[發(fā)明專利]一種高早強水泥及其加工方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202211221431.1 | 申請日： | 2022-10-08 |
| 公開（公告）號： | CN115403283B | 公開（公告）日： | 2023-08-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 江周;王德玉;馬健;張驄;戚偉;孫家明 | 申請（專利權(quán)）人： | 和縣新城商品混凝土有限責(zé)任公司 |
| 主分類號： | C04B7/04 | 分類號： | C04B7/04;C07C213/04;C07C215/14;C04B7/36;C04B24/12;C04B103/52 |
| 代理公司： | 合肥市科深知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34235 | 代理人： | 邢兆瀚 |
| 地址： | 238200 安徽省*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高早強 水泥 及其 加工 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種高早強水泥，其特征在于，包括水泥熟料、石膏、石灰石、助磨劑；水泥熟料包括硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣；助磨劑包括多乙醇胺、硫酸鋁和碳酸鋰，多乙醇胺、硫酸鋁和碳酸鋰的質(zhì)量比為1:10?12:4?6。本發(fā)明的水泥以水泥熟料和石灰石作為基料，并加入了一定比例的助磨劑，助磨劑為多乙醇胺、硫酸鋁和碳酸鋰的復(fù)配物，自制的多乙醇胺由于具有多支鏈化的乙醇胺鏈和環(huán)己烷結(jié)構(gòu)，而具有高效的分散和絡(luò)合作用，從而表現(xiàn)出優(yōu)秀的助磨和增強性能，而與硫酸鋁和碳酸鋰復(fù)配時，能夠結(jié)合三者的優(yōu)點，起到協(xié)同促進作用，使助磨劑兼顧優(yōu)異的早期效果和長期性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于水泥及其加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種高早強水泥及其加工方法。
背景技術(shù)
水泥是建筑行業(yè)的基礎(chǔ)材料之一，在經(jīng)濟發(fā)展中有重要作用，其廣泛應(yīng)用于國防工程、橋梁道路工程、房屋建造工程等眾多領(lǐng)域。水泥生產(chǎn)耗能較大，約占建材工業(yè)總能耗的三分之一，主要是因為水泥生產(chǎn)過程中需要進行水泥生料和熟料的粉磨，粉磨過程中能耗高且能量利用率極低，造成了能量的浪費。業(yè)內(nèi)為了提高粉磨效率、降低能耗、節(jié)約能源，常在粉磨物料中加入助磨劑。助磨劑是表面活性物質(zhì)，能夠在非面膜中起分散助磨作用，降低生產(chǎn)水泥中的能耗，且能夠調(diào)節(jié)水泥水化的趨勢，改善水泥基材的密實性。使用水泥助磨劑能夠提高水泥粉磨效率、降低能耗并改善水泥產(chǎn)品性能，有利于實現(xiàn)低碳、循環(huán)經(jīng)濟生產(chǎn)，加速水泥工業(yè)節(jié)能減排。
目前使用最為廣泛的化學(xué)單體是三乙醇胺、二甘醇等醇胺類和醇類有機物。其中三乙醇胺極性較強，能夠螯合水泥中的金屬離子與礦物質(zhì)相互作用，提高水泥的早期強度。但是該鐘操作存在以下缺陷：1、三乙醇胺小分子，在水泥水化過程中由于自身結(jié)構(gòu)的局限性，難以實現(xiàn)高效增強作用；2、單獨使用醇胺類物質(zhì)作為助磨劑，可能會產(chǎn)生緩凝、閃凝等不正常凝結(jié)現(xiàn)象，難以兼顧早期效果和長期性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種高早強水泥及其加工方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種高早強水泥，包括水泥熟料、石膏、石灰石、助磨劑；
其中，水泥熟料包括硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣；且四者按質(zhì)量計的比例依次為55-60:15-20:3-4:10-15；
石膏為天然二水石膏；以質(zhì)量百分含量計，石膏中結(jié)晶水含量≥15％；
助磨劑包括多丙醇胺、硫酸鋁和碳酸鋰，多丙醇胺、硫酸鋁和碳酸鋰的質(zhì)量比為1:10-12:4-6；
石膏的使用量為水泥熟料質(zhì)量的3%-5%，石灰石的使用量為水泥熟料質(zhì)量的10%-14%，助磨劑的加入量為水泥熟料質(zhì)量的0.5%-0.6%。
高早強水泥的加工方法，具體如下：
將各原料按比例放入球磨機中進行粉磨，粉磨時間30-40min，得到水泥。
進一步地，所述多丙醇胺通過如下步驟制備：
將1,4-環(huán)己二胺與丙酮加入帶有攪拌裝置和回流裝置的干燥三口燒瓶中，在常溫下，抽真空、通N2反復(fù)操作三次后，加熱升溫，當(dāng)溫度穩(wěn)定在50-55℃時，在N2保護以及攪拌下，將溶有環(huán)氧丙烷的丙酮溶液緩慢滴入燒瓶中，滴加完成后繼續(xù)于50-55℃恒溫下攪拌反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后，旋蒸除去丙酮，得到多丙醇胺；1,4-環(huán)己二胺與環(huán)氧丙烷的摩爾比為1:4.1；環(huán)氧丙烷的丙酮溶液的濃度為2.38g/100mL；
1,4-環(huán)己二胺分子上的-NH2與環(huán)氧丙烷發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，形成多丙醇胺化合物，反應(yīng)過程如下所示：
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