CN105800974B - 一种复合硅酸盐p.c32.5r水泥及其在装修中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合硅酸盐P.C32.5R水泥及其在装修中的应用。本发明的水泥配方采用格雷斯缓凝型MCC599助磨剂，及采用玄武岩石粉、云浮火山灰代替矿渣，改善水泥凝结时间效果显著，水泥砂浆浆体柔软，表面光滑，保水性好，能满足装修市场批荡、抹灰、贴瓷砖，客户满意度提高，销量显著增加。在延长凝结时间的同时，本发明的水泥保持了较好的强度和标准稠度，单位生产时间也与现有的基本相同。

Description

一种复合硅酸盐P.C32.5R水泥及其在装修中的应用
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种复合硅酸盐P.C32.5R水泥及其在装修中的应用，该水泥可以代替装修水泥，满足贴瓷砖、内外墙批荡等方面的使用要求。
背景技术
现有的装修用复合硅酸盐P.C32.5R水泥的常用配方是：65.5％熟料、4.5％脱硫石膏、14.5％石灰石、5.5％矿渣、10.0％湿煤渣，此外再外掺水泥质量0.025％的宏信提产助磨剂。
上述配方中，煤渣和矿渣都是多孔性碱性物质，吸水性强。用这两种材料作混合材的复合硅酸盐水泥需水量大，特别是这两者掺量比在10％以上时，水泥砂浆易干，胶砂流动度低(一般180mm左右)，砂浆流动性差，浆头、粘性不足，浆体不够细腻光滑，砂浆不易收光，不好批荡，抹灰困难，特别是大型商用、民用建筑装修工程的施工工人很不愿意用这种水泥，这给市场销售带来困难，也影响产能释放。
深究起来，影响该配方水泥砂浆干得快的主要原因(从水泥维度分析)有：①用多孔性碱性物质作混合材则水泥用水量增加，而施工仍然按原来用水量配制砂浆则水泥砂浆干涩，且煤渣和矿渣均为难磨性物质，磨制水泥，细粉少，浆头不足，粘聚性越差，保水性差，干的快；②水泥早期强度过高(3天抗压强度＞22.0兆帕)，水泥水化快；③水泥凝结时间短(珠三角地区＜180分钟)复合P.C32.5R水泥凝结较快。
发明内容
为了克服上述现有的装修用水泥的缺陷，本发明的首要目的在于提供一种复合硅酸盐P.C32.5R水泥。在该水泥的配方中，以火山灰和玄武岩石粉代替矿渣和部分煤渣，调整保水性材料与泌水性材料配比适宜。
本发明的另一目的在于提供上述水泥在装修中的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种复合硅酸盐P.C32.5R水泥，由以下重量百分比的原料制备得到：
然后掺入水泥质量0.03-0.05％的格雷斯MCC599助磨剂。
火山灰是由少量晶质矿物嵌入大量的玻璃质中所形成的。玻璃质或多或少的因风化而变质，其多孔性有似凝胶，具有大量的内比表面积，其中除含可溶性SiO2外，还含相当数量的可溶性的Al2O3。
所述的火山灰优选云浮火山灰(产于广东省云浮地区的火山灰矿)，其化学成分的波动范围是：SiO2：70-90％；(Al2O3+Fe2O3)：4-10％；CaO+MgO+R2O(杂质)：1-5％左右；烧失量1-3％。以无定形的SiO2为主要活性成分，含有结合水，形成SiO2·nH2O的非晶体质矿物。与石灰的反应能力强，活性好。
所采用的煤渣的化学成分波动范围是：SiO2：40-50％；(Al2O3+Fe2O3)：25-35％；CaO+MgO+R2O(杂质)：5-12％；烧失量3-5％。除以SiO2为主要成分外，还会有一定数量的Al2O3和少量的碱性氧化物(Na2O+K2O)，它是由高温熔体经过不同程序的急速冷却而成，其活性决定于化学成分及冷却速度，并与玻璃体含量有直接关系。
所述的石粉优选玄武岩石粉。玄武岩是一种基性喷出岩，其化学成分与辉长岩相似，SiO2含量在45-65％之间；(K2O+Na2O)含量2.3-3.5％，较侵入岩略高；CaO含量1.2-2.0％；Al2O3含量13-15％；(Fe2O3+FeO)含量3.0-5.0％；MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成，次要矿物有橄榄石，角闪石及黑云母等，岩石均为暗色，一般为黑色，有时呈灰绿以及暗紫色等。
本发明使用的玄武岩是火山爆发岩浆喷出地表骤冷而形成的硅酸盐岩石，主要由玻璃相构成，含有一定量的活性SiO2(45-65％)和活性Al2O3(13-15％)。
本发明水泥的生产方法同现有技术一般水泥的生产方法相同，不再赘述。
上述的水泥可以应用于装修领域，用于贴瓷砖、内外墙批荡等；其净浆浆头好，浆体软，不粘底，好批荡(内墙、外墙)，贴瓷砖好施工。因此销量显著提高，特别是对于装修市场。
使用时，将该水泥与砂、碎石、水按质量比1:(1.4-1.5):(2.5-2.6):(0.4-0.5)混合，均匀搅拌2-3分钟，然后用于振捣、抹面。这其中，水的用量很关键，加水过少容易在施工后出现开裂，加水过多则容易起粉起砂和渗水。
所述的砂优选河砂，特别优选中级河砂。
本发明的机理是：掺火山灰的水泥其水化、凝结、硬化过程主要是把熟料的水化及混合材与Ca(OH)2的反应相联系起来。火山灰水泥加水后，首先是硅酸盐水泥中的熟料水化，生成Ca(OH)2，成为同火山灰质混合材料产生二次水化反应的激发剂。火山灰质混合材中高度分散的活性氧化物吸收Ca(OH)2，进而相互反应而形成以水化硅酸钙为主体的水化产物，即水化硅酸钙凝胶和水化铝酸钙凝胶。实际上，火山灰水泥的两次水化反应是交替进行的，而且彼此互为条件、互相制约，并不是简单孤立的。如：由于产生了二次反应，在一定程度上消耗了熟料水化的生成物，即，液相中的Ca(OH)2与活性的SiO2和Al2O3发生二次水化反应，形成水化硅酸钙和水化铝酸钙，由此使其浓度降低(碱度降低)。因此，反过来又促使熟料矿物继续水化，如此反复进行，直到反应完全为止。
上述过程的反应式如下：
(熟)xCa(OH)2+(火)SiO2+(n-1)H2O＝xCaO·SiO2·nH2O
(1.5～2.0)CaO·SiO2·aq+SiO2＝(0.8～1.5)CaO·SiO2·aq
3CaO·Al2O3·6H2O+SiO2+mH2O＝xCaO·SiO2·mH2O+yCaO·Al2O3·pH2O
火山灰质混合材料的活性来源是其中的活性SiO2和活性Al2O3对石灰的吸收。
由于火山灰质水泥的熟料相对减少，水泥的水化速度和水化热都较低，但总的硅酸钙凝胶数量比硅酸盐水泥水化时还多，故后期强度有较大的增长。此外，普通水泥在水化过程中如遇水分不足，使Ca(OH)2长期受到CO2的作用而生成CaCO3，就会使水泥水化物分解而破坏水泥石的结构。这种水泥石表面起霜，大气稳定性较差，而加入火山灰质混合材料后，可以使水泥具有较好的抗溶出性腐蚀，由于天然火山灰玻璃体活性SiO2含量高，磨制水泥浆体表面浆头好、粘性足，细腻光滑软，砂浆易收光。
火山灰质水泥的抗冻性差，早期强度低，但后期强度增长大，需要较长时间的养护。但是，掺云浮天然火山灰水泥的特殊点就是需水量小，天然火山灰玻璃体活性SiO2含量高属于少孔细颗粒物质，而掺煤渣需水量大这是由于矿渣、煤渣是多孔细颗粒物质的原因，标准稠度需水量随混合材掺加量增加而增加。所以应用掺天然火山灰水泥时用水量比煤渣小的问题。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本发明的水泥配方采用格雷斯缓凝型MCC599助磨剂，及采用玄武岩石粉、云浮火山灰代替矿渣，改善水泥凝结时间效果显著，水泥砂浆浆体柔软，表面光滑，保水性好，能满足装修市场批荡、抹灰、贴瓷砖，客户满意度提高，销量显著增加。
2、在延长凝结时间的同时，本发明的水泥保持了较好的强度和标准稠度，单位生产时间也与现有的基本相同。
3、本发明水泥采用脱硫石膏代替磷石膏，大大降低了生产成本，保证了市场占有率，综合效益显著。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
一种复合硅酸盐P.C32.5R水泥，由以下重量百分比的原料制备得到：
然后掺入水泥质量0.05％的格雷斯MCC599助磨剂。
对比例(现有技术的配方)
一种复合硅酸盐P.C32.5R水泥，由以下重量百分比的原料制备得到：
然后掺入水泥质量0.025％的宏信HX-ZQY7A助磨剂。
表1本发明对比例产品(P.C32.5R水泥)与其他厂家产品的质量对比
从表1可以看出，改进前产品(即本发明对比例产品)的其他性能尚可，其主要问题是凝结时间较短，比如与江门海螺厂生产的水泥相比，初凝和终凝时间都缩短了60分钟以上。这导致水泥砂浆干得快，捞底，抹灰困难，不好施工；其原因出在混合材的品种和掺量％以及助磨剂品种上。
表2助磨剂的品种和掺量对水泥性能的影响
从表2可以看出，在水泥其他原料一致的情况下，格雷斯助磨剂MCC599延长凝结时间效果良好，初凝时间达到225min，比空白试验延长51min；而宏信助磨剂的效果不佳。
从三天强度来看，格雷斯助磨剂和宏信助磨剂增长强度基本一致，宏信助磨剂增长2.5MPa，格雷斯助磨剂MCC599增长2.4MPa。
结论：在保持其他性能基本一致的情况下，格雷斯助磨剂MCC599能较好地延长初凝时间。
表3混合材的品种和掺量对水泥性能的影响
从表3可以看出，在助磨剂品种和掺量一致的情况下，采用云浮火山灰和玄武岩石粉代替矿渣和部分煤渣的水泥配方(即本发明实施例的配方)其初凝时间延长33分钟，终凝延长28分钟。从三天强度来看，3天、28天强度基本一致。
结论：采用云浮火山灰和玄武岩石粉代替矿渣延长初凝时间效果良好。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种复合硅酸盐P.C32.5R水泥，其特征在于是由以下重量百分比的原料制备得到：
然后掺入水泥质量0.05％的格雷斯MCC599助磨剂。
2.根据权利要求1所述的复合硅酸盐P.C32.5R水泥，其特征在于是由以下重量百分比的原料制备得到：
然后掺入水泥质量0.05％的格雷斯MCC599助磨剂。
3.根据权利要求1所述的复合硅酸盐P.C32.5R水泥，其特征在于：所述的火山灰是云浮火山灰。
4.根据权利要求1所述的复合硅酸盐P.C32.5R水泥，其特征在于：所述的石粉是玄武岩石粉。
5.权利要求1-4任一项所述的复合硅酸盐P.C32.5R水泥在装修中的应用。
6.根据权利要求5所述的复合硅酸盐P.C32.5R水泥在装修中的应用，其特征在于：所述的水泥用于贴瓷砖、内外墙批荡。
7.根据权利要求5所述的复合硅酸盐P.C32.5R水泥在装修中的应用，其特征在于：使用时，将该水泥与砂、碎石、水按质量比1:(1.4-1.5):(2.5-2.6):(0.4-0.5)混合，均匀搅拌2-3分钟，然后用于振捣、抹面。
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