CN103214196B - 一种水泥组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型水泥组合物，在所述组合物中加入了新型化合物，在工程建设中，可避免空气存在产生的危害，增加抗压强度，而且还可解决混凝土的缓凝、抗化学腐蚀、防冻等性能。

Description

一种水泥组合物
技术领域
本发明涉及工程材料领域，尤其涉及一种新型水泥组合物。同时本专利得到国家自然基金项目(41202214)、北京市科技新星计划项目(Z121106002512008)和北方工业大学青年拔尖人才项目(BJRC201308)资助。
背景技术
水泥可细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料。
水泥的种类很多，按其用途和性能可分为通用水泥、专用水泥及特性水泥三大类。通用水泥为用于大最土木建筑工程一般用途的水泥，如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。专用水泥是指有专门用途的水泥。如油井水泥、大坝水泥、砌筑水泥等。特性水泥是某种性能比较突出的水泥，如快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力铝酸盐水泥等。按照主要的水硬矿物，水泥又可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥以及少熟料和无熟料水泥等。
硅酸盐类水泥的生产工艺在水泥生产中具有代表性，是以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，然后喂入水泥窑中煅烧成熟料，再将熟料加适量石膏(有时还掺加混合材料或外加剂)磨细而成。
水泥生产随生料制备方法不同，可分为干法(包括半干法)与湿法(包括半湿法)两种。干法生产：将原料同时烘干并粉磨，或先烘干经粉磨成生料粉后喂入干法窑内煅烧成熟料的方法。但也有将生料粉加入适量水制成生料球， 送入立波尔窑内煅烧成熟料的方法，称之为半干法，仍属干法生产之一种。湿法生产：将原料加水粉磨成生料浆后，喂入湿法窑煅烧成熟料的方法。也有将湿法制备的生料浆脱水后，制成生料块入窑煅烧成熟料的方法，称为半湿法，仍属湿法生产之一种。
干法生产的主要优点是热耗低(如带有预热器的干法窑熟料热耗为3140～3768焦/千克)，缺点是生料成分不易均匀，车间扬尘大，电耗较高。湿法生产具有操作简单，生料成分容易控制，产品质量好，料浆输送方便，车间扬尘少等优点，缺点是热耗高(熟料热耗通常为5234～6490焦/千克)。
为改善水泥以及混凝土性能，经常需要在水泥混凝土中添加掺合剂或外加剂。但是这些外加物质都是只具有单一，只能解决某一方面的性能问题，如减水试剂只能起到减水效果；早强剂只能起到早强效果；缓凝剂也只能起到缓凝效果，而对于水泥混凝土而言需要解决的性能是很多的，单一效果不能满足解决水泥混凝土性能问题。同是粉状产品，不易搅拌；在水泥混凝土养护，需要覆盖保温材料，给养护带来不便。搀合量大，成本高等不足指出，在专利申请号85108262的专利中，只能改善水泥混凝土的流动性和防止硬化前随实践延续而引起的稠度变化，掺合量大，成本高，施工工艺复杂等不足；在专利申请号991160495中也只能解决混凝土的分散能力合减水早强功能。本发明提供一种新型水泥组合物及使用其的混凝土组合物，可综合解决以上所述的问题。
发明内容
因此，本发明的目的是提供了一种新型水泥组合物。
优选地，所述组合物包括磨细硅酸盐水泥熟料26-30重量份，磨细矿渣粉65-69重量份，硅粉5-6重量份，硫酸钙1.0-1.1重量份，0.1-0.5重量份 的下述式I化合物，
其中所述磨细硅酸盐水泥熟料的化学组成为：SiO2为22-28重量份，Fe2O3为3-5重量份，Al2O3为3-4重量份，CaO为65-70重量份，MgO为6-7重量份。
可利用上述水泥组合物形成混凝土组合物，所述混凝土组合物包括2-3重量份的权利要求1-5之一所述的水泥组合物，2.5-3.5重量份的惰性填料，1-2重量份的添加剂，其中所述添加剂包含50-70％的纤维素和30-60％的加气剂。
优选地，所述混凝土组合物在于其中所述加气剂包括一种或多种非离子、阳离子或阴离子表面活性剂。
优选地，所述加气剂是十二烷基硫酸钠或十二烷基磺酸钠。
优选地，所述纤维素选自羟甲基纤维素、羟乙基基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种。
综上所述，本发明水泥以及混凝土配方简单，原料容易得到，成本低，配制使用方便，可防止干燥收缩，具有很高的抗压强度，可以改善水泥混凝土综合性能的特点。
可以任选地使用一种或几种以下所列举的各种常规成分。在这些任选的可用的成分中有：常规的促硬剂、比如金属氯化物，如氯化钙和氯化钠，金属硫酸盐，如硫酸钠，以及有机胺，如三乙醇胺；普通的缓凝剂，比如醇、糖、淀粉和纤维素；钢筋防蚀剂，例如硝酸钠和亚硝酸钙；减水剂和高效减水剂例如木素磺酸和它们的盐，以及衍生物；羟基化羧酸和它们的盐；萘磺酸和甲醛水的缩合产物，磺化密胺缩聚产物，胺合它们的衍生物、链烷醇胺；和无机盐例如硼酸盐、磷酸盐、氯化物和硝酸盐；超级增塑剂等。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。应该理解的是，本发明的实施例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。根据本发明的实质对本发明进行的简单改进都属于本发明要求保护的范围。除非另有说明，本发明中的百分数是重量百分数。
实施例1：式I化合物的制备 
在一个500毫升的单口烧瓶中，称入3-甲基-4-羟基苯乙酮(25克，166.5mmol)，加入250毫升乙腈，搅拌下，加入碳酸钾(K2CO3)(26克，188.2mmol)，最后再滴加用50毫升乙腈稀释的溴乙酸乙酯(20毫升，172.2mmol)，室温搅拌反应8小时。反应结束后，加入200毫升乙酸乙酯稀释反应液，过滤，真空旋掉溶剂，得到黄色的液体。将该黄色的液体转入另一个500毫升的单口烧瓶中，加入300毫升二氯甲烷，搅拌，再加入间氯过氧苯甲酸(46克，199.9mmol)，最后加入催化量的对甲基苯磺酸，室温搅拌过夜。反应结束后，过滤，用100毫升二氯甲烷洗涤滤饼，合并滤液。滤液经饱和硫代硫酸钠和碳酸氢钠水溶液洗涤后，真空旋掉溶剂，得到浅黄色的液体。将上述反应的粗品转入另一个500毫升的单口烧瓶中，加入80毫升乙醇和催化量的对甲基苯磺酸，加热回流反应6小时。反应结束后，真空旋掉溶剂，得到浅黄色固体，该浅黄色固体经石油醚/乙酸乙酯(2∶1)重结晶后，得到白色固体的式I化合物16克。式I化合物的核磁数据如下所示。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.34(t，J＝7.14Hz，3H)，2.27(s，3H)，4.30(q，J＝7.14Hz，2H)，4.61(s，2H)，6.61-6.63(m，1H)，6.65(s，1H)，6.67-6.68(m，1H)，7.31(s，1H).
实施例2：
所述水泥组合物包括磨细硅酸盐水泥熟料26克，磨细矿渣粉68克，硅粉5克，硫酸钙1克，式I化合物0.1克，将上述原料混和粉磨。
实施例3：
所述水泥组合物包括磨细硅酸盐水泥熟料28克，磨细矿渣粉69克，硅粉6克，硫酸钙1.1克，式I化合物0.5克，将上述原料混和粉磨。
实施例4：
以下是对实施例2和3的产品进行理化性质检测的结果：

Claims (1)

1.一种水泥组合物，其特征在于包括下述组分：磨细硅酸盐水泥熟料28克重量份，磨细矿渣粉69克，硅粉6克，硫酸钙1.1克，0.5克的下述化合物，
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