CN1114295A - 碱-矿渣水泥的制备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及硅酸盐领域。以炼铁高炉矿渣为主要成分,配以碱金属激发剂和氢氧化钙缓凝剂所制配的碱——矿渣水泥,不经过高温煅烧,且具有早强、高强、耐磨、抗渗。耐酸碱腐蚀等优良性能,其水泥标号可达625-725#,因而节省大量投资和能源并减少环境污染。本发明原料来源广泛,生产工艺简单,而产品用途广泛。
Description
本发明属于硅酸盐技术领域。
目前,国内通用的硅酸盐系列及其制品,其强度等级为200#-400#砼而大量使用的是200#砼。砼而制备这些普通矿渣硅酸盐水泥,是由高温锻烧后的熟料和矿渣等原料,经过一定重量百分数配比而制成的。因此,需要投入大量资金建设高温锻烧的生产工序,随之需要消耗大量能耗等等,而且还要带来环境污染的弊病。随着现代化科学技术的发展,对结构材料提出了更高的要求,特别是对材料强度和耐久性的要求。根据预测,到21世纪混凝土将仍然是主导地位的建筑结构材料,但是必须对其大幅度提高强度和耐久性,才能满足未来建筑工程的需要。据预测至2000年700#的混凝土将成为通常使用的材料,而在某些特殊情况下,将使用1000#以上混凝土,未来的施工条件和施工方法,将要求使用高流动性和超快硬混凝上,苛刻的使用环境将要求大幅度的提高耐磨性、抗渗性、低水化热、抗冻性和抗化学腐蚀性等等。要满足这些要求,对于目前广泛使用的硅酸盐水泥系列的混凝土是难以办到的,甚至是不可能的。
碱——矿渣水泥在国外只有少数国家,如苏联、美、英等国家进行了生产应用(苏联基辅建筑工程学院B&Jnnxoxun《碱矿渣水泥》,而在我国近10年来有部分高等院校、研究单位进行过理论上的研究和探讨(南京化工学院史才军、唐仁修《一种新型胶凝材料——碱矿渣水泥》),但国内尚未应用,更没有投入生产。
本发明的目的,在于制备高强度、耐化学腐蚀、抗渗性能好、水化热低、抗冻性能强的混凝土的建筑结构材料,可广泛用于道路工程,飞机跑道、海港工程、环卫工程、水坝涵洞以及抢修工程、修补工程、耐化学腐蚀工程等。
本发明是炼铁高炉矿渣加激发剂和缓凝剂等三大组分组成。按一定重量百分数配制,其配比为矿渣92-95%、激发剂3-5%和缓凝剂2-5%。对三大组分的技术要求分叙如下:
2、激发剂为碱金属激发剂,其主要成分为硅酸钠(Na2SiO3),并含有水分和少量杂质,硅酸钠有个参数叫模数(M),即SiO6)与Na2O的分子数之比,或
,其中1.032为常数,即:Na2O分子量与SiO2分子量的比值,本发明要求硅酸钠的模数M=1.5,其渗量以硅酸钠中Na2O的重量百分数计为3.5-4.5%,以4%为最好。
3、缓凝剂主要是氢氧化钙[Ca(OH)2],用于调节碱——矿渣水泥的凝结时间,可以按2-5%氢氧化钙来调节凝结时间。
按照上述三大组分规定的百分数范围内,根据实际情况和需要任选一个百分数进行配制,但三大组分配比之和为百分之百。
一种由炼铁高炉矿渣为主要成分所组成的碱——矿渣水泥,按重量百分数配制,由矿渣92-95%、激发剂3-5%和缓凝剂2-5%所组成。矿渣的碱度系数为1-1.2,质量系数大于1.7。激发剂为碱金属激发剂,主要成分是硅酸钠(Na2SiO3),其模数M=1.5。缓凝剂是氢氧化钙。
本发明优点在于强度高,可达62.5—82.5MPa以上,对砂、砾石的适应性强,1天强度可达30—50MPa,3天强度可这50-60MPa;耐化学腐性能好,对H2SO4、HCl、HNo3和NaOH的腐蚀性能均优于硅酸盐系列水泥,抗渗性能高于硅酸盐水泥一倍;水化热低,适用于大面积混凝土工程;抗冻性能好,能经住300-1000次冻融循环;集料——浆体界面粘结牢固;而最大优点还在于不需要经过高温锻烧而配制,因而节省大量投资和能源,以及减少环境污染。
本发明最好实施方案为:
1.按重量百分比计.93%的矿渣加入3%氢氧化钙,共同磨如至比表面积为4000Cm2/g左右或0.08mm方孔筛筛余3%±1%左右。
2.模数(M)为1.5的硅酸钠的掺入量按Na2O计为4%左右,硅酸钠加入量按
(克/百克),其中WN为硅酸钠中Na2O的百分含量。
3.强度试验按GB1344-92国标进行,其中水灰比是指水与矿渣(含氧化钙)重量之比,而加入的水也应该包括硅酸钠中的水,每100g矿渣粉还需加入的自来水(按0.44水灰比)为H=44-G×H′(ml)G——硅酸钠加入量(克)H′——硅酸钠的含水量(%)
4.试体成型后一天脱模,在湿空气(R=100%)或水中养护至规定令期进行测试。
本发明配制的碱—矿渣水泥,强度可达625#至725#;初凝时间为1小时20分钟至1小时40分钟,终凝时间为2小时至3小时。但可以根据实际需要,调节初凝和终凝时间,故本发明又是21世纪的超前建筑材料。
Claims (4)
1.一种由炼铁高炉矿渣为主要成分所组成的碱——矿渣水泥,其特征在于,按重量百分数配制,由矿渣92-95%、激发剂3-5%和缓凝剂2-5%所组成。
2.根据权利要求1所述的碱——矿渣水泥,其特征在于:矿渣的碱度系数为1-1.2,质量系数大于1.7。
3.根据权利要求1所述的碱——矿渣水泥,其特征在于,激发剂为碱金属激发剂,主要成分是硅酸钠(Na2SiO2),其模数M=1.5。
4.根据权利要求1所述的碱——矿渣水泥,其特征在于缓凝剂是氢氧化钙——(Ca2(OH)2)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN94111000A CN1114295A (zh) | 1994-05-21 | 1994-05-21 | 碱-矿渣水泥的制备 |
Applications Claiming Priority (1)
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CN94111000A CN1114295A (zh) | 1994-05-21 | 1994-05-21 | 碱-矿渣水泥的制备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CN1114295A true CN1114295A (zh) | 1996-01-03 |
Family
ID=5034912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CN94111000A Pending CN1114295A (zh) | 1994-05-21 | 1994-05-21 | 碱-矿渣水泥的制备 |
Country Status (1)
Country | Link |
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CN (1) | CN1114295A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100450949C (zh) * | 2006-08-15 | 2009-01-14 | 中国石油天然气集团公司 | 碱矿渣粉煤灰无机聚合物胶凝材料及制造方法 |
CN102531424A (zh) * | 2010-12-16 | 2012-07-04 | 山东科技大学 | 一种矿渣基速凝型胶结材料 |
CN108129077A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-06-08 | 苏州科技大学 | 一种适用于混凝土预制桩的无熟料混凝土 |
CN114180873A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-03-15 | 武汉理工大学 | 一种热碱激发矿粉晶核早强剂及制备方法和应用 |
CN114956614A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-30 | 中国地质大学(武汉) | 基于柠檬酸钠-苛性碱协同激发的矿渣水泥及制备方法 |
-
1994
- 1994-05-21 CN CN94111000A patent/CN1114295A/zh active Pending
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