[發(fā)明專利]一種水硬性水泥熟料及其制備方法、水硬性水泥及其應用

有效

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• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN108658485B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 丁鑄;王曉東;張寧;劉飚;徐沐睿;田炳瑤;洪鑫;李玉玉;李定發(fā)
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C04B12/02
• 分類號: C04B12/02;C04B7/44
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發(fā)明提供了一種水硬性水泥熟料，以重量百分含量計，包含以下礦物組分：磷鋁酸鈣30％～95％；鋁酸鈣1～50％；磷酸鈣1～50％；玻璃體0.1～10％，所述磷鋁酸鈣的分子式為Ca₈Al₁₂P₂O₃₁。本發(fā)明提供的水硬性水泥熟料，1天凈漿抗壓強度可達到60.1～86.7MPa，3天抗壓強度可達到66.9～103.9MPa，28天抗壓強度可達到82.1～115.4MPa，90天抗壓強度可達到96.9～133.8MPa，具有早期強度高、長期強度穩(wěn)定發(fā)展的特點。本發(fā)明還提供了一種水硬性水泥，同樣具有早期強度高、長期強度穩(wěn)定發(fā)展的特點，適用于海洋工程的承重、補強與防護。

技術領域

本發(fā)明涉及建筑材料技術領域，尤其涉及一種水硬性水泥熟料及其制備方法和一種水硬性水泥及其應用。

背景技術

開拓海洋經(jīng)濟需要抗海水腐蝕的水泥用于構建海洋工程和沿海能源基礎設施建設，以及對受損的海洋工程進行補強與防護。

在海洋環(huán)境下，海水中的氯離子半徑小，電負性強，有較高的擴散和滲透能力，易于侵入到鋼筋混凝土中，到達鋼筋表面，當積累到一定濃度后，破壞鋼筋表面鈍化膜，引起鋼筋銹蝕，一方面，銹蝕產(chǎn)物產(chǎn)生膨脹，在混凝土-鋼筋界面產(chǎn)生應力，導致混凝土開裂破壞；另一方面，鋼筋銹蝕使鋼筋有效截面積減小，導致鋼筋與混凝土握裹力削弱，結構承載力下降。同時，開裂導致水和空氣進入裂縫，加速鋼筋的銹蝕，形成惡性循環(huán)。此外，海洋環(huán)境還會造成硫酸鹽侵蝕。海水中的硫酸鹽侵入硅酸鹽水泥基混凝土后，會與水泥石中的氫氧化鈣和水化鋁酸鈣反應生成鈣礬石，固相體積增大，引起混凝土的膨脹、開裂、解體。因此，海洋工程水泥最重要的是要求混凝土固化氯離子能力強、抗氯離子滲透性高，抗硫酸鹽腐蝕性能好?，F(xiàn)有技術中多采用在硅酸鹽水泥中添加大摻量的礦渣、粉煤灰等提高抗氯離子滲透能力和抗硫酸鹽腐蝕性能，雖然耐腐蝕性得到提高，但是存在早期強度低的問題。

此外，海洋工程中的鋼筋混凝土結構，服役環(huán)境惡劣，受到海水的侵蝕、沖刷等作用，導致混凝土結構受損，耐久性下降，結構甚至無法正常工作，對損傷的結構進行補強成為了經(jīng)濟且可持續(xù)的解決辦法。普通硅酸鹽水泥或混凝土修補材料養(yǎng)護時間長，強度發(fā)展慢，港口設施等海洋工程結構需要在受損后盡快恢復使用，采用傳統(tǒng)混凝土進行修補，會影響海洋工程的正常使用，且會受到硫酸鹽腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種水硬性水泥熟料及其制備方法和一種水硬性水泥及其應用，本發(fā)明提供的水硬性水泥熟料和水硬性水泥，均具有早期強度高、長期強度穩(wěn)定發(fā)展、固化氯離子能力強，優(yōu)良的抗氯離子侵蝕和抗硫酸鹽腐蝕性能。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術方案：

本發(fā)明提供了一種水硬性水泥熟料，以重量百分含量計，包含以下礦物組分：

所述磷鋁酸鈣的分子式為Ca₈Al₁₂P₂O₃₁。

本發(fā)明提供了上述技術方案所述的水硬性水泥熟料的制備方法，包括以下步驟：

將氧化鈣、五氧化二磷和三氧化二鋁混合，得到混合物；以重量百分含量計，所述混合物包括氧化鈣30％～60％、五氧化二磷10％～35％和三氧化二鋁30％～60％；

煅燒所述混合物，得到水硬性水泥熟料。

優(yōu)選的，所述煅燒的溫度為1500～1650℃，煅燒的時間為0.5～6.5h。

本發(fā)明還提供了一種水硬性水泥，包含上述技術方案所述的水泥熟料或上述技術方案所述制備方法制備得到的水泥熟料。

優(yōu)選的，以重量百分比計，所述水泥包含以下組分：