CN109399976A - 一种道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥及其制备方法 - Google Patents

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朱文尚
张昺榴
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Abstract

本发明提供一种道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥及其制备方法，该道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，按质量分数计，包括以下组分：固硫灰渣：5wt％～25wt％，熟料：5wt％～25wt％，石膏：5wt％～20wt％，矿渣：45wt％～85wt％。本发明的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥以固硫灰渣为膨胀剂，配合熟料、石膏和矿渣，可制备出安定性好，且具有良好微膨胀效果的水泥，其3d膨胀率可达0.47％，7d膨胀率可达0.65％，拓宽了固硫灰渣的应用途径，为固硫灰渣的资源化利用找到新的方向，在本发明中固硫灰渣的利用率可达25％，缓解了固体废弃物排放对环境的压力，且可降低水泥生产成本，具有良好的环保、社会与经济效益。

Description

一种道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥及其制备方法。
背景技术
目前，膨胀剂主要有硫铝酸盐类膨胀剂(如UEA、明矾石膨胀剂EA～L型等)、氧化钙类膨胀剂、氧化镁类膨胀剂、复合膨胀剂等，此类膨胀剂具有良好的膨胀效果，但是对于固体废弃物的消纳作用有限，未能缓解固体废弃物排放对环境的压力。固硫灰渣是指循环流化床锅炉中含硫煤与石灰石等固硫剂在900℃左右燃烧固硫产生的由烟道气体经除尘收集的粉末与锅炉收集得到的底渣，2013年的产量就已经达到8000万吨，没有得到充分的利用，而固硫灰渣作为膨胀剂的研究和应用较少。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，以解决现有固硫灰渣利用率低的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，按质量分数计，包括以下组分：
固硫灰渣：5wt％～25wt％，
熟料：5wt％～25wt％，
石膏：5wt％～20wt％，
矿渣：45wt％～85wt％。
可选地，所述的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，按质量分数计，包括以下组分：
固硫灰渣：15wt％～25wt％，
熟料：10wt％～25wt％，
石膏：5wt％～15wt％，
矿渣：45wt％～55wt％。
可选地，所述的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，按质量分数计，包括以下组分：
固硫灰渣：25wt％，
熟料：25wt％，
石膏：5wt％，
矿渣：45wt％。
可选地，按质量分数计，所述固硫灰渣包括0～70wt％固硫灰和30wt％～70wt％固硫渣，且所述固硫灰渣的细度为：45μm筛的筛余为10wt％～30wt％。
可选地，所述熟料为硅酸盐水泥熟料，或为硅酸盐水泥熟料和硫铝酸盐水泥熟料的混合物，且所述混合物中所述硫铝酸盐水泥熟料的质量分数为10wt％～80wt％。
可选地，所述石膏为磷石膏、脱硫石膏、天然石膏、盐田石膏的一种或多种。
可选地，所述矿渣为粒化高炉矿渣，或为具有潜在水硬性的冶金渣、或为矿粉、或为冶金渣粉。
本发明的另一目的在于提供一种制备上述道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥的方法，该制备方法包括以下步骤：
将所述固硫灰渣、所述熟料、所述石膏、所述矿渣混合，然后，加入0～0.1wt％助磨剂粉磨，即得道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥。
相对于现有技术，本发明所述的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥具有以下优势：
1、本发明的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥以固硫灰渣为膨胀剂，配合熟料、石膏和矿渣，可制备出安定性好，且具有良好微膨胀效果的水泥，其3d膨胀率可达0.47％，7d膨胀率可达0.65％，拓宽了固硫灰渣的应用途径，为固硫灰渣的资源化利用找到新的方向，在本发明中固硫灰渣的利用率可达25％，缓解了固体废弃物排放对环境的压力，且可降低水泥生产成本，具有良好的环保、社会与经济效益。
2、本发明的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥以固硫灰渣为膨胀剂，因固硫灰渣中含有二水硫酸钙，能够快速溶解，并迅速与熟料中的铝酸三钙水化产生的凝胶反应生成钙矾石，并包裹在铝酸三钙矿物颗粒的表面，起到隔离水的作用，从而延缓铝酸三钙的进一步水化反应，进而防止水泥浆体快速凝结，从而可延长水泥浆体的初凝及终凝时间，降低施工难度。
3、本发明的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥的制备方法简单、易于工业化生产。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
一种道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其具体通过以下步骤制得：
将5wt％固硫灰渣、10wt％硅酸盐水泥熟料、15wt％磷石膏、60wt％粒化高炉矿渣混合，然后，加入0.06wt％助磨剂粉磨，即得本实施例的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其中，固硫灰渣为山西国锦固硫灰渣。
按照建材行业标准JC/T 313～2009《膨胀水泥膨胀率试验方法》对本实施例的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥的膨胀性能进行测试，经过测试其三3d天膨胀率为0.32％，7d膨胀率为0.44％。
实施例2
一种道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其具体通过以下步骤制得：
将25wt％固硫灰渣、10wt％硅酸盐水泥熟料、10wt％磷石膏、55wt％粒化高炉矿渣混合，然后，加入0.06wt％助磨剂粉磨，即得本实施例的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其中，固硫灰渣为山西国锦固硫灰渣。
按照建材行业标准JC/T 313～2009《膨胀水泥膨胀率试验方法》对本实施例的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥的膨胀性能进行测试，经过测试其三3d天膨胀率为0.46％，7d膨胀率为0.57％。
实施例3
一种道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其具体通过以下步骤制得：
将15wt％固硫灰渣、15wt％硅酸盐水泥熟料、15wt％磷石膏、55wt％粒化高炉矿渣混合，然后，加入0.06wt％助磨剂粉磨，即得本实施例的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其中，固硫灰渣为山西国锦固硫灰渣。
按照建材行业标准JC/T 313～2009《膨胀水泥膨胀率试验方法》对本实施例的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥的膨胀性能进行测试，经过测试其三3d天膨胀率为0.34％，7d膨胀率为0.52％。
实施例4
一种道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其具体通过以下步骤制得：
将10wt％固硫灰渣、20wt％硅酸盐水泥熟料、20wt％磷石膏、50wt％粒化高炉矿渣混合，然后，加入0.06wt％助磨剂粉磨，即得本实施例的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其中，固硫灰渣为山西国锦固硫灰渣。
按照建材行业标准JC/T 313～2009《膨胀水泥膨胀率试验方法》对本实施例的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥的膨胀性能进行测试，经过测试其三3d天膨胀率为0.28％，7d膨胀率为0.45％。
实施例5
一种道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其具体通过以下步骤制得：
将20wt％固硫灰渣、25wt％硅酸盐水泥熟料、10wt％磷石膏、45wt％粒化高炉矿渣混合，然后，加入0.06wt％助磨剂粉磨，即得本实施例的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其中，固硫灰渣为山西国锦固硫灰渣。
按照建材行业标准JC/T 313～2009《膨胀水泥膨胀率试验方法》对本实施例的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥的膨胀性能进行测试，经过测试其三3d天膨胀率为0.43％，7d膨胀率为0.56％。
实施例6
一种道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其具体通过以下步骤制得：
将25wt％固硫灰渣、25wt％硅酸盐水泥熟料、5wt％磷石膏、45wt％粒化高炉矿渣混合，然后，加入0.06wt％助磨剂粉磨，即得本实施例的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其中，固硫灰渣为山西国锦固硫灰渣。
按照建材行业标准JC/T 313～2009《膨胀水泥膨胀率试验方法》对本实施例的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥的膨胀性能进行测试，经过测试其三3d天膨胀率为0.47％，7d膨胀率为0.65％。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其特征在于，按质量分数计，包括以下组分：
固硫灰渣：5wt％～25wt％，
熟料：5wt％～25wt％，
石膏：5wt％～20wt％，
矿渣：45wt％～85wt％。
2.根据权利要求1所述的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其特征在于，按质量分数计，包括以下组分：
固硫灰渣：15wt％～25wt％，
熟料：10wt％～25wt％，
石膏：5wt％～15wt％，
矿渣：45wt％～55wt％。
3.根据权利要求1所述的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其特征在于，按质量分数计，包括以下组分：
固硫灰渣：25wt％，
熟料：25wt％，
石膏：5wt％，
矿渣：45wt％。
4.根据权利要求1或2或3所述的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其特征在于，按质量分数计，所述固硫灰渣包括0～70wt％固硫灰和30wt％～70wt％固硫渣，且所述固硫灰渣的细度为：45μm筛的筛余为10wt％～30wt％。
5.根据权利要求1或2或3所述的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其特征在于，所述熟料为硅酸盐水泥熟料，或为硅酸盐水泥熟料和硫铝酸盐水泥熟料的混合物，且所述混合物中所述硫铝酸盐水泥熟料的质量分数为10wt％～80wt％。
6.根据权利要求1或2或3所述的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其特征在于，所述石膏为磷石膏、脱硫石膏、天然石膏、盐田石膏的一种或多种。
7.根据权利要求1或2或3所述的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥，其特征在于，所述矿渣为粒化高炉矿渣，或为具有潜在水硬性的冶金渣、或为矿粉、或为冶金渣粉。
8.制备权利要求1至7中任一项所述的道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述固硫灰渣、所述熟料、所述石膏、所述矿渣混合，然后，加入0～0.1wt％助磨剂粉磨，即得道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥。
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