[發明專利]一種水泥及其制備方法

有效

• 申請號: 202010987769.2
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112062484B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 劉宏立
• 申請（專利權）人: 費縣沂州水泥有限公司
• 主分類號: C04B7/21
• 分類號: C04B7/21;C04B7/24;C04B7/36;C04B24/18;C04B103/52
• 代理公司: 北京錦信誠泰知識產權代理有限公司 11813
• 代理人: 胡新瑞

本發明屬于建筑工程技術領域，更具體的涉及一種水泥及其制備方法。其技術要點如下：按照重量份數計算，包括如下組分：煤矸石水泥熟料50~60份、石墨尾礦15~20份、硫酸鋁渣5~7份、礦渣10~15份、脫硫石膏5~6份、外加劑0.5~0.9份和助磨劑0.05~0.1份；其中，助磨劑包括：醇胺、鋅酸鎂、木質磺酸鈉、凹凸棒土、磁性共價有機骨架材料、酰氯化檸檬酸碳量子點和水。本發明通過助磨劑與煤矸石水泥熟料的復配使用，減少水泥固化的晚期收縮，提高水泥的3d強度和28d強度；且鋅酸鎂與脫硫石膏生成鈣鎂石，具有微膨脹性能，抑制水泥的中后期收縮，同時提高水泥的抗硫酸鹽腐蝕性能。

技術領域

本發明屬于建筑工程技術領域，具體的涉及一種水泥及其制備方法。

背景技術

水泥是一種粉狀水硬性無機膠凝材料，加水攪拌后成漿體，能在空氣中硬化或者在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結在一起。水泥是應用性最為廣泛的一種無機膠凝材料，傳統生產方法以石灰石、粘土為主要原料，根據熟料化學組成配以適當的鐵質材料，經粉磨、煅燒成熟料，再配以適當摻合料粉磨成不同標號的水泥，“兩磨一燒”是傳統水泥生產標致，因此，水泥生產屬于高能耗、高污染行業，亦是過剩產業。目前應用最廣的為通用硅酸鹽水泥，通用硅酸鹽水泥的缺點如下：引起的水化熱大，抗硫酸鹽腐蝕性差，抗滲性差，密實度低等。

有鑒于上述現有水泥存在的缺陷，本發明人基于從事此類材料多年豐富經驗及專業知識，配合理論分析，加以研究創新，開發一種水泥及其制備方法，制備出的水泥有效提高水泥的早期強度、降低水泥需水量，且在水泥固化過程中減少水泥的早期收縮，延緩水泥的熱量的釋放，從而減少水泥固化的晚期收縮，提高水泥的3d強度和28d強度，并提高水泥的抗硫酸鹽腐蝕性和抗滲性。

發明內容

本發明的第一個目的是提供一種水泥，有效提高水泥的早期強度、降低水泥需水量，且在水泥固化過程中減少水泥的早期收縮，延緩水泥的熱量的釋放，從而減少水泥固化的晚期收縮，提高水泥的3d強度和28d強度，并提高水泥的抗硫酸鹽腐蝕性和抗滲性。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

本發明提供的水泥，按照重量份數計算，包括如下組分：煤矸石水泥熟料50~60份、石墨尾礦15~20份、硫酸鋁渣5~7份、礦渣10~15份、脫硫石膏5~6份、外加劑0.5~0.9份、助磨劑0.05~0.1份；其中，助磨劑包括：醇胺、鋅酸鎂、木質磺酸鈉、凹凸棒土、磁性共價有機骨架材料、酰氯化檸檬酸碳量子點和水。通過助磨劑與煤矸石水泥熟料的復配使用，有效提高水泥的早期強度、降低水泥需水量，且在水泥固化過程中減少水泥的早期收縮，延緩水泥的熱量的釋放，從而減少水泥固化的晚期收縮，提高水泥的3d強度和28d強度；同時鋅酸鎂與脫硫石膏生成鈣鎂石，具有微膨脹性能，抑制水泥的中后期收縮，同時提高水泥的抗硫酸鹽腐蝕性能。

進一步的，煤矸石水泥熟料，按照重量份數計算，包括如下組分：石灰石200~250份，煤矸石摻合料130~140份，鐵礦石粉80~90份，骨料10~15份，激發劑30~40份和鋁灰5~10份。

進一步的，磁性共價有機骨架材料是磺酸基磁性共價有機骨架材料。磁性共價有機骨架材料具有弱磁性，在宏觀上降低顆粒表面的化學電性，避免顆粒之間由于靜電作用相互吸引，從而破壞水泥顆粒的團聚；在微觀上通過磁性共價有機骨架材料中Sp雜化軌道中電子的能級躍遷，釋放出量子轟擊顆粒表面，在顆粒的晶體表面制造出點或線的缺陷位點，進而提高顆粒之間的相容性，避免水泥的早期開裂。鋅酸鎂的加入，在溶于水后形成堿性物質，遇到水泥后，能夠與水泥中的硅酸鹽結合，形成鈣鎂晶體，填補水泥收縮后形成的孔隙，進而減少了水泥的中后期收縮，提高水泥的28d強度。酰氯化檸檬酸碳量子點具有熒光性質，鋅酸鎂創造的堿性環境下，與凹凸棒土結合后，在凹凸棒土的插層結構中形成“夾心結構”，此種“夾心結構”能夠抑制水泥的中期收縮，避免水泥由于溶于水后的收縮形成的開裂，提高水泥的強度。