[發(fā)明專利]一種含Q/P相的磷鋁酸鹽水泥熟料

有效

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• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113185161B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設計）人: 王守德;袁俊剛;顏景華;趙丕琪;程新
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C04B12/02
• 分類號: C04B12/02
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 陳娟

本發(fā)明涉及一種含Q/P相的磷鋁酸鹽水泥熟料，屬于膠凝材料的技術領域。所述水泥熟料中Q/P相礦物的質量百分數為5%?40%。本發(fā)明是將Q/P相與磷鋁酸鈣、磷酸三鈣、鐵相融合在一起，形成一種含Q相的新型磷鋁酸鹽水泥。該種水泥具有早強、高強、快硬性、前期水化速度快、后期強度不倒縮等特點。燒成Q/P相可利用含鎂硅的石灰石和低品位的鋁礬土。且在某一適當范圍內，一定量P₂O₅和鐵相能降低Q/P相的燒成溫度，降低能耗，節(jié)約資源，降低水泥生產成本。

技術領域

本發(fā)明涉及一種含Q/P相的磷鋁酸鹽水泥熟料，屬于膠凝材料的技術領域。

背景技術

磷鋁酸鹽水泥是我國自主研發(fā)的一種高性能、低堿度、相容性良好的新型水泥。李仕群、胡佳山等人對 C-A-P 和 C-A-P-S 體系進行了系統(tǒng)的研究，發(fā)現 C-A-P-S 體系中的富鋁區(qū)擁有較好的水硬性組成，水泥熟料組成除鋁酸鈣相、磷酸鈣相及一定比例的玻璃相以外，還存在一種膠凝性較高的三元磷鋁酸鈣化合物（C₈A₆P相），并以此為主礦相建立了磷鋁酸鹽水泥熟料體系，發(fā)明了磷鋁酸鹽水泥。磷鋁酸鹽水泥具有早期、長期力學性能突出、抗硫酸鹽侵蝕、抗氯離子滲透以及抗凍性能。該水泥與現有的水泥在組成上有很大差別。磷鋁酸鹽水泥生產的主要原料為石灰石，鋁礬土和石灰石，由于原料中石灰石含量較少，所以磷鋁酸鹽水泥較硅酸鹽水泥來說CO₂排放量較少。磷鋁酸鹽水泥主要含有以下三種礦相，磷鋁酸鈣C₈A₆P、磷酸鈣C(P,A)、鋁酸鈣C(A,P)。另外還有小部分玻璃體相。前兩種礦相在該體系中主要提供中后期強度，對水泥的耐久性發(fā)揮起重要作用。鋁酸鈣固溶體和玻璃體主要提供體系的早期強度。但該體系水泥也存在不足，比如磷鋁酸鈣單礦相(C₈A₆P)煅燒溫度高，約為1560°C，使得磷鋁酸鹽水泥須在高溫下燒成，燒成能耗過高，且凝結硬化不易調控等等。此外，采用工業(yè)原料燒成磷鋁酸鹽水泥熟料過程中會不可避免的引入部分Si，這部分Si以C₂AS形式存在于磷鋁酸鹽熟料礦相之中，而C₂AS作為一種惰性礦物，水化速度緩慢，為了改善整體熟料相的水化速度，提升早期和后期強度，需進一步優(yōu)化熟料礦物組成體系。

發(fā)明內容

本發(fā)明涉及一種含Q/P相的磷鋁酸鹽水泥熟料，提供了一種用Q/P相來改性的新型磷鋁酸鹽水泥熟料，利用本發(fā)明制備的水泥材料具備燒成溫度低，水化性能好，早期強度高，后期強度不倒縮的優(yōu)點。

為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

本發(fā)明提供了一種含Q/P相的磷鋁酸鹽水泥熟料，所述水泥熟料中Q/P相礦物的質量百分數為5%-40%。

進一步的，所述Ｐ相礦物為6CaO ? 4Al₂O₃ ? FeO ? SiO₂，簡寫為C₆A₄F’’S；所述Q相礦物為6CaO?4Al₂O₃?MgO?SiO₂或C₂₀ A_16-vM_v S _v，簡寫為C₆A₄MS其中v∈(2.5-3.5)。

進一步的，所述磷鋁酸鹽水泥熟料的組成為Q/P相-磷鋁酸鈣(C₈A₆P)-鋁酸鈣(CA)-磷酸三鈣(C₃P)-鐵鋁酸四鈣(C₄AF)；其中各組分的重量組成為：Q/P相：5-40%、磷鋁酸鈣：30-60%、鋁酸鈣：20-50%、磷酸三鈣：5-10%、鐵鋁酸四鈣：0-10%。