CN111548033B - 一种水泥及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水泥及其生产工艺,涉及建筑材料的技术领域,一种水泥,包括以下重量份的原料制成:56‑71份的熟料、3‑8份的粉煤灰、5‑11份的石硝、0.2‑0.4份的改性碱木质素以及11‑35份的矿粉,所述改性碱木质素通过磷钨酸与过氧化氢混合体系催化降解并活化碱木质素制成。改性碱木质素的加入,使得改性木质素吸附在磨细的物料表面,减小了物料颗粒之间的吸引力,从而使得粉磨好的物料不易团聚,从而实现提高水泥的粉磨效率的目的;本发明还提出了一种水泥的生产工艺,其具有提高原料混合均匀性的优点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料的技术领域,更具体地说,它涉及一种水泥及其生产工艺。
背景技术
水泥,粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体,能在空气中硬化或者在水中硬化,并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。
现有技术中,水泥由熟料、矿粉等混合制成,各原料混合时需进行粉磨,物料在细磨过程中,颗粒逐步细化,比表面积增大,水泥颗粒表面因断键而带电,粒子相互吸附并出现团聚,从而导致水泥的粉磨效率下降。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的第一个目的在于提供一种水泥,其具有提高水泥的粉磨效率的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种水泥的生产工艺,其具有提高原料混合均匀性的优点。
为实现上述第一个目的,本发明提供了如下技术方案:
一种水泥,包括以下重量份的原料制成:56-71份的熟料、3-8份的粉煤灰、5-11份的石硝、0.2-0.4份的改性碱木质素以及11-35份的矿粉,所述改性碱木质素通过磷钨酸与过氧化氢混合体系催化降解并活化碱木质素制成。
通过采用上述技术方案,粉煤灰的加入提高了水泥的耐磨性,石硝的加入起到填充的作用,增大水泥强度的效果;利用磷钨酸与过氧化氢混合体系催化降解并活化碱木质素制成的改性碱木质素具有分子量小,活性高的特点,因此水泥粉磨时改性木质素的加入,使得改性木质素吸附在磨细的物料表面,从而减小了物料颗粒之间的吸引力,从而使得粉磨好的物料不易团聚,从而实现提高水泥的粉磨效率的目的。
进一步地,包括以下重量份的原料制成:62-68份的熟料、3-8份的粉煤灰、5-11份的石硝、0.2-0.4份的改性碱木质素以及17-30份的矿粉。
进一步地,包括以下重量份的原料制成:65份的熟料、5份的粉煤灰、8份的石硝、0.3份的改性碱木质素、以及24份的矿粉。
进一步地,还包括除湿剂,所述除湿剂包括质量份为1-2份的聚乙二醇。
通过采用上述技术方案,聚乙二醇在水泥中起到吸湿作用,从而使得水泥不易因吸潮而产生强度降低的情况,另外当水泥加水搅拌时,聚乙二醇中的大分子链展开,从而在水泥中形成链状或网状形态,从而提高了水泥的抗折强度。
进一步地,还包括除湿剂,所述除湿剂包括质量份为3-4份的磷酸二氢镁。
通过采用上述技术方案,一方面磷酸二氢镁具有吸湿性,从而进一步减少了空气中的水份对水泥的影响,另一方面磷酸二氢镁溶于水后,电解出的粒子易形成多核羟基镁水合层,从而减少了体系中氢氧化镁的生成,减少了氧化镁水合反应时产生的水化热,从而减小了水泥的体积变化,减少了裂纹的产生。
进一步地,还包括质量份为3-4份的磷酸二氢镁。
进一步地,所述石硝粒径为0.05mm。
通过采用上述技术方案,当石硝粒径过大时,易导致后期水泥的磨细过程较为费力;另外石硝在磨细过程中,对水泥中其他组分产生辅助粉磨作用,从而减小了水泥的粒径,但是当石硝粒径过小时,石硝在粉磨时对水泥的其他组分不易产生辅助粉磨作用。
为实现上述目的之二,本发明还提出了一种水泥的生产工艺,
S1、称取熟料、石硝、粉煤灰、改性碱木质素,称取其余物料并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料、石硝、粉煤灰、改性碱木质素进行粉磨,并将其他原料不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,搅拌均匀,获得成品。
通过采用上述技术方案,通过改性碱木质素的加入,实现提高水泥的粉磨效率的目的,另外除湿剂的加入减少了空气中的水份对水泥的影响,从而实现提高水泥强度的目的;物料粉磨结束后,进行进一步搅拌,从而实现提高原料混合均匀性的目的。
进一步地,S3中,搅拌速率设置为35-40r/min。
通过采用上述技术方案,当S3中搅拌速率过大时,易产生较多的粉尘,从而一方面导致物料的浪费,另一方面导致空气的污染;而搅拌速率过小时,易导致水泥各组分混合时间延长,从而导致水泥的加工工作效率降低。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
第一、改性碱木质素的加入,减少了磨细后的物料之间的团聚,从而实现提高水泥的粉磨效率的目的;
第二、原料粉磨结束后,对物料进行进一步搅拌,实现了提高原料混合均匀性的目的。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
以下实施例与对比例中所用熟料购自淄博鲁中水泥有限公司,粉煤灰购自灵寿县金生矿业加工厂,矿粉购自北京山水文源新型建材有限公司,改性碱木质素通过公开号为CN102660035A中国专利中提出的利用磷钨酸与H2O2混合体系催化降解并活化碱木质素的方法制成,聚乙二醇购自济南晶昊化工的PEG-6000,磷酸二氢镁购自郑州市二七区麒祥化工产品商行。
实施例
实施例1
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.05mm的石硝8kg、改性碱木质素0.3kg以及矿粉24kg;
S2、以50吨/h的速率对熟料粉煤灰、石硝、改性碱木质素进行粉磨,熟料粉磨过程中,将矿粉不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以35r/min的搅拌速率进行搅拌均匀,获得成品。
实施例2-5
实施例2-5与实施例1的区别在于各组分的加入量不同,其他均与实施例1相同,具体加入量如表1所示。
实施例6
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.05mm的石硝8kg、改性碱木质素0.3kg,称取聚乙二醇1.5kg、矿粉24kg并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料、粉煤灰、石硝、改性碱木质素进行粉磨,并将矿粉、聚乙二醇不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以35r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
实施例7
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.05mm的石硝8kg、改性碱木质素0.3kg,称取聚乙二醇1kg、矿粉24kg并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料、粉煤灰、石硝、改性碱木质素进行粉磨,并将矿粉、聚乙二醇不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以35r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
实施例8
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.05mm的石硝8kg、改性碱木质素0.3kg,称取聚乙二醇2kg、矿粉24kg并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料、粉煤灰、石硝、改性碱木质素进行粉磨,并将矿粉、聚乙二醇不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以35r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
实施例9
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.05mm的石硝8kg、改性碱木质素0.3kg,称取磷酸二氢镁3.5kg、矿粉24kg并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料、粉煤灰、石硝、改性碱木质素进行粉磨,并将矿粉、磷酸二氢镁不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以35r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
实施例10
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.05mm的石硝8kg、改性碱木质素0.3kg,称取磷酸二氢镁3kg、矿粉24kg并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料、粉煤灰、石硝、改性碱木质素进行粉磨,并将矿粉、磷酸二氢镁不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以35r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
实施例11
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.05mm的石硝8kg、改性碱木质素0.3kg,称取磷酸二氢镁4kg、矿粉24kg并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料、粉煤灰、石硝、改性碱木质素进行粉磨,并将矿粉、磷酸二氢镁不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以35r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
实施例12
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.05mm的石硝8kg、改性碱木质素0.3kg,称取聚乙二醇1.5kg、磷酸二氢镁3.5kg以及矿粉24kg并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料、粉煤灰、石硝、改性碱木质素进行粉磨,并将聚乙二醇、矿粉、磷酸二氢镁不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以35r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
实施例13
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.015mm的石硝8kg、改性碱木质素0.3kg,称取聚乙二醇2kg、磷酸二氢镁4kg以及矿粉24kg并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料、粉煤灰、石硝、改性碱木质素进行粉磨,熟料粉磨过程中,将聚乙二醇、矿粉、磷酸二氢镁不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以35r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
实施例14
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.1mm的石硝8kg、改性碱木质素0.3kg,称取聚乙二醇2kg、磷酸二氢镁4kg以及矿粉24kg并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料、粉煤灰、石硝、改性碱木质素进行粉磨,熟料粉磨过程中,将聚乙二醇、矿粉、磷酸二氢镁不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以35r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
实施例15
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.05mm的石硝8kg、改性碱木质素0.3kg,称取聚乙二醇2kg、磷酸二氢镁4kg以及矿粉24kg并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料、粉煤灰、石硝、改性碱木质素进行粉磨,熟料粉磨过程中,将聚乙二醇、矿粉、磷酸二氢镁不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以40r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
实施例16
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.05mm的石硝8kg、改性碱木质素0.3kg,称取聚乙二醇2kg、磷酸二氢镁4kg以及矿粉24kg并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料、粉煤灰、石硝、改性碱木质素进行粉磨,熟料粉磨过程中,将聚乙二醇、矿粉、磷酸二氢镁不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以25r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
实施例17
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.015mm的石硝8kg、改性碱木质素0.3kg,称取聚乙二醇2kg、磷酸二氢镁4kg以及矿粉24kg并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料、粉煤灰、石硝、改性碱木质素进行粉磨,熟料粉磨过程中,将聚乙二醇、矿粉、磷酸二氢镁不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以50r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
对比例
对比例1
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.05mm的石硝8kg、矿粉24kg;
S2、以50吨/h的速率对熟料、粉煤灰、石硝进行粉磨,熟料粉磨过程中,将矿粉不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以35r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
对比例2
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.05mm的石硝8kg,称取聚乙二醇2kg、矿粉24kg,并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料、粉煤灰、石硝进行粉磨,熟料粉磨过程中,将矿粉、聚乙二醇不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以35r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
对比例3
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.05mm的石硝8kg,称取磷酸二氢镁3.5kg、矿粉24kg并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料粉煤灰、石硝、改性碱木质素进行粉磨,熟料粉磨过程中,将磷酸二氢镁、矿粉不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以35r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
对比例4
S1、称取熟料65kg、粉煤灰5kg、粒径为0.05mm的石硝8kg,称取聚乙二醇2kg、磷酸二氢镁3.5kg以及矿粉24kg,并搅拌均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料粉煤灰、石硝、改性碱木质素进行粉磨,熟料粉磨过程中,将聚乙二醇、磷酸二氢镁、矿粉不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,以35r/min的搅拌速率进行搅拌,并搅拌均匀,获得成品。
性能检测试验
根据GB/T1345-2005水泥细度检验方法测试实施例1至实施例16以及对比例1-4的步骤S2中加入其他物料半小时之后的水泥的0.045mm筛的筛余量。
根据GB17671-1999水泥胶砂强度检验方法的标准测试实施例1至实施例16以及对比例1的抗折强度,测试成品放置15天的3天抗折强度f1、三个月的3天抗折强度f2、半年后的3天抗折强度f3,并根据公式一、公式二计算三个月、半年的强度损失率h1和h2,具体试验数据如表2所示。
公式一h1=(f1-f2)*100/f1
公式二h2=(f1-f3)*100/f1
表2实施例1-17、对比例1-4的试验数据
参照表2,通过实施例1与对比例1、实施例6与对比例2、实施例9与对比例3、实施例12与对比例4对比可知,改性碱木质素的加入减少了水泥颗粒的团聚,起到了助磨效果,明显减少了水泥的0.045mm的筛余量,从而减少了水泥的粉磨时间,提高了水泥的加工工作效率。
由实施例6-8与实施例1对比可知,聚乙二醇的加入,提高了水泥的抗折强度,明显减少了水泥放置3个月以及半年后的强度损失率。
由实施例9-11与实施例1对比可知,磷酸二氢镁的加入,明显减少了水泥长时间放置后的强度损失率。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (6)
1.一种水泥,其特征在于,包括以下重量份的原料制成:56-71份的熟料、3-8份的粉煤灰、5-11份的石硝、0.2-0.4份的改性碱木质素以及11-35份的矿粉;所述改性碱木质素通过磷钨酸与过氧化氢混合体系催化降解并活化碱木质素制成,所述水泥还包括质量份为1-2份的聚乙二醇和/或质量份为3-4份的磷酸二氢镁。
2.根据权利要求1所述的一种水泥,其特征在于,包括以下重量份的原料制成:62-68份的熟料、3-8份的粉煤灰、5-11份的石硝、0.2-0.4份的改性碱木质素以及17-30份的矿粉。
3.根据权利要求2所述的一种水泥,其特征在于,包括以下重量份的原料制成:65份的熟料、5份的粉煤灰、8份的石硝、0.3份的改性碱木质素以及24份的矿粉。
4.根据权利要求1所述的一种水泥,其特征在于,所述石硝粒径为0.05mm。
5.根据权利要求1-4任意一条所述的一种水泥的生产工艺,其特征在于,
S1、称取熟料、石硝、粉煤灰、改性碱木质素,称取其余物料并混合均匀;
S2、以50吨/h的速率对熟料、石硝、粉煤灰、改性碱木质素进行粉磨,并将其他原料不断加入;
S3、将粉磨好的物料过0.045mm的筛后,搅拌均匀,获得成品。
6.根据权利要求5所述的一种水泥的生产工艺,其特征在于,S3中,搅拌速率设置为35-40r/min。
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