CN1042530A

CN1042530A - 节能快硬超高强硅酸盐水泥熟料

Info

Publication number: CN1042530A
Application number: CN 88107847
Authority: CN
Inventors: 叶瑞伦; 朱教群
Original assignee: Wuhan Polytechnic University
Current assignee: Wuhan Polytechnic University
Priority date: 1988-11-11
Filing date: 1988-11-11
Publication date: 1990-05-30

Abstract

本发明提供了一种节能超高强硅酸盐水泥熟料，熟料中的C₃S≥70％，C₂S≤4％；含铝相主要以无水硫铝酸钙(C₄A₃S)形式存在，烧成温度为1300±50℃。对原料无特殊要求，配方中不需要铁质原料，磨制水泥不需外掺石膏，水泥的强度达到或超过国家标准(GB)最高标号725R，后期强度稳定，不出现倒缩现象。烧制本水泥熟料可节省燃料20-25％；熟料增产5-10％。本熟料与粉煤灰共同磨制成的粉煤灰水泥，早期强度高，凝结硬化快，水泥增产80％左右。

Description

本发明涉及一种水泥，具体地说是涉及一种节能快硬超高强硅酸盐水泥熟料。

在硅酸盐水泥中，硅酸三钙是主要的矿物相，该矿物相水化较快，早期强度高，后期强度能稳定增加，就矿物的28天强度和一年强度而论，它居硅酸盐水泥熟料四矿物之首。因此若能在水泥熟料中增加它的含量，并使其岩相微观结构良好，则水泥的早期强度和后期强度均能得到极大的提高。硅酸三钙需在1450℃左右的高温下形成，即使经此烧结温度后，C₃S在传统的硅酸盐水泥熟料中的含量也只达45-55%。为使硅酸盐水泥熟料中的硅酸二钙尽可能多地转化为C₃S，水泥专家们作了大量的工作，现行的主要措施是在水泥生料中加入矿化剂，以改善C₃S的形成条件。在所掺入的矿化剂中，尤以CaF₂和SO₃复合矿化剂的效果最为突出。发明专利申请86106022公开的“早期和终期高强度波特兰水泥及其配料方法”，就是在生料配料时加入了0.45-0.90%的矿化剂CaF₂，使得C₃S的含量提高到56.00-58.50%。掺入矿化剂后，C₃S虽能较多地形成，但是，矿化剂的掺入势必会改变水泥熟料中各矿物的形成情况和最终的矿物组成。

本发明的目的旨在发明一种节能超高强硅酸盐水泥熟料，采用的原料与普通硅酸盐水泥熟料类同，无特殊要求，烧成温度低。烧成的水泥熟料中的C₃S含量高，早期、中期强度高，后期强度稳定增加，不出现后期强度倒缩现象。

节能超高强硅酸盐水泥熟料的矿物成分中不含C₃A和C₄AF。它所含矿物成分（重量%）为：C₃S≥70，C₂S≤4，C₄A₃S3-10，高温石膏（按SO₃计，不超过3.5%）0-6，游离CaO≤1.5。

本熟料的化学成分（重量%）为：CaO60-65，SiO₂17-21，Al₂O₃3-6.5，Fe₂O₃0-3，CaF₂1-1.9，SO₃3.5-9。

烧制本水泥熟料不用铁质原料（如铁矿石、铁粉、硫铁渣等）。其原料为石灰石、粘土、石膏、萤石、煤。各种原料的化学成分如表1所示。

燃煤的工业分析为：V＝5.86%，A＝40.34%，C＝50.41%，W＝3.75。Q＝4329Kcal/kg。

将上述原料按比例混合粉磨后入窑，在1300±50℃的高温下煅烧，冷却后得本水泥熟料。水泥熟料不外掺石膏，单独粉磨即制得快硬超高强硅酸盐水泥。水泥的各项性能技术指标与传统硅酸盐水泥的对照见表2。此种水泥在凝固后，无体积干缩的不良性能。

从图片中可见熟料中大量存在硅酸三钙，且其分布均匀，颗粒大小均齐，晶体发育良好，硅酸二钙含量极少，仅在个别视域中偶有发现，此外还可看到少量的细鳞状的C₄A₃ S晶体。水泥熟料中的含铝相不象以往那样以铝酸三钙的形式存在，而是以无水硫铝酸钙（C₄A₃ S）形式存在。C₄A₃ S的早期强度高，后期强度稳定，克服了C₃A的诸多不足之处。本水泥体系中C₃S、C₄AS及高温石膏（CaSO₄）之间的合理匹配更使本水泥熟料产生了最优强度值。

对水泥的水化产物研究发现，水泥石中针状的钙钒石晶体与C-S-H凝胶相互交织，结合牢固，具有类似纤维增强的功效。又由于C₄A₃ S水化时生成钙钒石晶体，固相体积增加，填充早期水泥中的孔隙，从而整个水泥石结构致密，孔隙少，使水泥石的强度得到很大的提高。在本体系的水泥水化产物中没有不稳定的成分和有害成分，使得水泥的长期强度稳定增加，不会象有些水泥出现后期强度倒缩现象。

本水泥熟料和传统的硅酸盐水泥熟料相比，可节煤20-25%，熟料产量增产5-10%。可向本水泥熟料掺入大量粉煤灰，共同磨制出粉煤灰水泥，该水泥不存在传统粉煤灰水泥早期强度低，凝结硬化太慢的缺憾，且水泥产量可增产80%左右。

实施例：

例1：将重量%为石灰石70、粘土5.3、石膏9.7、煤15、萤石1.60进行配料，混合粉磨至细度为筛余小于12%（4900孔筛），再在立窑中煅烧，煅烧温度1300±50℃，冷却得水泥熟料，将水泥熟料单独粉磨到细度为10%（+4900孔）后得快硬超高强水泥，水泥熟料的化学成分见表3，水泥的物理性能见表4。

例2：将重量%为石灰石66.12、粘土4.45、石膏13.28、煤15.0、萤石1.10进行配料，工艺过程如例1。其水泥熟料的化学成分见表3。

水泥的物理性能见表4。

例3：将重量%为石灰石70、粘土6.76、石膏7.38、煤14.9、萤石1.01进行配料，工艺过程如例1。其水泥熟料的化学成分见表3，水泥的物理性能见表4。

Claims

1、一种节能快硬超高强硅酸盐水泥熟料，其特征在于熟料的矿物成分不含C₃A、C₄AF、其所含矿物成分(重量%)为：C₃S≥70、C₂S≤4、C₄A₃S₃-10、高温石膏(按SO₃)，不超过3.5%)0-6，游离CaO≤1.5。

2、根据权利要求1所述的水泥熟料，其特征在于熟料的化学成分（重量%）为：CaO60-65、SiO₂17-21、Al₂O₃3-6.5、Fe₂O₃0-3、CaF₂1-1.9、SO₃3.5-9。

3、根据权利要求1所述的水泥熟料，其特征在于烧制本水泥熟料不用铁质原料（如铁矿石、铁粉、硫铁渣等）。

4、根据权利要求1、3所述的水泥熟料，其特征在于熟料的烧成温度范围为1300±50℃。

5、根据权利要求1所述的水泥熟料，其特征在于水泥熟料磨制水泥时不外掺石膏作为缓凝剂。