0%的工業尾礦。?