CN1188085A - 无熟料硅酸盐水泥和少熟料水泥 - Google Patents

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Abstract

加入钙芒硝和煅烧石膏其机理是：NaSO4+Ca(OH)2+nH2O=2NaOH+CaSO4·2H2O+(N－2)H2O反应生成的石膏,其活性比生产时加入石膏要高得多,因为它与硅酸三钙反应生成硫铝酸钙的速度快得多,而化学反应中生成的NaOH是活化剂,能够提高铝酸三钙和石膏的溶解度,加速硫铝酸钙的形成,增加水泥中硫铝酸钙的数量,提高水泥水化液相的固化比例,致使水泥凝结硬化,加快早期强度的提高。由于硫酸钙与水泥中铝酸三钙反应,迅速形成大量的硫铝酸钙,并迅速结晶,形成晶核,则有利于水泥与其它成分的结晶,硫铝酸钙结晶强度发展很快,约一昼夜完毕。3CaAl2O3+3CaSO4·1/2H2O+29.5H2O→3Cao·Al2O3·3CaSO4·31H2O

Description

无熟料硅酸盐水泥和少熟料硅酸盐水泥
本发明属于同一个总的发明构思的两项发明，即用1-2种矿物添加剂，可以生产两种不同一产品，分别说明如下：
一、《无熟料硅酸盐水泥》
经过多次试验，证明这种硅酸盐胶结材料，与熟料硅酸盐一样，既能在水中于标准和自然条件下硬化，也能在蒸汽养护和高压处理条件下硬化。
本发明所属技术领域：《新型硅酸盐胶结材料》
门捷涅耶夫元素周期表的第二族碱土金属(镁、钙、锶、钡)与第三族(铝酸盐)、第四族(硅酸盐)、第五族(磷酸盐)、第六族(硫酸盐)元素的化合物具有水硬能力。这在理论上具有重大意义，它扩展了水硬性矿物胶结材料的范围，发明了性能更优越的矿物胶结材料，这无疑是一个重大的技术进步。
根据这个原理：本发明《无熟料硅酸盐水泥》，采用粒化高炉矿渣，火电厂炉渣、石灰三种材料为基料，加上添加剂“钙芒硝矿石”，按比例配料，混合均匀，入磨粉碎。要求细度：0.08毫米方格筛，筛余3％～5％，就可当水泥使用。
4、发明的目的：利用工业废渣；减少环境污染；节约燃料、电力；简化了水泥制造工艺，降低了产品成本。
5、本发明无熟料硅酸盐水泥与熟料硅酸盐水泥一样，其净浆标准稠度用水量27％～29％，1∶2.5胶砂标准稠度28，水化热小，抗水性好，孔隙率低。净浆试块，在水中养护三天后，由灰白色逐渐变成灰色，养护28天，和石灰岩色泽一致，断口细，28天抗压强度为59.2MPa(兆帕)，抗折11.8MPa。其它物理力学性能，如抗酸碱和抗裂性，也高于硅酸盐熟料水泥。
制造无熟料硅酸盐水泥的原材料要求：
粒化高炉矿渣水份小于或等于1％。
火电厂炉渣水份小于或等于1％；三氧化硫(SO3)≤3％；烧失量≤6％。
石灰(生石灰)必须经过消化处理，氧化镁(MgO)≤2％。
四川新津县产钙芒硝原矿，经破碎，颗粒均匀。
制造本水泥的配方：
粒化高炉矿渣——G5％
火电厂炉渣——19％
石灰——16％
钙芒硝矿石为：矿渣、炉渣、石灰三者总量的10％。
本胶结材料(水泥)能满足GB1344的要求：初凝：2--3小时；终凝：4--6小时试饼沸煮4小时，安定性合符要求。三联模胶砂试块：
    抗    压MPa     抗    折MPa
  三  天   二十八天   三  天   二十八天
    18.3     42.95     3.6     7.6
6、制造本水泥的优点：
①利用工业废渣，减少环境污染。
②制造原料少，配方简单易掌握。不需熟料烧成，只需生料粉磨。
③减少建厂投资，节约能源，制造成本低。
④可用于一般民用建筑，最适宜水工建筑。
二、《少熟料水泥》
1、《少熟料水泥》，本技术适用于矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰质硅酸盐水泥。应用本技术后，可使水泥在满足GB1344，并保持原有标号的前提下，减少熟料使用的50％以上，或使混合材量增加，超过GB1344的上限。
2、本专利的技术领域：在生产水泥产品上节约能源，增加产量，降低成本，在水泥生产上属于创造性。
3、应用本技术生产《少熟料水泥》，不仅能满足GB1344，且早期强度与普通水泥相当，后期强度持续增长，其砼抗炭化、护筋性与高熟料水泥相近，有的指标，如抗硫酸盐浸蚀则更好。
4、本技术核心部分，加入钙芒硝矿厂和煅烧石膏，在磨水泥中加入，不改变水泥厂现有生产设备和工艺不需增添设备。
5、本发明的目的：保证质量，增加产量降低成本。
6、《少熟料硅酸盐水泥》的物理力学性能：在试验中，熟料强度525#，熟料与矿渣掺合料1∶1，28天水泥强度达到48.6MPA；熟料与矿渣掺合料1∶2，出磨水泥28天强度达到44.3PMA；熟料强度425#，熟料与矿渣掺合比1∶1，出磨水泥28天强度38.7MPA；初凝2～3小时，终凝4～5小时；沸煮安定性一次性合格。在空气中干硬不脱砂，抗酸、碱性优于普通水泥。特别是立窑水泥烧高饱和比时，温度达不到，游离石灰高，出磨水泥安定性不合格者，采用本技术可解决水泥安定性问题。
制造少熟料水泥，要求生产425号水泥时，其熟料标号须达到525号；生产325号水泥，熟料标号须达到425号。
制造少熟料水泥配方：按照水泥熟料重量加入钙芒硝矿石和煅烧石膏。掺合料按照GB1344标准要求的上限掺入。
一般可参照以下比例配制：
熟料∶掺合料∶煅烧石膏∶钙芒硝矿
42％∶50％∶6％∶2％
将几种原料拌合均匀入磨粉碎，即可得少熟料水泥。
7、制造本水泥的优点：
①少熟水泥出磨安定性合格率高，工厂可及时出产品满足用户需求。其性能优于矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰、火山灰质水泥。
②工厂可增加水泥产量，降低成本。
③在增加产量的同时不增加设备投资。
④工艺简单，一般小水泥厂都能掌握使用。
⑤掺合料，是炼铁高炉的水淬矿渣或粉煤灰。
⑥二水石膏经高温煅烧而得。可采用土法烧石灰的办法进行煅烧。

Claims (2)

  1. 《无熟料硅酸盐水泥和少熟料水泥》的主要特征—按门捷涅耶夫化学原素周期表发现，第二族碱金属(MgO、Ca、Sr、Ba)与第三族铝酸盐，第四族硅酸盐，第五族磷酸盐，第六族硫酸盐元素的化合物，具有水硬能力，通过多试验，采用矿渣、炉渣、石灰等三者硅酸盐材料为基料，加上硫化矿物—钙芒硝矿石，按比例配料，混合均匀，入磨粉碎，达到要求细度，就成了水泥。钙芒硝矿和煅烧石膏还可以大大激发熟料强度，减少水泥熟产用量，增加掺合料，其性能与普硅水泥一样。
    应用本技术生产的无熟料水泥，既能在水中于标准和自然条件下硬化，也能在蒸汽养护和高压处理条件下硬化。生产的少熟料水泥，可使水泥满足GB1344并保持原有标号的前提下，减少熟料使用量50％以上，使混合材料掺量增加。早期强度，与普硅水泥相当，后期强度持续增长。
    两种水泥，其砼抗炭化、护筋性与高熟料水泥一样，有的指标，如抗硫盐浸蚀性能则更好。
    权利要求：
    一、产品和专用于制造该产品的方法和独立权利要求。
  2. 二、方法和直接使用该方法制造产品的独立权利要求。
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