CN1048702C - 一种早强型煤矸石水泥的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种早强型大掺量煤矸石水泥的制造方法，其特点是：在水泥中掺入3～15%激发剂，使水泥中煤矸石掺量提高到50～70%，水泥的强度仍能达到425R～625R。本发明不仅从根本上改变了现有火山灰质水泥煤矸石掺量低、早期强度低和标号不高的缺点，而且不改变水泥厂原有生产工艺，实施简便易行，经济效益显著。

Description

一种早强型煤矸石水泥的制造方法
本发明属于天然火山灰质水泥的制造方法，涉及一种早强型煤矸石水泥的制造方法。
在水泥中掺入煤矸石生产火山灰质硅酸盐水泥在我国已有生产和应用。中国环境科学出版社1992年出版的《工业废渣建筑材料》中关于煤矸石用作水泥混合的情况时列举唐山启新水泥厂的煤矸石掺加量为：“#525R普通水泥矸石掺加量控制在12±2％；#425R火山灰水泥矸石掺加量控制在26±2％”，它的生产方法是将自燃煤矸石或煅烧煤矸石与水泥熟料和石膏一起混磨至一定细度。但这种水泥的早期强度低，且早期强度增长较慢，当煤矸石掺量增加时，水泥的强度显著降低。因此，在生产425#及425#以上的火山灰水泥时，煤矸石掺量一般在30％以下，这不仅减少了水泥的产量，而且也降低了煤矸石这种大量排放的工业废渣的利用率。
本发明旨在克服现有技术中的不足，通过在水泥中添加激发剂，提供一种早强型煤矸石水泥的制造方法，从而在使现有水泥生产工艺不作根本改变的前提下，提高水泥中煤矸石的掺量、增加水泥产量、降低水泥成本。
本发明的内容是：一种早强型煤矸石水泥的制造方法，其特征是：将50％～70％(重量)煤矸石与25％～55％(重量)水泥熟料和3％～15％(重量)激发剂混合磨细至勃氏比表面积250～400M2/Kg，或将各组分分别磨细至勃氏比表面积250～400M2/Kg后，按上述比例混合而成为水泥。
本发明的内容中：所述煤矸石为天然煤矸石、自燃煤矸石或经600～1000℃煅烧后的煤矸石。
本发明的内容中：所述激发剂(按水泥总量计)是石膏0～5％、煅烧石膏0.2％～6％、亚甲基多萘磺酸钠高效减水剂0.1％～3％、明矾0.2％～5％、石灰0.2％～5％、氟硅酸钠0～6％、Na2SO40～7％的混合物。
本发明的内容中：所述激发剂中的石膏是天然石膏、磷石膏、氟石膏或其它工业废石膏。
本发明的内容中：所述激发剂中的煅烧石膏是石膏在700～1200℃下煅烧后的产物。
本发明的内容中：所述激发剂中的Na2SO4是工业Na2SO4、工业附产物Na2SO4或芒硝矿。
本发明具有以下特点：
(1)煤矸石具有一定的潜在水硬活性，这种潜在水硬活性在一定的碱性环境中可以被激发从而产生强度。现有技术生产的煤矸石水泥是利用水泥熟料水化产生的碱性产物激发煤矸石的潜在活性。但由于水泥熟料水化生成碱性产物速度较慢且总量有限，故目前煤矸石水泥中煤矸石的掺量较低且水泥早期强度偏低。本发明中添加的激发剂为碱性物质，在水泥水化过程中可以直接激发煤矸石的潜在水硬活性从而产生强度，故激发剂的掺入不仅可以提高水泥的早期强度，而且可以大幅度提高煤矸石的掺量；
(2)本发明中采用的激发剂组分简单，原料易得且价格便宜，这不仅降低了水泥成本，而且生产时易于控制；
(3)采用本发明，对水泥生产工艺无特殊要求，仅是在原有生产工艺上改变和调整配比，一次磨细即成，当然也可以将各种组分分别磨细后再按比例混合，工厂无需对原有生产工艺进行大幅度调整，仅需在原有生产线上调整配比就能创造出更高的经济效益和社会效益。
以下是本发明的几个实例(与现有煤矸石火山灰水泥比较)：
                        配                       比(重量％)编号    熟料    煤矸石  石膏       煅烧石膏    亚甲基多萘磺酸钠   石灰     氟硅酸钠   Na2SO4 明矾1#      45      50①     5         /              /                /         /         /        /2#      55      40①     5         /              /                /         /         /        /3#      25      70①     5         /              /                /         /         /        /4#      36      50①     3         2.5            3.0              1.0       1.0       0        3.55#      17      70③     0         6.0            2.0              0.2       0         0        4.86#      38      50①     1.2       0.5            0.3              5.0       1.5       0        3.5
         强        度  MPa编号    R3(压/折) R7(压/折)  R28(压/折)1#   11.4/2.7    17.2/3.9    32.3/5.12#   9.2/1.3     18.6/2.4    39.8/4.43#   8.1/0.9     12.2/1.7    20.1/3.44#   29.0/6.1    34.6/6.7    48.6/7.55#   19.8/3.9    26.7/4.8    46.8/7.16#   18.8/4.1    29.4/5.9    48.3/7.6注：1、表中编号1#、2#和3#、系现有技术，4#～6#系本发明。
2、表中①为自燃煤矸石；②为天然煤矸石；③为煅烧煤矸石。
由此可见，采用本技术后，水泥的早期和后期强度均显著高于相同掺量的煤矸石硅酸盐水泥。

Claims (6)

1、一种早强型煤矸石水泥的制造方法，其特征是：将50％～70％(重量)煤矸石与25％～55％(重量)水泥熟料和3％～15％(重量)激发剂混合磨细至勃氏比表面积250～400M2/Kg，或将各组分分别磨细至勃氏比表面积250～400M2/Kg后，按上述比例混合而成为水泥。
2、根据权利要求1所述煤矸石水泥的制造方法，其特征是：所述煤矸石为天然煤矸石、自燃煤矸石或经600～1000℃煅烧后的煤矸石。
3、根据权利要求1所述煤矸石水泥的制造方法，其特征是：所述激发剂(按水泥总量计)是石膏0～5％、煅烧石膏0.2％～6％、亚甲基多萘磺酸钠0.1％～3％、明矾0.2％～5％、石灰0.2％～5％、氟硅酸钠0～6％、Na2SO40～7％的混合物。
4、根据权利要求1或3所述煤矸石水泥的制造方法，其特征是：所述激发剂中的石膏是天然石膏、磷石膏、氟石膏或其它工业废石膏。
5、根据权利要求1或3所述煤矸石水泥的制造方法，其特征是：所述激发剂中的煅烧石膏是石膏在700～1200℃下煅烧后的产物。
6、根据权利要求1或3所述煤矸石水泥的制造方法，其特征是：所述激发剂中的Na2SO4是工业Na2SO4、工业附产物Na2SO4或芒硝矿。
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