[發(fā)明專利]一種緩凝硅酸鹽水泥及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911091715.1
• 申請(qǐng)日: 2019-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN110698088B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫小培;周正明;劉谷友;林小川;鄧朝倫;馬闖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川省寧南縣白鶴灘水泥有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C04B7/02
• 分類號(hào): C04B7/02;C04B7/22;C04B7/36;C04B7/44;C04B7/43;C04B7/04
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本發(fā)明提供一種緩凝硅酸鹽水泥的制備方法，屬于建筑材料領(lǐng)域，包括合并石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料和鐵質(zhì)原料，粉磨制備生料；合并生料和礦化劑，于高溫下燒結(jié)，冷卻后，二次粉磨制得上述水泥熟料；合并水泥熟料、膠凝材料和石膏，粉磨后獲得緩凝硅酸鹽水泥。本發(fā)明提供的制備方法能將水泥水化誘導(dǎo)期時(shí)間延長(zhǎng)且降低水化熱，延遲溫峰出現(xiàn)時(shí)間，固化氯離子和降低氯離子擴(kuò)散系數(shù)，提升水泥抗氯離子侵蝕能力和耐久性，所得水泥28d齡期時(shí)強(qiáng)度超過65MPa，且耐腐蝕性和耐熱性能優(yōu)異；所得水泥熟料能持續(xù)地提供強(qiáng)度發(fā)展，在連續(xù)性浸泡環(huán)境中抗折和抗壓強(qiáng)度損失率低于5％，降低水泥體積收縮率，硫酸根離子侵蝕深度低，提高水泥抗腐蝕性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種緩凝硅酸鹽水泥及其制備方法。

背景技術(shù)

水泥和混凝土是最廣泛使用的建筑材料，并且在不斷增加人口的情況下建筑住宅、橋梁等存在對(duì)其的連續(xù)需求，巨大的使用量構(gòu)成了世界中總碳排放的8-10％。水泥是粘合劑，其固化和硬化可以將其它材料結(jié)合在一起。最重要的水泥用作砂漿和骨料的組合以形成堅(jiān)固的建筑材料混凝土。實(shí)際生產(chǎn)中要求混凝土具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，即1)基于需求方面，在各種固化溫度下加速或減速生長(zhǎng)的強(qiáng)度發(fā)展；2)增強(qiáng)的總機(jī)械強(qiáng)度(高負(fù)載容量)；3)較高的壽命-無腐蝕副反應(yīng)。

水泥作為建筑材料，用于改善建筑材料例如混凝土的和易性(即，可捏合性、可鋪展性、可噴涂性、可泵送性或流動(dòng)性)，這要求水泥具有流質(zhì)性和流動(dòng)性，可使新拌混凝土在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持塑性，方便澆注，提高施工效率，同時(shí)不會(huì)對(duì)混凝土后期各項(xiàng)性能造成不良影響。同時(shí)需要水泥或混凝土在實(shí)際使用中不能不可預(yù)測(cè)的過早凝固，且早凝或緩凝都不影響混凝土的整體強(qiáng)度。一般而言，水泥或混凝土材料要求高的機(jī)械強(qiáng)度和耐久性。硅酸鹽水泥的定義為：凡由硅酸鹽水泥熟料、0-5％的石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為硅酸鹽水泥(Portland cement)。硅酸鹽水泥主要由C₃S、C₂S、C₃A和C₄AF礦物組成，四者之和一般超過總重量的95％，特別是前兩種硅酸鹽礦物，一般超過75％。硅酸鹽水泥因其凝結(jié)硬化快、抗凍性好、抗碳化性能好、干縮小、耐磨性好、抗壓強(qiáng)度高、適應(yīng)性強(qiáng)、價(jià)格低廉等眾多優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用。但由于水泥自身的物質(zhì)組成和內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了水泥材料的耐腐蝕性和耐熱性能差，因此其在如與腐蝕介質(zhì)(如流動(dòng)淡水、硫酸鹽、海水等)接觸的工程、有耐熱要求的工程等方面的使用受到明顯限制，容易造成過早失效及崩塌破壞的事故時(shí)有發(fā)生，并造成了巨大的損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種能持續(xù)地提供強(qiáng)度發(fā)展，在連續(xù)性浸泡環(huán)境中抗折和抗壓強(qiáng)度損失率低于5％，能降低水泥體積收縮率，硫酸根離子侵蝕深度低，提高水泥抗腐蝕性能的硅酸鹽水泥熟料的制備方法。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種能將水化誘導(dǎo)期時(shí)間延長(zhǎng)且降低水化熱，延遲溫峰出現(xiàn)的時(shí)間，能固化氯離子和降低氯離子擴(kuò)散系數(shù)，提升水泥抗氯離子侵蝕能力和耐久性的緩凝硅酸鹽水泥的制備方法，所得水泥28d齡期時(shí)強(qiáng)度超過65MPa，且耐腐蝕性和耐熱性能優(yōu)異。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案為：

一種硅酸鹽水泥熟料的制備方法，包括：合并至少一種石灰質(zhì)原料、至少一種粘土質(zhì)原料和至少一種鐵質(zhì)原料，粉磨制備生料；合并上述生料和至少一種礦化劑，于高溫下燒結(jié)，冷卻后，二次粉磨制得上述水泥熟料；上述水泥熟料在連續(xù)360d浸泡環(huán)境中的抗折和抗壓強(qiáng)度損失率低于5％。該制備方法能改善生料在高溫環(huán)境下的易燒性，燒結(jié)形成多晶體構(gòu)型的熟料，該熟料具有持續(xù)性強(qiáng)度發(fā)展、后期強(qiáng)度損失率低、抗腐蝕性能好、耐磨性能佳等顯著優(yōu)點(diǎn)，提高了硅酸鹽水泥的抗壓性能。

對(duì)本發(fā)明而言，石灰質(zhì)原料選自以碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣為主要成分的天然巖石、工業(yè)廢渣中的一種或幾種混合。

對(duì)本發(fā)明而言，粘土質(zhì)原料主要提供二氧化硅和三氧化二鋁成分，其中SiO₂含量控制在70-95wt％，堿含量控制在0.5-1.5wt％。