CN1061953C - 一种提高水泥混合材掺量和性能的复合添加剂 - Google Patents

一种提高水泥混合材掺量和性能的复合添加剂 Download PDF

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Abstract

一种提高水泥混合材掺量和性能的复合添加剂，由钙长石、明矾石、石灰石、石膏、食盐和亚甲基二萘磺酸钠等原料经煅烧粉磨工艺制得。本发明添加剂对提高水泥混合材掺量和水泥性能效果很好，对改善水泥生产企业目前所存在的产量低、质量差、成本高、效益低的状况具有重要作用。

Description

一种提高水泥混合材掺量和性能的复合添加剂
本发明属水泥技术领域，涉及一种水泥工艺添加剂。
目前，水泥生产中，大多采用传统的活性激发理论(即NaoH-Ca(OH)2-CaSO4模式)和传统的增强理论作指导，用以提高水泥性能和混合材掺量。但是，传统活性激发理论的激发剂选择性强，可靠性差，效果不佳；传统增强理论主要是依据熔融石膏-石灰在水泥水化时膨胀使水泥石密实而增加强度，由于使用时代替石膏，易出现水泥的速凝问题，因而其增强效果并不明显，并且使用时也难以控制。现有水泥技术中水泥添加剂的品种虽然很多，如早强剂、防冻剂、速凝剂、抗裂剂、减水剂、活性激发剂等等，但这些添加剂多具有单一性，甚至在改善水泥某一性能的同时，对水泥的其他性能产生不利作用，复合功能差。同时目前立窑水泥生产企业普遍存在产量低，质量差，成本高，效益低，难上新水平的关键问题。
本发明的目的是提供一种提高水泥混合材掺量和性能的复合添加剂，从而克服现在技术所存在的上述缺陷。
本发明的目的是以传统激发理论和增强理论为依据，采用中性盐为活性激发剂和增强剂，其要点在于它的原料及重量百分比组成为；
钙长石    12-40％
明矾石    17-40％
石灰石         11-15％
石膏            9-15％
食盐            4-12％
亚甲基二荼磺酸钠5-15％优选的原料及重量百比分组成为；
钙长石         18-35％
明矾石         20-38％
石灰石         11-14％
石膏           10-13％
食盐            5-10％
亚甲基二荼磺酸钠8-13％更优选的原料及重量百分比组成为：
钙长石              20-25％
明矾石              30-36％
石灰石              11-13％
石膏                11-13％
食盐                 5-7％
亚甲基二荼磺酸钠    10-12％
本发明添加剂的生产方法是先对钙长石、明矾石、石灰石、石膏破碎，在1150℃-1300℃下经过20-50分钟煅烧，使这些原料起化学反应。其次，将锻烧好的原料加食盐进行常规粉磨后，再加入亚甲基二荼磺酸钠搅拌混合均匀，即制得本发明添加剂。
本发明添加剂与水泥熟料及混合材配比采用(0.5-1.0)∶100，在粉磨水泥时加入。
本发明添加剂使用效果主要体现如下4个方面：
1、提高水泥强度，改善水泥性能。三天、七天强度可提高30％以上，二十八天强度可提高20％以上。有效地消除游离石灰。水泥的干缩性，抗冻融性、耐磨性，抗渗性、抗碳化能力，抗侵蚀能力，水泥颜色等得到有效地改善。
2、较大幅度增加混合材掺加量，提高水泥产量，降低水泥成本。
在熟料强度达52.5MPa情况下，矿渣掺加量可达50-70％；炉渣、煤矸石、沸石、粉煤灰掺加量可达25-40％；混合材混掺时可达30-50％；稳定生产425#R水泥，可提高水泥产量20％以上。
3、加快库位周转，保证水泥安定性出磨合格。同等情况下，可提高一个标号生产水泥，保证生产线超设计规模。各项指标符合GB175-92，GB1344-92，GB12958-91要求。
4、较大幅度利用了矿渣、炉渣、粉煤灰、煤矸石等工业废渣，节约能源，减少环境污染。使水泥生产企业可以享受国家的优惠政策。
下面以实施例进一步举例说明本发明。
实施例1：
钙长石    15％
明矾石              40％
石灰石              13％
石膏                13％
食盐                 5％
亚甲基二荼磺酸钠    14％
先将钙长石、明矾石、石灰石、石膏按上述配方比例混合破碎，在1200℃下经过50分钟的煅烧，使这些原料起化学反应。其次，将煅烧好的原料加食盐进行常规粉磨后，再加入亚甲基二荼磺酸钠搅拌均匀，即制得本发明添加剂。
实施例2：
钙长石              20％
明矾石              36％
石灰石              13％
石膏                13％
食盐                 6％
亚甲基二荼磺酸钠    12％
生产工艺过程同实施例1.所不同的是将温度控制在1300℃，时间控制在20分钟。
实施例3：
钙长石    23％
明矾石    35％
石灰石    12％
石膏      12％
食盐       6％
亚甲基二荼磺酸钠    12％
生产工艺过程同实施例1.所不同的是将温度控制在1250℃，时间控制在30分钟。
下面再以实例进一步反应本发明添加剂的应用效果，所述添加剂与水泥熟料及混合材的配比采用(0.5-1.0)∶100。例一
按照表一中列举的数据，将本发明第3实施例制得的添加剂与熟料和矿渣共同粉磨，不同配方，三种原料用量不一样。其中熟料为19.5-69.2％，矿渣为20-70％，添加剂为0.5-0.8％。从表中数据可以看到，与熟料和石膏的配方比较，效果非常显著。表一
    内容序号 熟料％ 炉渣％ 石膏％ 外加剂％ 细度％ 稠度％ 安定性 SO3％ 初凝t 终凝t     3天     7天     28天
抗折MPa 抗压MPa 抗折MPa 抗压MPa 抗折MPa 抗压MPa
 1# 95.0  0.0  4.5  0.0  5.2  25.5 合格  2.0  1∶20  2∶25  4.3  25.3  5.5  34.6  7.8  50.8
 2# 69.2  20.0  9.0  0.8  5.7  26.0 合格  3.4  1∶00  2∶10  4.4  25.3  5.5  33.4  7.6  49.8
 3# 64.2  25.0  9.0  0.8  5.4  26.0 合格  3.3  1∶45  2∶30  4.2  24.0  5.4  32  7.6  48.3
 4# 59.2  30.0  9.0  0.8  5.8  26.0 合格 3.2  2∶00  3∶00  4.1  23.5  5.2  31  7.4  47.8
 5# 54.2  35.0  9.0  0.8  5.1  26.0 合格 3.1  2∶20  3∶30  4.0  23.0  5.0  30.5  7.2  45.2
 7# 95.0  0.0  5.0  0.0  5.0  25.5 合格  2.1  1∶40  2∶30  4.0  23.9  5.5  32.8  7.3  48.0
 8# 59.5  30.0  10.0  0.5  5.4  25.5 合格 3.8  1∶45 2∶55  4.3  25.5  6.5  38.1  8.3  54.8
 9# 49.5  40.0  10.0  0.5  5.6  26.0 合格 3.6  2∶00  2∶40  4.3  25.0  6.6  41.0  8.5  56.5
10# 39.5  50.0  10.0  0.5  5.2  26.0 合格 3.5  2∶00  3∶25  5.0  25.7  7.5  37.0  9.3  53.3
11# 29.5  60.0  10.0  0.5  5.6  26.0 合格 3.4  2∶40  3∶45  4.9  24.0  7.4  35.3  8.7  48.5
12# 19.5  70.0  10.0  0.5  4.9  26.0 合格 3.2  2∶50  4∶10  5.3  23.2  6.5  31.0  8.2  45.4
例二
按照表二中列举的数据，将本发明第3实施例制得的添加剂与熟料和粉煤灰等混合材共同粉磨，从表中数据看，其效果也非常明显。表二
    内容序号 热料％ 石膏％ 沸石％ 矿渣％ 炉渣％ 粉煤灰％ 石灰石％ 外加剂％ 安定性 SO3％ 初凝t 终凝t     3天     7天     28天
  抗折MPa  抗压MPa 抗折MPa 抗压MPa 抗折MPa  抗压MaP
 1#  95.5  4.5  0.0 合格  1.9  1∶45  2∶30  5.4  33.4  6.7  42.1  8.0  56.4
 2#  71.0  9.0   20.0  1.0 合格  3.3  2∶40  3∶10  5.4  32.8  6.8  41.5  8.2  55.8
 3#  61.0  9.0   30.0  1.0 合格  3.2  2∶30  3∶20  5.2  29.4  6.2  38.0  8.0  53.2
 4#  51.0  9.0   40.0  1.0 合格  3.0  2∶50  4∶00  4.6  26.2  6.0  33.0  7.4  46.2
 5#  95.0  5.0 合格  2.6  2∶25  3∶30  5.7  33.0  6.8  44.2  8.0  55.4
 6#  63.5  6.0  20.0  4.0  1.0 合格  2.4  2∶31  3∶10  4.9  27.0  5.9  37.5  8.2  49.6
 7#  63.5  6.0  20.0  4.0  1.0   4.0  1.0 合格  2.4  2∶11  3∶10  5.9  33.5  7.1  40.9  8.4  53.6
 8#  61.5  6.0  20.0  2.0  5.0   4.0  1.0 合格  2.3  2∶10  2∶51  5.6  34.0  7.2  42.3  8.9  54.2
 9#  59.5  6.0  25.0  2.0  2.0   4.0  1.0 合格  2.2  2∶30  4∶20  4.7  21.9  5.7  35.4  7.8  44.4
 10#  53.5  6.0  33.0  2.0   4.0  1.0 合格  2.1  1∶55  3∶27  4.4  21.7  5.4  32.3  7.6  43.1
 11#  47.5  6.0  10.0  30.0  5.0  1.0 合格  2.5  2∶45  4∶15  5.9  28.5  7.9  38.0  8.8  55.1
 12#  57.5  6.0  15.0  15.0  5.0  1.0 合格  2.4  2∶00  3∶40  5.8  34.0  7.9  43.3  9.0  56.2
 13#  52.5  6.0  20.0  15.0  5.0  1.0 合格  2.5  2∶30  4∶10  5.3  27.6  6.8  38.5  8.4  49.2
 14#  57.5  6.0  20.0  15.0  1.0 合格  2.6  2∶40  4∶10  5.9  29.6  7.0  37.0  8.2  50.8
 15#  57.5  6.0  15.0  20.0  1.0 合格  2.6  2∶45  4∶10  5.7  28.4  6.8  34.2  8.0  49.9

Claims (3)

1、一种提高水泥混合材掺量和性能的复合添加剂，其特征在于它的原料及重量百分配比为：
钙长石              12-40％
明矾石              17-40％
石灰石              11-15％
石膏                 9-15％
食盐                 4-12％
亚甲基二荼磺酸钠     5-10％
其生产方法是先对钙长石、明矾石、石灰石、石膏破碎，在1150℃-1300℃下经过20-50分钟煅烧，使这些原料起化学反应，其次，将煅烧好的原料加食盐进行常规粉磨后，再加入亚甲基二荼磺酸钠搅拌混合均匀，即制得本发明添加剂。
2、根据权利要求所述的添加剂，其特征在于所说的原料及重量百分配比为：
钙长石               18-35％
明矾石               20-38％
石灰石               11-14％
石膏                 10-13％
食盐                  5-10％
亚甲基二荼磺酸钠      8-13％
3、根据权利要求所述的添加剂，其特征在于所说的原料及重量百分配比为：
钙长石              20-25％
明矾石              30-36％
石灰石              11-13％
石膏                11-13％
食盐                 5-7％
亚甲基二荼磺酸钠    10-12％
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