CN1076673A - 节能型水泥 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一系列节能新品种水泥(节能型水 泥、节能型白水泥和节能型彩色水泥)及其制造方 法。该水泥的特点是白色或灰色硅酸盐熟料用得特 别少(12—28％)，低于国标的所有水泥的熟料用 量。因此，燃料和电耗特别少、成本很低，但性能和质 量并未降低，并有一些特殊性能。
本发明所产生的节能型彩色水泥，由于水化时产 生的Ca(OH)2少，相应生成的CaCO3也少，在加入 适量添加剂后，基本上解决了盐析(白霜)现象，故彩 色不易褪色，耐候性能较好。

Description

本发明是一系列节能型水泥，包括白水泥、彩色水泥及其制造方法。
在研究水泥品种时，如果将现有的国家水泥标准（GB）绘制成熟料与石膏加矿渣的双座标邻接尺图（见图1，该图为各水泥品种的熟料与矿渣+石膏的百分含量图）进行分析，不难看出在上坐标的熟料含量为1-28%，下坐标矿渣加石膏含量为88-72%的区间是一段空白，这段空白至今未生产和列出水泥品种，尚有待填补。
从水泥化学原理知道：水泥在水化、水解后的强度不是以其矿物组成成份强度的简单相加，各种矿物之间对水泥强度有一定的促进作用，也可能产生抵消作用与破坏作用，关键问题是在于各矿物之间怎样选择最佳的配合方案，并与水泥细度和外加剂有一定的关系。在考虑成本与节能的前提下，怎样科学地配置各矿物含量（C3A3S、C3S、C2S、C4AF与C3A）的组成，使所生产的新品种水泥在强度和其它性能上获得最佳值，这就是值得去研究和发现，从而开发出新品种水泥。
如果以上述双坐标邻接尺图上的那段空白区间的熟料、矿渣与石膏含量按常规方法生产水泥，其性能存在如下两个主要的缺点：（1）水泥的凝结时间长，不便施工使用。（2）水泥的强度低，标号在325＃以下，因此，无多大的实用价值。
本发明的目的是针对上述问题，提供一种水泥熟料用量特别少、矿渣用量大大增加、能耗降低、成本降低的节能型水泥。
本发明的目的实现方式是用以下技术方案：一是采用半水石膏和可溶性无水石膏，半水石膏具有促凝促硬作用，当水泥中加入半水石膏后，立即会出现比普通正常范围溶解度大5倍的硫酸钙，它能促进强度较高的硫铝酸钙矿物的形成;二是提高水泥的粉浆细度，其比表面积比普通水泥增加500-1500cm2/g;三是选择适当的C3A3S、C3S、C2S、C4AF与C3A在水泥矿物中所占的比例;四是在粉磨水泥时加入少量的引气型复合萘系高效减水剂（0.1-0.8%），即可调节凝结时间也可提高早期强度。
这种水泥属中碱度水泥（PH＝12±1），抗硫酸盐浸蚀的性能好，生产这种水泥比生产普通水泥节能30-50%，降低成本25-45%。下面详细描述三个新品种水泥。
一、节能型水泥
Ⅰ、定义
凡以硅酸盐水泥熟料（12-28%）、粒化高炉矿渣与半水石膏（两者之和为88-72%）和少量减水剂（0.1-0.8%）经高细粉磨制得的水硬性胶凝材料，称为节能型水泥。
Ⅱ、品质标准
a、三氧化硫含量不得超过4.5%
b、细度比表面积为3500-5500cm2/g
其余同GB1344-77
Ⅲ、实施例
1、原料的化学成分配比
原  料名  称 配比％ 化学成分  ％ 备注
Zoss      SiO2     Al2O3  CaO  Fe2O3(Feo)  MgO  其他
半水石膏干矿渣水泥熟料高效减水剂（谭建牌） 871.7200.3 ┈      12.40     2.80     33.00   1.90             2.68   SO332.40      4.80     37.00   2.44             9.50   390.29      19.52      6.46   65.93           4.48   1.69 原结晶水7％干后结晶水1.3%fCaO 4.00%
熟料中的KH＝0.98/0.91，C3S＝50.81%，熟料平均标号640＃
2、物理实验结果
本水泥中的SO3＝3.75%，水泥细度比表面积为4200cm2/g，初凝时间2：10′，终凝时间6：30′，试验稠度为27毫米，加水量为24.5%，水泥安定性合格。
            各龄期强度试验结果  单位：兆帕（MPa）
Figure 921117493_IMG1
          水泥标号525＃
二、节能型白水泥
Ⅰ、定义
凡以白色硅酸盐水泥熟料（2-12-28%）、适量的白色粒化高炉渣与白色半水石膏（两者之和为98-72%）和少量高效减水剂（0.1-0.5%）经高细粉磨而成的白色水硬性胶凝材料，称为节能型白水泥。
Ⅱ、品质标准：适用于白熟料含量12-28%者
a、三氧化硫含量不得超过4.5%
b、细度比表面积为3500-5500cm2/g
其余同GB2015-80
Ⅲ、实施例
1、原料的化学成分配比
原  料名  称 配比％ 化学成分  ％ 备注
Zoss  SiO2   Al2O3  CaO  Fe2O3(Feo)  MgO  其他
白半水石膏干白矿渣白熟料高效减水剂（谭建牌） 870220.3 ┈    6.46  2.74   39.60   0.22   2.10   SO338.90 13.00  41.55   0.20   4.30   400.50  22.86 4.96   68.40   0.20   1.04 原结晶水7.5％干后结晶水1.3%
2、物理实验结果
本水泥中的SO3＝3.80%，细度比表面积5000cm2/g，初凝时间2：50′，终凝时间6：18′，试验稠度为28%，加水量为25%，水泥安定性合格。水泥白度75.8。
           各龄期强度试验结果  单位：兆帕（MPa）
节能型白水泥标号425＃，白度三极
生产该品种水泥，可用高铬衬板和高铬球、锻装备的高细磨机进行粉磨。
三、节能型彩色水泥
Ⅰ、定义
凡以硅酸盐水泥熟料（白水泥或灰水泥熟料，其值为2-28%）、粒化高炉渣与白色半水石膏（两者之和为98-70%）、着色剂（0.2-1.0%）、外加剂（0.1-1.5），经高细粉磨或分别粉磨而成的彩色水硬性胶凝材料，称节能型彩色水泥。
※、根据熟料的矿物含量和着色剂的性质适当选择外加剂。外加剂是指分散剂、减水剂、稳定剂、防水剂和早强剂。
Ⅱ、品质标准：适用于白熟料含量12-28%者
a、三氧化硫含量不得超过4.5%
b、细度比表面积为3500-5500cm2/g
彩色水泥的颜色根据用户要求确定生产，其它同GB1344-77
Ⅲ、实施例
1、原料的化学成分配比
原  料名  称 化学成分  ％ 备注
Zoss  SiO2   Al2O3  CaO  Fe2O3(Feo)  MgO  其他
半水白氟石膏干矿渣1＃干矿渣2＃灰  熟  料白  熟  料 ┈    6.46   2.74   39.60   0.20               2.10    SO3┈   32.40  14.80   37.00   2.44               9.50    40┈   38.90  13.00   41.55   0.22               4.300.29   19.52   6.46    65.95   4.48               1.690.50   22.86   4.96    68.40   0.22               1.02 原结晶水7.5％干后结晶水1.3%标号640＃
2、各实施例的配料情况
Figure 921117493_IMG3
本实施例所生产的彩色水泥强度，按GB1344-77标准检查，其标号在325＃-525＃之间，其余各项均合格，适用于做彩色地板和彩色构件;如果采用熟料为2-12%的配比，则只能生产225＃-325＃彩色水泥，可用于弹涂、滚花和粉刷等装饰工程。
Ⅳ、节能型彩色水泥的工艺流程
1、高细粉磨工艺流程（一台高细磨机）
Figure 921117493_IMG4
2、二级分别粉磨工艺流程（一台单仓磨，一台双仓磨）
Figure 921117493_IMG5
本发明所产生的节能型彩色水泥，由于C2S和fCaO少，故在水化时产生的Ca（OH）2少，相应生成的CaCO3也少，在加入适量添加剂后，基本上解决了盐析（白霜）现象，故彩色不易褪色，耐候性能较好。

Claims (6)

1、一系列节能型水泥，白水泥、彩色水泥，其特征是其原料成份的组成采用了我国水泥国家标准(GB)以外的配料比例，并运用了高细粉磨、高效减水剂和外加剂。
2、根据权利要求1所述GB以外的原料配比，具体时：a、节能型水泥：硅酸盐水泥熟料（12-28%），粒化高炉矿渣与半水石膏（两者之和为72-88%）和高效减水剂（0.1-0.8%）;b、节能型白水泥：白色硅酸盐水泥熟料（2-28%）、白色矿渣（两者之和为72-98%）和高效减水剂（0.1-0.8%）;c、节能型彩色水泥：硅酸盐水泥熟料（白色或灰色水泥熟料，其值为2-28%）、粒化高炉矿渣与白色半水石膏（两者之和为70-98%）、着色剂（0.2-10%）、外加剂（0.1-1.5%）。
3、根据权利要求1所述高细粉磨，是采用了新型高细磨或分别粉磨技术，其比表面积比普通水泥的增加了500-1500cm2/g。生产节能型白水泥的磨机可用高铬球、锻和高铬衬板。
4、根据权利要求1、2所述，本水泥的矿物组成多少的排列顺序是：C3A3S、C3S、C2S、C4AF、C3A，因此，要求矿渣中Al2O3含量较高，水化后所生成的3CA2CS、C2S既是强度矿物又是着色剂的载体。
5、根据权利要求1所述高效减水剂是指引气型的复合萘系减水剂。
6、根据权利要求2.C所述着色剂、生产赤色水泥直接采用了经处理后的废渣-赤者色硫酸渣。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102249571A (zh) * 2011-05-06 2011-11-23 山东科技大学 一种节能型复合白水泥
CN103553376A (zh) * 2013-10-18 2014-02-05 桂林雪芙莲日化有限公司 一种水泥

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