CN106186745B - 一种无熟料浮石水泥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无熟料浮石水泥及其制备方法。主要解决了现有水泥需加水泥熟料高温煅烧的环节加大成本同时造成环境污染的问题。其特征在于：其组分及配比按重量百分比如下：浮石50‑65%，生石灰10‑20%，石膏2‑8%，磨碎橡胶3‑5%，微硅石1‑2%，沥青1‑2%，固体硅酸钠0.5‑1%；无熟料浮石水泥的制备方法包括以下步骤：将上述各组分混合后磨成细粉即得无熟料浮石水泥。该无熟料浮石水泥，无需高温煅烧环节，省略这一环节减少了对环境产生的污染，有利保护环境，大大降低了生产成本。

Description

一种无熟料浮石水泥及其制备方法
技术领域
本发明涉及水泥技术领域，特别涉及一种无熟料浮石水泥及其制备方法。
背景技术
传统的生产水泥方法，需要将水泥原料加入窑中，进行高温煅烧，进行这一生产环节不但加大生产成本，而且难免对环境产生严重污染，不利于保护环境、影响人民群众身体健康。规模小的水泥厂环保问题更为突出，致使一些“小水泥”被关停或转产，环保要求与企业生存之间的矛盾日益凸现，急需解决办法。
我国浮石资源十分丰富。北起黑龙江、南至海南岛的火山分布区都有浮石矿产分布。经研究认为，我国的浮石以北方地区产量为多，质量较好，其喷发年代较新。浮石是由于熔融的岩浆随火山喷发冷凝而成的密集气孔的玻璃质熔岩，一般情况下，其气孔体积占岩石体积的50％以上。浮石表面粗糙，颗粒容重为450kg/m3左右，松散容重为250kg/m3左右，天然浮石孔隙率为7l.8—81％，硬度为6，吸水率为50-60％。浮石的明显特点是孔隙多、质量轻、容重小于1g/cm3，它能浮于水面；它的强度高、耐酸碱腐蚀；化学活性高、在水硬性激发剂作用下有明显水硬胶凝性质；浮石无污染、无放射性等。它是天然的、绿色的、环保的产品。在五大连池地区及其毗邻的克山、克东地区有14座火山堆，除去法定保护区不能动用外，这一地区的地面和地下都蕴藏着大量可供开采的浮石。克东县境内的二克山(有2座火山堆)，在其法定旅游区外就有大量的可采浮石矿。克东县境内的浮石大多数露在地表面，质量好、开采成本低。克东县的浮石矿于1974年建矿，1976年投产，他们开采浮石主要用来生产小型空心砌块，目前还没有浮石用于制造水泥的报道。
发明内容
本发明在于克服背景技术中存在的现有水泥需加水泥熟料高温煅烧的环节加大成本同时造成环境污染的问题，而提供一种无熟料浮石水泥。该无熟料浮石水泥，无需高温煅烧环节，省略这一环节减少了对环境产生的污染，有利保护环境，大大降低了生产成本。本发明还提供一种无熟料浮石水泥的制备方法。
本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该无熟料浮石水泥，其组分及配比按重量百分比如下：浮石50-65％，生石灰10-20％，石膏2-8％，磨碎橡胶3-5％，微硅石1-2％，沥青1-2％，固体硅酸钠0.5-1％。
本发明还提供了一种无熟料浮石水泥的制备方法，包括以下步骤：将上述各组分混合后磨成细粉即得无熟料浮石水泥。
克东县浮石从其所含活性氧化物来看是无熟料水泥的主要原料；生石灰、石膏主要起激发剂作用，当无熟料浮石水泥与水拌合后，在激发剂作用下，活性物质直接与水作用，可生成水化硅酸钙、水化铝酸钙及水化硅铝酸钙；磨碎橡胶为增强剂；微硅石、固体硅酸钠可提高无熟料浮石水泥水化反应活性；沥青主要用来控制浆料密度和提高水泥石强度。
所述浮石主要含有氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化铁、氧化镁，浮石在火山爆发过程中受到了一定温度的、化学反应剧烈的熔融作用，生成了对制造水泥有用的水硬性成分。从浮石的化学成分可见，浮石含有较多的活性氧化硅、活性氧化钙和活性氧化铝；浮石在熔融过程形成的火山玻璃质物质还贮藏了大量化学能，具有内在的水硬活性能量。该无熟料浮石水泥和水拌合后，再在激发剂(生石灰及石膏)的作用下浮石水泥中的活性物质会直接与水发生反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙及水化硅铝酸钙。
本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该无熟料浮石水泥，无需水泥熟料生产环节，无需高温煅烧，减少了这一环节对环境产生的污染，有利保护环境；原材料来源丰富，就地取材，产品造价低，降低生产成本，生产工艺简单，特别对无经济财力解决环保问题的“小水泥”厂家更适用，为生产高效、轻质、高强度建筑材料和构件找到了新途径。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
称取浮石650克，生石灰250克，石膏50克，磨碎橡胶25克、粒径0.1微米微硅石10克、沥青10克，固体硅酸钠5克，混合后磨成细粉即得无熟料浮石水泥。
实施例1使用的浮石为克东县浮石，购于克东县盛岩浮石经销处，主要含有氧化硅49.44％，氧化铝16.17％，氧化钙7.34％，氧化铁7.29％，氧化镁5.08％；使用的微硅石的粒径为0.1微米；使用沥青的比重为1.05-1.20g/cm3。
实施例1制备的无熟料浮石水泥与普通水泥性能数据对比结果见表1。
表1 无熟料浮石水泥与普通水泥性能数据对比表
从表1所列对比结果可以看出，本发明无熟料浮石水泥的松散容重比普通水泥轻30％左右，标准稠度用水量比普通水泥大20％左右，凝结时间比普通水泥快，蒸汽养护强度与普通水泥对比，标号都能达到400号以上。对照国家通用硅酸盐水泥标准(GB175--2007)可知，在蒸汽养护条件下，本发明无熟料浮石水泥可以代替普通400号水泥使用。
生产无熟料浮石水泥所用设备少，工艺流程简单，建厂快，可以因地制宜，经济实惠。例如，应用一台直径为1.2米，长为4.5米的小型球磨机，再配置两台破碎机，可满足日产无熟料浮石水泥20吨左右的设备需要。
无熟料浮石水泥用于混凝土构件制造，无熟料浮石水泥混凝土中的浮石水泥、普通砂、石子的配合比设计与普通水泥混凝土配合比设计方法相同，只是水泥的品种变了，而配合比不变，这时的水灰比要比普通水泥大，其原因是无熟料浮石水泥标准稠度用水量大。可用的配合比实例见表2。
表2 无熟料浮石水泥混凝土配合比实例
注：普通珍1意为普通水泥珍珠岩浮石混凝土
经过实验，可得无熟料浮石水泥混凝土与普通水泥混凝土物理性能的比较结果见表3。
表3 无熟料浮石水泥混凝土和普通水泥混凝土的物理性能比较表
从表3的结果可以看出，在混凝土标号相同、水泥用量相同的情况下，无熟料浮石水泥混凝土与普通水泥混凝土的力学性能相近。

Claims (3)

1.一种无熟料浮石水泥，其特征在于：其组分及配比按重量如下：浮石650克，生石灰250克，石膏50克，磨碎橡胶25克、微硅石10克、沥青10克，固体硅酸钠5克；所述微硅石粒径为0.1-0.2微米；沥青的比重为1.05-1.20g/cm3。
2.根据权利要求1所述的一种无熟料浮石水泥，其特征在于：上述浮石为黑龙江省克东县浮石。
3.一种根据权利要求1所述的无熟料浮石水泥的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将上述各组分混合后磨成细粉即得无熟料浮石水泥。
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