CN1290667A - 水泥高活性细钢渣粉混合材料及其制备高标号水泥的方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种用磨细钢渣粉制造的水泥高活性混合材料及其制造方法和用其制备高标号通用水泥的方法。这种高活性细钢渣粉比表面积≥300m²/kg,粒径小于40μm的颗粒含量大于65%(重量),7天和28天活性指数分别≥75%和80%,安定性合格。配制水泥时掺入占总重量10—50%钢渣粉和0—35%其它混合材料,可将各组分预先磨细再混合,也可将磨细的钢渣粉与粗水泥熟料及其它组分共同粉磨。该钢渣粉的制造方法为:将小于60mm的钢渣投入粉碎机中粉碎后经分级机分选。

Description

水泥高活性细钢渣粉混合材料及其制备高标号水泥的方法

本发明为一种用磨细钢渣粉制造的水泥高活性混合材料及用其配制水泥的方法，涉及建筑材料工业的水泥材料领域。

与本发明相关的技术有以下几个：

(1)采用钢渣作为水泥混合材料制备钢渣矿渣水泥。其主要技术和比较先进的工艺为：将钢渣预先水闷，使之粉碎成为数厘米至数毫米的颗粒，将这些钢渣颗粒与水泥熟料、矿渣及石膏共同粉磨，达到比表面积350m²／kg，制成水泥。其中各个组分的重量比例为：钢渣≥30％，钢渣+矿渣≥60％，石膏5％左右，其余为硅酸盐水泥熟料。制成的水泥强度分为325和425两个标号。有相应的钢渣矿渣水泥国家标准。

(2)利用钢渣粉作为水泥混合材料，添加激发剂，制备含钢渣的水泥。其特点是：在水泥生产时加入特殊的激发剂，提高水泥强度。激发剂的种类有多种，多数为化工原料，也有一些为煅烧过的石膏。颗粒状的钢渣与水泥熟料、石膏及激发剂共同粉磨。水泥强度标号大部分为325#和425#，有少量可以达到525#。

以上技术代表了近年来钢渣在水泥中应用技术方面的现有成果，但是对于钢渣的细度未加以控制，钢渣在水泥中的实际颗粒过粗，钢渣的活性未得到发挥，活性较低，造成钢渣水泥强度低。工厂实际生产的钢渣矿渣水泥标号主要为325#和425#。如果按照国际标准(ISO标准)来衡量，强度标号更低。如果采用掺加激发剂的方法，虽然可以将水泥强度标号提高到525#，但是国家水泥标准不允许掺加对水泥性能有影响的助剂，否则对混凝土的性能的影响难以控制。这导致了含钢渣的水泥在市场上的竞争力较弱，这使钢渣在水泥中的利用总量受到限制。

本发明的目的是制造一种具有高活性的钢渣磨细粉，作为水泥的高活性混合材料，在水泥中掺加10-35％(重量)时，可以配制强度标号为525的水泥；在水泥中掺加35-50％(重量)时，可以配制强度标号为425的水泥。这种水泥高活性混合材料比表面积大，活性高，适用于制造525#普通硅酸盐水泥、矿渣普通硅酸盐水泥、复合普通硅酸盐水泥、钢渣矿渣水泥。磨细钢渣粉可以在水泥中单独掺加，也可以与粉煤灰、矿渣、火山灰、炉渣、沸石、煤矸石、磷渣及其它工业废渣复合掺加。制成的水泥适用于制备普通混凝土、大体积混凝土(如大型建筑的基础混凝土、大坝混凝土)、高强混凝土、预应力混凝土、混凝土预制构件等。

本发明的具体内容如下：1．钢渣采用预先磨细和分选，使其比表面积≥300m²／kg，粒径小于40μm的颗粒含量大于65％(重量)，主要性能达到：7天和28天的活性指数分别大于或等于75％和80％，均远高于国家关于用作水泥混合材料的工业废渣的活性标准规定70％的要求；密度=2．90-3．30g／cm³，压蒸安定性合格。其中各个指标的测试评价方法均采用现有的通用方法：

活性指数：按照“GB12957-1991用作水泥混合材料的工业废渣活性试验方法”进行检验，以30％(重量)磨细钢渣粉与70％(重量)525#硅酸盐水泥的混合物28天的抗压强度和纯525#硅酸盐水泥28天的抗压强度之比值来表示。即：

压蒸安定性：在525硅酸盐水泥中掺加30％高活性钢渣粉后，经国家水泥标准规定的压蒸法检验合格。

碱度系数：以氧化物含量(重量)之比表示：CaO／(SiO₂+P₂O₅)

成分要求：金属铁含量≤0．8％(重量)，游离氧化钙含量≤3％(重量)，碱度系数≥2。

2．掺加高活性钢渣粉混合材料生产高标号水泥的方法是：配制强度标号为525的水泥时，掺入占总重量10-35％的磨细高活性钢渣粉和占总重量0-30％的其它工业废渣，作为混合材料；配制强度标号为425的水泥时，掺入占总重量30-50％的磨细高活性钢渣粉和占总重量0-35％的其它工业废渣，作为混合材料。其中高活性钢渣粉的比表面积≥300m²／kg，其它工业废渣包括矿渣、粉煤灰、火山灰、炉渣、沸石、煤矸石、磷渣等。水泥的品种包括普通硅酸盐水泥、矿渣普通硅酸盐水泥、复合普通硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、钢渣矿渣水泥。采用下列三种工艺之一制造水泥：(1)除钢渣粉之外，将水泥的其它各个组分也预先分别粉磨至比表面

 积300m²／kg以上，然后再与已经磨细的钢渣粉按照规定的比例混

 合均匀，制成水泥。(2)将水泥的其它各个组分预先分别粉磨至比表面积200m²／kg以上，

 然后再与已经磨细的钢渣粉按照规定的比例混合均匀，同时加以

 进一步粉磨，制成水泥。(3)将磨细的钢渣粉与未经预先磨细的水泥熟料及其它各个组分按照

规定比例同时加入到磨机内，共同粉磨，达到总的比表面积

300m²／kg以上制成水泥。3．高活性钢渣粉水泥混合材料的制造流程如下：小于60mm的块状钢渣 $\→$ 投入粉碎机中粉碎 $\→$ 进入分级机分选 $\→$ 得到比表面积大于300m²／kg的粉状产品。其中当金属铁含量大于0．8％(重量)时，在生严过程的一个环节中***磁选机，选除金属铁，使之含量小于0．8％(重量)。粉状产品的比表面积可以根据需要而通过调整分级机的参数进行调整，范围为300-500m²／kg。

本发明的优点和效果：

本发明所提出的磨细钢渣粉具有水化反应活性高、水泥生产成本低、水泥强度高和综合性能好等优点。掺加部分高活性的磨细钢渣粉作为混合材料制成的水泥用于混凝土工程，可以降低混凝土的水化热温升，保证混凝土早期强度，提高后期强度，增加混凝土的抗磨损性能和抗腐蚀性能，提高混凝土耐久性。

以下为本发明的实施例：例1：水泥熟料预先粉磨至比表面积330m²／kg，磨细钢渣粉比表面积

  303m²／kg，磨细细矿渣粉比表面积383m²／kg，按照下表配料、混

  合均匀，制成水泥，测得水泥的压蒸安定性全部合格，凝结时间

  正常，符合国家标准，水泥强度如下表：

例2：磨细钢渣粉比表面积409m²／kg，然后和水泥熟料、矿渣、石膏混

  合后共同粉磨，制成水泥。预先粉磨至比表面积310m²／kg，磨细

  细矿渣粉比表面积202m²／kg，按照下表配料、混合均匀，制成水

  泥，测得水泥的压蒸安定性全部合格，凝结时间正常，符合国家

  标准，水泥强度如下表：

Claims (5)

1．一种水泥高活性的细钢渣粉混合材料，其特征在于：

所述细钢渣粉采用预先磨细和分选获得，比表面积≥300m²／kg，粒径小于40μm的颗粒含量大于65％(重量)，7天活性指数≥75％，28天活性指数≥80％，流动度比≥100％，密度=2．80-3．30g／cm³，金属铁含量≤0．8％(重量)，游离CaO≤3％(重量)。

2．一种利用权利要求1所述混合材料生产高标号水泥的方法，其特征在于：

配制强度标号为525的水泥时，掺入占总重量10-35％的磨细高活性钢渣粉和占总重量0-30％的其它工业废渣，作为混合材料；配制强度标号为425的水泥时，掺入占总重量30-50％的磨细高活性钢渣粉和占总重量0-35％的其它工业废渣，作为混合材料；其中其它工业废渣包括水泥工业中常用的矿渣、粉煤灰、火山灰、炉渣、沸石、煤矸石、磷渣，将细钢渣粉与水泥的其它组份磨细混匀即可。

3．一种根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

除钢渣粉之外，将水泥的其它各个组分也预先分别粉磨至比表面积300m²／kg以上，然后再与已经磨细的钢渣粉按照规定的比例混合均匀，制成水泥。

4．一种根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

将水泥的其它各个组分预先分别粉磨至比表面积200m²／kg以上，然后再与已经磨细的钢渣粉按照规定的比例混合均匀，同时加以进一步粉磨，制成水泥。

5．一种根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

将磨细的钢渣粉与未经预先磨细的水泥熟料及其它各个组分按照规定比例同时加入到磨机内，共同粉磨，达到总的比表面积300m²／kg以上制成水泥。