CN108774008A - 一种水泥 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水泥，按重量份数计，包括以下组分：石灰质原料60‑85份、硫铝酸盐水泥熟料50‑75份、复合活化剂0.3‑0.5份、减水剂0.4‑0.6份、引气剂0.05‑0.06份、缓凝剂0.3‑0.8份、钒钛矿渣10‑28份、磷渣8‑18份、铝矿废石10‑20份。本发明原料来源广泛，成本低廉，因此具有良好的经济和社会效益，同时为硫铝酸盐水泥的生产提供了广阔的前景。

Description

一种水泥

技术领域

本发明涉及一种水泥。

背景技术

Cement(水泥)一词由拉丁文caementum发展而来，是碎石及片石的意思。水泥的历史最早可追溯到古罗马人在建筑中使用的石灰与火山灰的混合物，这种混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似。用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于建筑工程。1756年，英国工程师J.斯米顿在研究某些石灰在水中硬化的特性时发现：要获得水硬性石灰，必须采用含有粘土的石灰石来烧制；用于水下建筑的砌筑砂浆，最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。这个重要的发现为近代水泥的研制和发展奠定了理论基础。1796年，英国人J.帕克用泥灰岩烧制出了一种水泥，外观呈棕色，很像古罗马时代的石灰和火山灰混合物，命名为罗马水泥。因为它是采用天然泥灰岩作原料，不经配料直接烧制而成的，故又名天然水泥。具有良好的水硬性和快凝特性，特别适用于与水接触的工程。1813年，法国的土木技师毕加发现了石灰和粘土按三比一混合制成的水泥性能最好。1824年，英国建筑工人J.阿斯普丁取得了波特兰水泥的专利权。他用石灰石和粘土为原料，按一定比例配合后，在类似于烧石灰的立窑内煅烧成熟料，再经磨细制成水泥。因水泥硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似，被命名为波特兰水泥。它具有优良的建筑性能，在水泥史上具有划时代意义。1907年，法国比埃利用铝矿石的铁矾土代替粘土，混合石灰岩烧制成了水泥。由于这种水泥含有大量的氧化铝，所以叫做“矾土水泥”。1871年，日本开始建造水泥厂。1877年，英国的克兰普顿发明了回转炉，并于1885年经兰萨姆改革成更好的回转炉。1889年，中国河北唐山开平煤矿附近，设立了用立窑生产的唐山“细绵土”厂。1906年在该厂的基础上建立了启新洋灰公司，年产水泥4万吨。1893年，日本远藤秀行和内海三贞二人发明了不怕海水的硅酸盐水泥。20世纪，人们在不断改进波特兰水泥性能的同时，研制成功了一批适用于特殊建筑工程的水泥，如高铝水泥，特种水泥等。全世界的水泥品种已发展到100多种，2007年水泥年产量约20亿吨。中国在1952年制订了第一个全国统一标准，确定水泥生产以多品种多标号为原则，并将波特兰水泥按其所含的主要矿物组成改称为矽酸盐水泥，后又改称为硅酸盐水泥至今。2007年中国水泥年产量约11亿吨。

水泥无处不在，我们被水泥所包围。由于如火如荼的房地产建设，作为建筑基础用料的水泥的需求以每年超过6％的速度增长，据报道，2010年世界各国共生产了36亿吨的水泥，若将其全部倾注于美国纽约州曼哈顿岛上，将堆积成一个高达14米的巨型石柱；并且在2050年这个数据将会再提高10亿吨，那时全球水泥产量所堆积的巨石柱将会更高。可以说，水泥是世界上人类使用的仅次于水的物质。

沿海水利工程的主要结构大部分是混凝土结构。而且从目前的发展情况来看，在今后数十年内，沿海水利工程建设所采用的材料将仍以混凝土结构为主。众所周知，混凝土工程一旦出现耐久性问题，其修复难度非常大，所以，沿海水利工程应十分注重耐久性设计。长期以来，众多沿海水利工程主要使用普通水泥，在现场根据要求拌制相应的耐海水侵蚀混凝土，但是由于现场拌制工艺及质量控制问题，一些结构很难达到理想的设计使用寿命。不良施工会影响混凝土结构的耐久性，如混凝土拌制工艺缺陷、掺合料用量不够正确、钢筋保护层厚度不足等，这些都会使混凝土结构无法达到预定的使用年限。影响沿海水利工程耐久性的原因众多，除了结构设计、施工维护等因素外，其使用的建筑材料是最为重要的因素之一。

硫铝酸盐水泥是我国研制成功的具有自主知识产权的特种水泥系列，它包括低碱度、快硬、高强、膨胀和自应力等几个不同品种。该系列水泥的矿物组成特征是含有大量的C，S矿物，以此与其他系列水泥相区别。硫铝酸盐水泥作为中国四大特种水泥品种(白水泥、低热大坝水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥)之一，具有早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐蚀、低碱度和生产能耗低等基本特点，随着我国经济的发展，已经有了广阔的市场。30年来广泛应用在GRC制品、自应力水泥压力管、普通排水管以及冬季施工建筑工程中，取得了良好的效果；在配制刚性防水材料和混凝土膨胀剂等特种工程材料方面也得到了一定量的应用，受到了用户的欢迎；同时也应用于抗渗堵漏、抢修抢建等特殊工程。据我们统计，目前中国硫铝酸盐水泥的年产量可达130万吨左右，全国共有硫铝酸盐水泥生产企业26家，水泥年产能可达150万吨以上。硫铝酸盐水泥是一种性能优良、附加值高的无机非金属材料，具有凝结快、强度高、微膨胀和低收缩等特性，配置的混凝土抗渗性和抗裂性能好。硫铝酸盐水泥的抗冻性能是普通硅酸盐水泥的5倍以上，抗渗透性能是普通硅酸盐水泥的2倍以上。因此，硫铝酸盐水泥是飞机跑道、铁路、港口、路桥、码头、水坝、油井建设和建筑地下工程及冬季施工不可或缺的功能性材料。

硫铝酸盐水泥一般以石灰石、矾土和石膏作为主要原料，配制成适当成分的生料，在1250～1350℃烧成，再加入适量石膏共同磨细而成。硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成以硫铝酸钙(3CaO·3A12O3·CaSO4,C4A3S)和硅酸二钙(2CaO·SiO2，C2S)为主。相对于硅酸盐水泥熟料(通常在1450℃)，较低的烧成温度以及低碳排放的特点使得硫铝酸盐水泥在今天有了更重要的意义。

随着市场经济的发展，水泥行业结构调整力度加大，国家倡导绿色环保型产品，逐渐提高工业废渣的利用率，减少废渣对生态环境的污染，减少废渣的堆放占用耕地，变废为宝，大力开发废渣资源，生产绿色环保型产品，节约能源，降低生产成本已经成为国际水泥工业可持续发展的方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水泥。

本发明提供了以下技术方案：

一种水泥，按重量份数计，包括以下组分：

优选的，按重量份数计，包括以下组分：

优选的，按重量份数计，包括以下组分：

优选的，按重量份数计，包括以下组分：

优选的，按重量份数计，包括以下组分：

优选的，所述石灰质原料为石灰石。

优选的，所述的硫铝酸盐水泥熟料是用低品位铝矾土或铝渣按1:2代替铝矿生产所得的硫铝酸盐水泥熟料。

优选的，所述石灰质原料的粒度50-80目。

优选的，所述硫铝酸盐水泥熟料的粒度50-100目。

优选的，所述石灰质原料与硫铝酸盐水泥熟料的质量比为1:1。

优选的，所述复合活化剂为硅酸钠、硫酸钠按质量比为2：1的混合物。

优选的，所述减水剂为木质素磺酸盐。

优选的，所述引气剂为松香树脂类、烷基和烷基芳烃磺酸类、脂肪醇磺酸盐类中一种或多种。

优选的，所述缓凝剂为羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素中一种或多种。

本发明的有益效果：

一、本发明原料来源广泛，成本低廉，因此具有良好的经济和社会效益，同时为硫铝酸盐水泥的生产提供了广阔的前景。

二、本发明水泥具有低碱度，耐酸碱，早强快硬，后期强度持续增长，利于提高钢筋混凝土的安全性和耐久性。

三、采用本发明所述水泥制备的水泥结构具有很好的致密性和体积稳定性，提高了混凝土抗渗性、抗冻性。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例1

一种水泥，按重量份数计，包括以下组分：

实施例2

一种水泥，按重量份数计，包括以下组分：

实施例3

一种水泥，按重量份数计，包括以下组分：

实施例4

一种水泥，按重量份数计，包括以下组分：

实施例5

一种水泥，按重量份数计，包括以下组分：

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水泥，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述水泥，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：

3.根据权利要求1所述水泥，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：

4.根据权利要求1所述水泥，其特征在于：所述石灰质原料为石灰石。

5.根据权利要求1所述水泥，其特征在于：所述的硫铝酸盐水泥熟料是用低品位铝矾土或铝渣按1:2代替铝矿生产所得的硫铝酸盐水泥熟料。

6.根据权利要求1所述水泥，其特征在于：所述石灰质原料的粒度50-80目。

7.根据权利要求1所述水泥，其特征在于：所述硫铝酸盐水泥熟料的粒度50-100目。

8.根据权利要求1所述水泥，其特征在于：所述石灰质原料与硫铝酸盐水泥熟料的质量比为1:1。

9.根据权利要求1所述水泥，其特征在于：所述复合活化剂为硅酸钠、硫酸钠按质量比为2：1的混合物。

10.根据权利要求1所述水泥，其特征在于：所述引气剂为松香树脂类、烷基和烷基芳烃磺酸类、脂肪醇磺酸盐类中一种或多种。