[發明專利]一種早強型抗硫酸鹽水泥

有效

• 申請號: 202010573838.5
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111689702B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 胡龍明;羅吉祥;程瑞忠;柯于凱
• 申請（專利權）人: 陽新媧石水泥有限公司
• 主分類號: C04B7/24
• 分類號: C04B7/24;C04B7/19;C04B7/21;C04B7/36;C04B7/44;C04B7/42
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 徐瑛

本發明公開一種早強型抗硫酸鹽水泥，所采用的水泥熟料的原料包括包括鈣質材料74?82wt％、硅鋁質材料4?12wt％、鐵質材料10?15wt％、磷渣3?5wt％、催化劑0.4?0.8wt％；所述催化劑為有機酸鹽。通過調高鐵相含量、降低硅酸三鈣、鋁酸三鈣含量，加入磷渣和催化劑，降低了水泥熟料的燒成溫度，進一步提升了最終制備的水泥的早強性能和抗硫酸鹽侵蝕性能。

技術領域

本發明屬于水泥混凝土填領域，特別是一種早強型抗硫酸鹽水泥。

背景技術

水泥是建筑行業基礎性原材料。隨著我國西部建設的步伐逐步加快，屬于高鹽堿地區以及復雜海洋環境下的基礎設施工程對水泥需求量逐年增大。然而，普通硅酸鹽水泥及混凝土在硫酸鹽侵蝕等復雜環境下受腐蝕開裂、耐久性退化等現象非常嚴重。根據住建部一項調查表明，海洋建筑的使用壽命僅為15-20年左右，鹽湖地區普通混凝土1-2年就被腐蝕，遠不能達到耐久性壽命50年甚至更長的要求，這不僅影響基礎設施的使用性和安全性，還嚴重阻礙了國家的發展。

此外，在海洋工程和一些西部地區常年施工環境惡劣，要求水泥基材料具有高早強、快施工的特點。對于這些受硫酸鹽侵蝕的海港、水利、地下、隧道、引水、道路和橋梁等基礎工程，所采用的水泥需同時具備抗硫酸鹽能力和較高早期強度。通用硅酸鹽水泥雖然早期強度滿足施工的要求，但由于水泥中C₃A、C₃S含量較高，其主要水化物如氫氧化鈣、水化硫鋁酸鈣、C-S-H凝膠等與水中硫酸鹽發生化學反應，產生體積膨脹和結晶壓力而造成水泥石開裂、毀壞是硫酸鹽腐蝕的主要特征。所以在侵蝕環境通過調控C₃A、C₃S含量，減少水化硫鋁酸鈣和氫氧化鈣等水化產物的生成量，從而提高抗硫酸鹽侵蝕性能，這是目前國內抗硫酸鹽水泥主要制備方法，但這種水泥生產方法對原燃料和系統穩定性要求高，存在生產成本偏高、質量不穩定等不足，且礦物相的變化會造成水泥基材料早期強度降低，不能完全滿足復雜海工、地下工程建設的要求。

現有專利中，中國專利申請CN107540251A提供了一種商品混凝土用水泥熟料，其中含有鈣質材料75～85％、硅質材料6～15％、鋁質材料2～8％、鐵質材料1～8％；所述熟料的礦物組成為C₃S 35～60％，C₂S 15～45％，C₃A 5～8％；C₄AF 10～20％；所述水泥熟料率值為石灰飽和系數0.80～0.90，硅率1.8～2.5；鋁率1.0～1.40。然而，這種水泥熟料只適用于制備普通的通用型硅酸鹽水泥，制備的水泥成品的早期強度和抗硫酸鹽腐蝕性能也有待提高，難以滿足硫酸鹽侵蝕等復雜環境下的工程要求。中國授權專利CN106082724B提供了一種高早強、高抗蝕硅酸鹽水泥及其制備方法，其公開了將水泥熟料由鈣質原材料、鋁硅質原材料、鐵質原材料、礦化劑和活化劑組成，并公開了礦化劑為螢石、石膏、BaSO₄、晶種熟料、銅渣中的一種或幾種；活化劑為錳渣、高鈦渣中的一種。然而采用上述礦化劑和活化劑制備的水泥熟料，采用的原材料和工藝過于復雜，只能使用與科研中，在實際生產應用中難以實現，其抗壓強度和抗侵蝕性能有待提高。

發明內容

針對以上現有技術的不足，本發明提供了一種早強高、抗硫酸鹽水泥，具體通過以下技術實現。

一種早強型抗硫酸鹽水泥，含有水泥熟料，所述水泥熟料的原料包括鈣質材料74-82wt％、硅鋁質材料4-12wt％、鐵質材料10-15wt％、磷渣3-5wt％、催化劑0.4-0.8wt％；所述水泥熟料中礦物組成為C₃S 45％-55％、C₂S 20％-32％、C₄AF 15％-22％、C₃A 1.5％-3％；所述催化劑為檸檬酸鈉、酒石酸鈣、己二酸-硫酸鈉中至少一種。