[發明專利]一種綠色生態環保水泥及其制備方法

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• 申請號: 202110463627.0
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN112960920A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 孫朝惜
• 申請（專利權）人: 天津金石建材科技有限公司
• 主分類號: C04B7/24
• 分類號: C04B7/24;C04B7/147;C04B12/00
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• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種綠色生態環保水泥，包括改性超細堿性礦渣粉末30?40份、方解石粉10?15份、硅藻土15?20份、硅灰石粉3?5份、堿激發劑5?7份以及水5?9份；其中，所述改性超細堿性礦渣粉末為工業堿性礦渣經超細微粉碎設備粉碎后，由偶聯劑進行表面處理得到。本發明通過在水泥配方中添加改性超細堿性礦渣粉末，提高水泥的密實度和抗壓強度；通過添加硅灰石粉，使得水泥材料整體還具有低收縮性、高延性的優點。本發明所述的綠色生態環保水泥與傳統水泥相比，還具有抗滲等級高、耐候性強、不腐蝕鋼筋等顯著優點。

技術領域

本發明涉及建筑材料領域，具體涉及一種密實度高、抗裂性能強、高延性的綠色生態環保水泥及其制備方法。

背景技術

水泥是各種基礎設施建設的重要原料。我國每年生產的硅酸鹽水泥熟料都在10億噸以上，且呈逐年上升趨勢。傳統水泥生產基本是采用“兩磨一燒”的生產工藝，將熟料、石膏和混合材料計量后，經輸送設備直接喂入球磨機進行粉磨，經選粉機分選后進入成品庫。據統計，每年因生產水泥所釋放的二氧化碳約占人類所產生二氧化碳總量的7％，平均每生產一噸水泥熟料，約排放二氧化碳0.83噸。同時，每生產一噸水泥熟料約消耗120千克標準煤及65千瓦時電。因此，傳統水泥生產不僅能耗巨大，且對環境保護尤其是空氣污染十分不利，嚴重制約資源、經濟及社會的可持續發展。

另一方面，傳統水泥還具有脆性大、易開裂等缺點，在道路與橋梁工程的服役過程中，往往由于混凝土材料的延性差，極限拉應變低、抗沖擊性能不足以及疲勞性能較差等特點，導致結構或部件容易在荷載作用下發生破壞，嚴重影響結構的安全性和美觀性。

發明內容

基于傳統水泥存在的脆性大、易開裂以及傳統水泥生產過程中存在的能耗高以及環境污染嚴重等問題，本發明提供了一種通過添加改性超細堿性礦渣粉末提高材料的密實度，通過添加硅灰石粉克服水泥延性差的綠色生態環保水泥及其制備方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種綠色生態環保水泥，包括改性超細堿性礦渣粉末30-40份、方解石粉10-15份、硅藻土15-20份、硅灰石粉3-5份、堿激發劑5-7份和水5-9份；其中，所述改性超細堿性礦渣粉末為工業堿性礦渣經超細微粉碎設備粉碎后，由偶聯劑進行表面處理得到。

上述方案中，所述堿激發劑由水玻璃和乙醇鈉組成，所述水玻璃和乙醇鈉重量比為30～60∶5～10。

上述方案中，超細堿性礦渣粉末改性用偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑。

本發明還包括一種用于制備上述綠色生態環保水泥方法，具體包括以下步驟：

步驟一，將工業堿性礦渣與分散劑、助磨劑混合均勻后，放入氣流粉碎機中進行超細微粉碎，得到超細堿性礦渣粉末；

步驟二，將步驟一粉碎得到的超細堿性礦渣粉末與偶聯劑鈦酸酯進行改性反應，得到改性超細堿性礦渣粉末；

步驟三，將改性超細堿性礦渣粉末與硅藻土、方解石粉、堿激發劑以及適量水混合并攪拌均勻后，加入硅灰石粉，再次攪拌使其均勻地分散在材料中，得到一種綠色生態環保水泥。

其中，步驟一中，所述助磨劑選自焦磷酸鈉、三乙醇胺、乙二醇、丙三醇、三乙醇胺磷酸鹽中的一種或多種混合；所述分散劑為磺酸鹽類分散劑、醛酮縮聚類分散劑或聚羧酸醚類分散劑。

進一步地，所述工業堿性礦渣與助磨劑、分散劑的添加比例為30～40∶3～5∶4～8。

進一步地，所述步驟一中，所述超細堿性礦渣粉末的粒徑≤20μm，比表面積為700～800m²/kg。

本發明同現有技術相比具有以下優點及效果：