CN100398478C

CN100398478C - 高钙离子水泥

Info

Publication number: CN100398478C
Application number: CNB2006100303264A
Authority: CN
Inventors: 章永泰
Original assignee: 章永泰
Current assignee: Shanghai Yongcheng Water Environment Technology Co., Ltd.
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2006-08-24
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2026-08-24
Also published as: CN1939860A

Abstract

本发明为一种建材技术领域的高钙离子水泥。在CaO-SiO₂-Al₂O₃-CaSO₄系统中引进Ca离子，其组份重量百分比如下：CaO 60%-62%，SiO₂ 3%-4%，Al₂O₃ 1%-2%，CaSO₄ 30%-31%，活性剂1%-6%。本发明具有广泛的实用性，可以用于江河湖泊堤堰护坡、护堤、蓄水库池工程、输水工程、软基处理、淤泥固化、围海造田等水利工程和环境保护工程。其水泥固化成形后，具有良好的抗压、抗渗、抗冻性能，其工况适应性强、工程造价低、施工方便、美观大方等优点。

Description

高钙离子水泥

技术领域

本发明涉及一种建筑材料技术领域的水泥，特别涉及一种具有高强度、高抗渗性、高抗冻性的可以用泥、沙、石头等材料制作高钙离子水泥。

背景技术

普通的硅酸盐水泥主要以沙、石作为固化材料，若掺入10％-20％的土，则水泥的强度和水稳定性上就很难符合实际工程的要求，主要体现在早强差、收缩大、易开裂、稳定性(水稳性、冻稳性、热稳性)差等，特别是粉质化、砂质化的地区，这些问题将更为突出。同样高铝水泥在土壤中的硫酸盐含量较高时，会生成膨胀性钙矾石造成危害。

经对现有技术的文献检索发现，与本发明相类似的专利为：专利号98117267.9，专利名称：玻纤水泥，该专利描述如下：本发明为一种用于制作玻璃纤维增强水泥制品的玻纤水泥，其熟料是在1250℃～1400℃温度范围内氧化或中性气体中烧成的，以硫铝酸钙固溶Zn和Zr离子的固溶体为主要矿相的玻纤水泥熟料，根据使用要求，使用时加入一定量石膏和其它填加剂磨制而成。尽管玻纤水泥可以减轻水泥对玻璃纤维的腐蚀，具有较高的早强度，但它与硅酸盐水泥等普通水泥都具有一个共性缺点，即制作过程中工况适应能力差，在制作过程中，若粘土类物质超过设定的混合比例，则水泥制品的品质会受到极大影响。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的不足，提供一种高钙离子水泥，使其具有广泛的实用性，可以用于江河湖泊堤堰护坡、护堤、蓄水库池工程、输水工程、软基处理、淤泥固化、围海造田等水利工程和环境保护工程。其水泥固化成形后，具有良好的抗压、抗渗、抗冻性能，其工况适应性强、工程造价低、施工方便、美观大方等优点。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明在CaO-SiO₂-Al₂O₃-CaSO₄系统中引进Ca离子，其组份重量百分比如下：

CaO 60％-62％

SiO₂ 3％-4％

Al₂O₃ 1％-2％

CaSO₄ 30％-31％

活性剂 1％-6％

最佳组成范围以重量百分数表示如下：

CaO 61％

SiO₂ 3.5％

Al₂O₃ 1.5％

CaSO₄ 30.5％

活性剂 3.5％

其组份中所述的活性剂，为三乙醇胺、木质素磺酸盐或聚合性粘结剂，或以上材料的任意混合物。

本发明表明，当CaO、SiO₂、Al₂O₃、CaSO₄ 离子成份达到上述化学组份重量百分数时，随水泥水化作用生成的钙离子将超出凝硬反应交换所需的数量，这部分钙离子就会与其它成分产生化合反应，生成许多不溶于水的结晶化合物并逐渐硬化，使水泥土的强度和水稳性有极大提高。

本发明各化学组份中的各种钙离子和水完成部分水解和水化反应后形成钙络合物，钙络合物的钙阳离子与混凝土中的阴离子(SiO₃ ^2-)结合生成不溶于水的CaSiO₃(水泥主要结晶体)深入到混凝土的空隙中，分解出钙离子再次进行扩散，在存在有Ca(OH)₂形成的高浓度钙离子区，再次发生反应又形成钙的络合物，如此循环反应，不断增生CaSiO₃水泥结晶体。与混凝土相结合成为一个整体，从而堵塞了水可以通过的缝隙。从而达到永久性的防水、防潮、防腐和保护钢筋，增强混凝土结构强度的效果。本发明在防水工程中可得到广泛应用，特别适合于经常处在潮湿环境，耐久性要求较高的重点工程使用。

具体实施方式

以下为本发明的实例：

例1.高钙离子水泥熟料组成重量百分数如下：

CaO 61.3％±0.2％，SiO₂ 3.7％±0.2％，Al₂O₃ 1.45％±0.2％，CaSO₄30.6％±0.3％，三乙醇胺与木质素磺酸盐2.85％±1％混合。

取以上组成熟料100Kg，在球磨机里混磨成高钙离子水泥，其物理性能列入表1。

例2.高钙离子水泥熟料组成重量百分数如下：

CaO 61％±0.7％，SiO₂ 3％±1％，Al₂O₃ 1％±0.5％，CaSO₄ 30％±0.4％，木质素磺酸钠与聚合性粘结剂5％±1％。

例3.高钙离子水泥熟料组成重量百分数如下：

CaO 61％±0.1％，SiO₂ 3.5％±0.1％，Al₂O₃ 1.5％±0.1％，CaSO₄ 30.5％±0.1％，三乙醇胺与聚合性粘结剂3.5％±0.1％。

表1

例4.高钙离子水泥熟料组成重量百分数如下：

CaO 61％±1％，SiO₂ 3.5％±0.5％，Al₂O₃ 1.5％±0.5％，CaSO₄ 30.5％±0.5％，木质素磺酸钠与聚合性粘结剂3.5％±2.5％。

取以上组成熟料100Kg，在球磨机里混磨成高钙离子水泥，其物理性能：比表面积(m²/kg)573-584，pH10.15-10.31，抗折强度(MPa)7.4-10.0，抗压强度(MPa)52.3-89.0。

上述实验结果表明，本发明高钙离子水泥的其耐久性(抗折强度与抗压强度)明显高于硅酸盐水泥及玻纤水泥，(根据我国2001年4月1日起正式实施的水泥新标准，本发明所形成的水泥制的强度等级MPa数值符合且高于新标准的数值)其使用效果具有低掺量、高强度、抗收缩、水稳性好等技术特点，可广泛用于道路工程、基础处理工程和水利水电工程等领域，且成本较低，具有较高的性价比。

Claims

1.一种高钙离子水泥，其特征在于，在CaO-SiO₂-Al₂O₃-CaSO₄系统中引进Ca离子，其组份重量百分比如下：CaO 60％-62％，SiO₂ 3％-4％，Al₂O₃ 1％-2％，CaSO₄30％-31％，活性剂1％-6％。

2.根据权利要求1所述的高钙离子水泥，其特征是，其组份重量百分比如下：CaO 61％±0.1％，SiO₂ 3.5％±0.1％，Al₂O₃ 1.5％±0.1％，CaSO₄ 30.5％±0.1％，活性剂3.5％±0.1％。

3.根据权利要求1所述的高钙离子水泥，其特征是，其组份重量百分比如下：CaO 61％，SiO₂ 3.5％，Al₂O₃ 1.5％，CaSO₄ 30.5％，活性剂3.5％。

4.根据权利要求1或者2或者3所述的高钙离子水泥，其特征是，所述的活性剂，为三乙醇胺、木质素磺酸盐或聚合性粘结剂。

5.根据权利要求1或者2或者3所述的高钙离子水泥，其特征是，所述的活性剂，为三乙醇胺、木质素磺酸盐和聚合性粘结剂的组合物。

6.根据权利要求1或者2或者3所述的高钙离子水泥，其特征是，所述的活性剂，为三乙醇胺和聚合性粘结剂的组合物。

7.根据权利要求1或者2或者3所述的高钙离子水泥，其特征是，所述的活性剂，为三乙醇胺和木质素磺酸盐的组合物。

8.根据权利要求1或者2或者3所述的高钙离子水泥，其特征是，所述的活性剂，为木质素磺酸盐和聚合性粘结剂的组合物。