CN105347706B - 一种自粉化低钙水泥及其预制品的制备方法 - Google Patents
一种自粉化低钙水泥及其预制品的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105347706B CN105347706B CN201510718970.XA CN201510718970A CN105347706B CN 105347706 B CN105347706 B CN 105347706B CN 201510718970 A CN201510718970 A CN 201510718970A CN 105347706 B CN105347706 B CN 105347706B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cement
- low
- efflorescence
- calcium cement
- pulverizable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/02—Portland cement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明涉及一种自粉化低钙水泥及其预制品的制备方法。本发明的自粉化低钙水泥以石灰石、砂岩、铁矿为原料制成，制成的自粉化低钙水泥CaO含量为40‑60%，主要矿物相为CS、C3S2、γ‑C2S和液相。自粉化低钙水泥预制品利用高浓度的CO2气体短期（8h）激发此水泥的活性，可以制成板材、砌块、砖、瓦等，也可以为实心、空心和多孔等多种高强度的预制品。本发明解决了普通硅酸盐水泥预制品养护周期长，能耗高、收缩开裂等问题，此外，自粉化低钙水泥烧成能耗低，CO2排放量少，早期强度高，后期强度缓慢增长，其制品物理力学性能优异，耐久性好，防火、耐腐蚀，装饰性、加工性好，绿色环保，节能减排，具有很好的社会、经济和环境效益。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种自粉化低钙水泥及其预制品的制备方法。
背景技术
近几年，预制装配式住宅愈来愈受到人们的关注，预制装配式住宅是用工业化的生产方式来建造住宅，将住宅的部分或全部构件在工厂预制完成，然后运输到施工现场，将构件通过可靠的连接方式组装而建成的住宅，在欧美及日本被称作产业化住宅或工业化住宅。生产预制构件不可避免需要使用硅酸盐水泥，但是，目前使用的硅酸盐水泥尚存在一些不足，主要表现为：早期强度偏低(20-30MPa)，养护周期长，蒸养耗能高，易开裂等。此外，普通硅酸盐水泥烧成温度较高，一般为1450℃甚至更高，导致能源消耗高；水泥坚硬，粉磨效率低，电耗高；水泥中CaO含量高，通常为65-70％(质量分数，下同)，对石灰石原料品质要求高，消耗大量的优质石灰石资源；由于大量的使用石灰石，产生大量的CO2等废气，环境污染日趋严重。因此，降低水泥烧成能耗，减少温室气体排放，提高水泥性能是未来水泥行业发展的方向。
专利CN 102491655 A公开了自粉化熟料矿渣硅酸盐水泥的制备方法，但是这种水泥是水硬性的，矿渣是主要的胶凝材料，自粉化熟料只是外加料；专利CN 101337777 A公布了通过降低水泥中熟料的含量来制备低碳水泥的方法；专利CN 102249576 A公布了一种低能耗、低排放水泥及其制备方法与应用，该水泥的主要矿物为硅酸二钙、硫铝酸钙和铁铝酸四钙；上述方法，虽然在一定程度上降低了水泥生产的CO2排放，但是带来的后果是 水泥的性能大大降低，表现在：早期强度低，后期增长幅度低，开裂、耐久性差，寿命短，不适于工业应用，更不适于做预制建材的胶凝材料。本发明以CS、C3S2、γ-C2S等低钙非水硬性硅酸盐矿物为主要矿物，熟料中CaO含量为40-60％，大大降低了由CaCO3分解产生的CO2气体排放，同时由于降低了石灰石饱和系数，煅烧温度降低，熟料烧成能耗大大降低，大大降低了燃料燃烧排放的CO2，熟料自粉化，降低能耗。本发明水泥没有水硬性，需要CO2气体激发其活性，主要应用于预制品的胶凝材料，解决了传统预制品胶凝材料养护周期长、养护成本高、收缩开裂等问题。
发明内容
综上所述，本发明采用的技术方案如下：
一种自粉化低钙水泥，以重量份表示，其主要矿物相包括：
CS 0-70份
C3S2 0-70份
γ-C2S 30-50份
液相 0-20份。
一种自粉化低钙水泥预制品的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、制备自粉化低钙水泥熟料：采用普通硅酸盐水泥生产过程，把石灰石、砂岩、铁矿经破碎、预均化、配料、粉磨、均化、煅烧等工序，其中：粉磨后生料细度控制在80um筛余小于10％；煅烧温度为1100-1250℃，煅烧后，不需要快速冷却，也不再需要粉磨，水泥自粉化，即得自粉化低钙水泥熟料；
步骤2、以重量份数计，把步骤1制备的自粉化低钙水泥熟料30-90份、骨料0-70份和外加剂0-5份混合，加入自粉化低碳水泥质量的10-40％自来水，再搅拌均匀后在成型设备上成型，得到各种形状的自粉化低钙水泥 预制品胚体；
步骤3、把步骤2制备的自粉化低钙水泥预制品胚体放入养护釜中，通入高浓度CO2工业废气，控制养护釜内压力在0.3-0.5MPa，温度20℃-60℃，养护8-24h，即得自粉化低钙水泥预制品。
进一步，所述的自粉化低钙水泥熟料，CaO含量为40-60％，主要矿物相为CS、C3S2、γ-C2S和液相。
进一步，所述的自粉化低钙水泥预制品可以是板材、砌块、砖、瓦等，可以为实心、空心和多孔等形式。
本发明的有益效果：
1.本发明水泥烧成温度低，可大量使用低品位石灰石和低热值煤粉；相比普通硅酸盐水泥，该水泥生产过程节约石灰石10-20％，烧成煤耗降低20-30％，CO2减排30％以上。
2.本发明水泥不需快速冷却，热损失大大降低；水泥自粉化，无需粉磨，水泥电耗降低40％。
3.本发明的水泥不与水反应，不需要防水储存；凝结硬化过程不消耗水，节约水资源；使用过程中吸收CO2，每吨水泥能吸收0.2-0.3吨CO2，可实现温室气体的安全、永久封存。
4.本发明水泥生产的预制品的养护采取的是CO2养护，而不是蒸压养护。预制品的生产周期短，反应条件温和，物理力学性能优异(如8h抗压强度达到70MPa以上，抗折强度大于8MPa)，后期强度缓慢增长，耐久性好，防火、耐腐蚀，制品装饰性能好，可二次加工。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，以下结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
一种自粉化低钙水泥预制品的制备方法如下：
步骤1、把石灰石70份、砂岩20份和铁矿10份混合，原料的化学组成见表1，经破碎、粉磨后，在回转窑中煅烧，煅烧温度1250℃，自然冷却，即得自粉化低钙水泥熟料，水泥中CaO含量为52％，其中粉磨后生料细度控制在10％以下；
步骤2、把步骤1制备的自粉化低钙水泥熟料90份，加入10份自来水，搅拌均匀后在成型设备上通过挤压成型得到40×40×40的试块；
步骤3、把步骤2制备的试块放入养护釜中，通入高浓度CO2工业废气，控制养护釜内压力在0.5MPa，室温，养护8h，即得水泥预制品，试块抗压强度75MPa，吸水率2％，增重率18.9％。
表1原料的化学组成(％)
实施例2：
一种自粉化低钙水泥预制品的制备方法如下：
步骤1、把石灰石70份、砂岩20份和铁矿10份混合，原料的化学组成见表2，经破碎、粉磨后，在回转窑中煅烧，煅烧温度1250℃，自然冷却，即得自粉化低钙水泥熟料，水泥中CaO含量为52％，其中粉磨后生料细度控制在10％以下；
步骤2、把步骤1制备的自粉化低钙水泥熟料90份，加入10份自来水，搅拌均匀后在成型设备上通过挤压成型得到100×100×10的薄板；
步骤3、把步骤2制备的薄板放入养护釜中，通入高浓度CO2工业废气，控制养护釜内压力在0.5MPa，室温，养护5h，即得水泥预制品，试块抗压强度90MPa，吸水率1.5％，增重率20.2％。
表2原料的化学组成(％)
实施例3：
一种自粉化低钙水泥预制品的制备方法如下：
步骤1、把石灰石60份、砂岩35份和铁矿5份混合，原料的化学组成见表3，经破碎、粉磨后，在回转窑中煅烧，煅烧温度1200℃，自然冷却，即得自粉化低钙水泥熟料，水泥中CaO含量为42％，其中粉磨后生料细度控制在10％以下；
步骤2、把步骤1制备的自粉化低钙水泥熟料90份，加入10份自来水，搅拌均匀后在成型设备上通过挤压成型得到40×40×40的试块；
步骤3、把步骤2制备的试块放入养护釜中，通入高浓度CO2工业废气，控制养护釜内压力在0.6MPa，室温，养护8h，即得水泥预制品，试块抗压强度82MPa，吸水率2.2％，增重率15.7％。
表3原料的化学组成(％)
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (2)
1.一种自粉化低钙水泥预制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、制备自粉化低钙水泥熟料：采用普通硅酸盐水泥生产过程，把石灰石、砂岩、铁矿经破碎、预均化、配料、粉磨、均化、煅烧工序，其中：粉磨后生料细度控制在80um筛余小于10%；煅烧温度为1100-1250℃，煅烧后，不需要快速冷却，也不再需要粉磨，水泥自粉化，即得自粉化低钙水泥熟料；
步骤2、以重量份数计，把步骤1制备的自粉化低钙水泥熟料30-90份、骨料0-70份和外加剂0-5份混合，加入自粉化低钙水泥熟料质量的10-40%自来水，再搅拌均匀后在成型设备上成型，得到各种形状的自粉化低钙水泥预制品胚体；
步骤3、把步骤2制备的自粉化低钙水泥预制品胚体放入养护釜中，通入高浓度CO2工业废气，控制养护釜内压力在0.3-0.5MPa，温度20℃-60℃，养护8-24h，即得自粉化低钙水泥预制品。
2.根据权利要求1所述的一种自粉化低钙水泥预制品的制备方法，其特征在于：所述的自粉化低钙水泥预制品是板材、砌块、砖或瓦，为实心、空心或多孔形式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510718970.XA CN105347706B (zh) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | 一种自粉化低钙水泥及其预制品的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510718970.XA CN105347706B (zh) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | 一种自粉化低钙水泥及其预制品的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105347706A CN105347706A (zh) | 2016-02-24 |
| CN105347706B true CN105347706B (zh) | 2017-05-10 |
Family
ID=55323801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510718970.XA Active CN105347706B (zh) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | 一种自粉化低钙水泥及其预制品的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105347706B (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111393050A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-10 | 武汉理工大学 | 一种γ-C2S基胶凝材料的制备方法 |
| CN111393051B (zh) * | 2020-03-30 | 2022-03-04 | 河南理工大学 | 一种免粉磨碳化硬化型水泥熟料及其制备方法 |
| CN113200692B (zh) * | 2021-05-07 | 2023-04-28 | 武汉理工大学 | 一种高铁相硅酸盐水泥制品及其制备方法 |
| CN113650144A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-16 | 霖和气候科技(北京)有限公司 | 一种利用非纯co2养护水泥预制件的装置与方法 |
| CN113968701B (zh) * | 2021-10-28 | 2023-06-30 | 山东汉博昱洲新材料有限公司 | 一种co2驱动固结的轻质混凝土及其制备方法 |
| CN113956000B (zh) * | 2021-11-22 | 2022-11-04 | 华新水泥股份有限公司 | 水泥窑尾气碳化建筑预制品及其制备方法 |
| CN114644466B (zh) * | 2022-04-07 | 2022-10-04 | 武汉理工大学 | 一种利用磷石膏制备低钙自粉化熟料联产硫酸的方法 |
| CN115321904B (zh) * | 2022-08-05 | 2023-06-13 | 华新水泥股份有限公司 | 一种低碳植生混凝土及其制备方法 |
| CN115572122B (zh) * | 2022-09-05 | 2024-01-23 | 华新水泥股份有限公司 | 一种基于低碳水泥的纤维水泥碳化板及其制备方法 |
| CN115650606A (zh) * | 2022-10-21 | 2023-01-31 | 华润水泥技术研发有限公司 | 一种气硬性胶凝材料及其制备无机人造石的方法 |
| CN115557756B (zh) * | 2022-11-03 | 2023-11-03 | 华新水泥股份有限公司 | 一种基于低品位低碳水泥熟料的碳化板及其制备方法 |
| CN115974475A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-04-18 | 华新水泥股份有限公司 | 一种水泥砖及水化碳化协同养护工艺 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0684260B2 (ja) * | 1988-12-19 | 1994-10-26 | 日本化学工業株式会社 | 特殊セメント |
| CN102491655B (zh) * | 2011-11-21 | 2013-06-12 | 武汉理工大学 | 自粉化熟料矿渣硅酸盐水泥及其制备方法 |
| CN104844022A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-08-19 | 盐城工学院 | 低钙硅酸盐水泥熟料及其水泥的制备方法 |
| CN104876462B (zh) * | 2015-05-14 | 2016-10-26 | 南京工业大学 | 一种能够吸收co2的胶结材料及其制备方法 |
-
2015
- 2015-10-29 CN CN201510718970.XA patent/CN105347706B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105347706A (zh) | 2016-02-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105347706B (zh) | 一种自粉化低钙水泥及其预制品的制备方法 | |
| CN104355575B (zh) | 粉煤灰印染污泥地质聚合物材料及其制备方法 | |
| CN100361921C (zh) | 高强烧结砖及其生产方法 | |
| CN102643070B (zh) | 一种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的陶粒保温砌块及其制备方法 | |
| CN103351117B (zh) | 一种蒸压青砖或青瓦及其制造方法 | |
| CN102424550B (zh) | 红土矿渣免烧砖及其制备方法 | |
| CN101386494A (zh) | 一种复合胶凝材料及其制备方法 | |
| CN104788050A (zh) | 一种陶粒轻集料结构混凝土及其制备方法 | |
| CN105130394A (zh) | 釉面瓷砖及其制备方法 | |
| CN104276808A (zh) | 一种高强度多孔砖 | |
| CN115677248B (zh) | 一种固碳轻骨料及其制备方法 | |
| CN105502973A (zh) | 一种贫钙富硅生态水泥及其用途 | |
| CN101423369A (zh) | 石膏蒸汽砖的低温养护方法 | |
| CN102731040A (zh) | 一种利用电解锰废渣制备建筑砌块砖系列产品的方法 | |
| CN102603218A (zh) | 一种利用高铝粉煤灰制备高贝利特-硫铝酸盐水泥熟料的方法 | |
| CN101614010A (zh) | 一种预应力高强混凝土管桩 | |
| CN102329111B (zh) | 一种利用印染污泥制造的轻质砖及其制造方法 | |
| CN100595044C (zh) | 利用城市污泥和湿排粉煤灰生产轻质高强烧结砖的方法 | |
| CN103896554A (zh) | 一种以白云石尾矿与铁尾矿为主要原料的蒸压砖及其制备方法 | |
| CN101614011B (zh) | 一种免蒸压的预应力高强混凝土管桩 | |
| CN111559896A (zh) | 一种发泡磷石膏砌块及其制备方法 | |
| CN113800835B (zh) | 硅酸镁钙免烧砖及其制备方法 | |
| CN110144880A (zh) | 一种免蒸压的预应力高强混凝土管桩及其制备方法 | |
| CN103922652A (zh) | 一种利用水淬锰渣制备加气混凝土的方法 | |
| CN101759417A (zh) | 一种利用废渣作原料免烧免蒸的砖 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Guan Xuemao Inventor after: Liu Songhui Inventor after: Zhang Haibo Inventor after: Feng Chunhua Inventor after: Gou Mifeng Inventor after: Li Haiyan Inventor after: Qiu Man Inventor after: Zhang Jianwu Inventor before: Guan Xuemao Inventor before: Liu Songhui Inventor before: Zhang Haibo Inventor before: Feng Chunhua Inventor before: Gou Mifeng Inventor before: Li Haiyan Inventor before: Qiu Man Inventor before: Zhang Jiancheng |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |