CN108358481A - 一种风化细砂岩基水泥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风化细砂岩基水泥，包括A组分和B组分；所述A组分包括熟料、炉渣、氟石膏和助磨剂，所述A组分的粒度为45微米方孔筛筛余≤7％；所述B组分包括风化细砂、石灰石、炉渣、氟石膏和助磨剂，所述B组分的粒度为45微米方孔筛筛余≤16％。与目前市场上同等级的水泥相比，熟料用量明显减少，相应的，在相同的熟料用量的情况下，水泥的整体强度得到了提高。本发明还提供了所述风化细砂岩基水泥的制备方法，所述方法生产工艺简单，生产效率高，在水泥制备领域有着广泛的应用前景，具有巨大的经济效益和社会效益。

Description

一种风化细砂岩基水泥及其制备方法

技术领域

本发明涉及水泥技术领域，尤其涉及一种风化细砂岩基水泥及其制备方法。

背景技术

目前水泥所使用的原材料主要是由熟料、石膏、矿渣、炉渣、粉煤灰、火山灰、石灰石、助磨剂等材料组成，但其中活性最高、价值最大的材料─熟料，由于其易磨性较差，不能磨细，有30％以上的颗粒都在30微米以上，大颗粒的熟料对于发挥其活性是不利的，进而导致这部分熟料的大量浪费；而价格较低、活性较差的材料，如石灰石、炉底渣、火山灰等材料，由于其易磨性较好，在整个混合粉磨的水泥系统中磨的较细，多数颗粒都在20微米以下，这些细颗粒在水泥水化的早期阻断了熟料水化形成的水化产物的胶结，降低了水泥水化系统的整体强度。

因此，如何提高水泥熟料的利用率，进而在较低水泥熟料用量的基础上提高水泥的整体强度成为了研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风化细砂岩基水泥，所述水泥提高了水泥熟料的利用率，并能够保证在较低水泥熟料用量的基础上提高水泥的整体强度。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种风化细砂岩基水泥，包括A组分和B组分；所述A组分包括熟料、炉渣、氟石膏和助磨剂，所述A组分的粒度为45微米方孔筛筛余≤7％；所述B组分包括风化细砂、石灰石、炉渣、氟石膏和助磨剂，所述B组分的粒度为45微米方孔筛筛余≤16％。

优选的，所述A组分与B组分的重量比为(45～85)：(15～55)。

优选的，所述A组分与B组分的重量比为(50～75)：(25～35)。

优选的，按重量份计，所述A组分包括以下组分：

优选的，按重量份计，所述B组分包括以下组分：

优选的，所述A组分和B组分中的助磨剂独立地为二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺和改性单异丙醇胺母液中的一种或几种。

本发明还提供了所述风化细砂岩基水泥的制备方法，包括以下步骤：

将熟料、炉渣、氟石膏和助磨剂进行粉磨，得到A组分；

将风化细砂、石灰石、炉渣、氟石膏和助磨剂进行粉磨，得到B组分；

将所述A组分与所述B组分混合，得到风化细砂岩基水泥。

本发明提供了一种风化细砂岩基水泥，包括A组分和B组分；所述A组分包括熟料、炉渣、氟石膏和助磨剂，所述A组分的粒度为45微米方孔筛筛余≤7％；所述B组分包括风化细砂、石灰石、炉渣、氟石膏和助磨剂，所述B组分的粒度为45微米方孔筛筛余≤16％。本发明将风化细砂岩基水泥的组分分为A组分和B组分，并控制两大组分材料的粒度和颗粒级配，对各材料的特性进行了优势互补，同时，与目前市场上同等级的水泥相比，熟料用量明显减少。根据实施例的记载，生产52.5等级水泥的熟料用量仅为68％，较现有技术中52.5等级的水泥的熟料用量80％减少了15％；生产42.5等级水泥的熟料用量仅为56％，较现有技术中42.5等级的水泥的熟料用量65％减少了13.8％；生产32.5等级水泥的熟料用量仅为36％，较现有技术中32.5等级的水泥的熟料用量42％减少了14.3％。相应的，在相同的熟料用量的情况下，水泥的整体强度得到了提高。且本发明还使风化细砂岩得到了充分的利用，增加了经济效益，变废为宝的同时避免了风化细砂的大量堆积，减少了对土地的占用。

本发明还提供了所述风化细砂岩基水泥的制备方法，所述方法生产工艺简单，生产效率高，在水泥制备领域有着广泛的应用前景，具有巨大的经济效益和社会效益。

具体实施方式

本发明提供了一种风化细砂岩基水泥，包括A组分和B组分；所述A组分包括熟料、炉渣、氟石膏和助磨剂，所述A组分的粒度为45微米方孔筛筛余≤7％；所述B组分包括风化细砂、石灰石、炉渣、氟石膏和助磨剂，所述B组分的粒度为45微米方孔筛筛余≤16％。

在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员所熟知的市售产品。

本发明提供的风化细砂岩基水泥包含A组分和B组分；在本发明中，所述A组分的粒度为45微米方孔筛筛余≤7％，更优选为45微米方孔筛筛余≤6％，最优选为45微米方孔筛筛余≤5％。

在本发明中，按重量份计，所述A组分优选包括78～82重量份的熟料，更优选为79～81重量份。本发明对所述熟料的种类没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员能够熟知的市售产品即可。

以熟料的质量为基准，在本发明中，所述A组分优选还包括15～17重量份的炉渣，在本发明实施例中可以具体选择为15、16和17重量份。本发明对所述炉渣的来源没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员能够熟知的炉渣来源即可，如东北哈尔滨呼兰地区的高炉炉渣。

以熟料的质量为基准，在本发明中，所述A组分优选还包括4～5重量份的氟石膏，在本发明实施例中可以具体选择为4、5重量份。

以熟料的质量为基准，在本发明中，所述A组分优选还包括0.007～0.1重量份的助磨剂，更优选为0.008～0.009重量份。在本发明中，所述助磨剂优选为二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺和改性单异丙醇胺母液中的一种或几种。在本发明中，当所述助磨剂为上述具体选择中的两种以上时，对各物质的比例没有任何特殊的限定，可按任意比例混合。

在本发明中，所述B组分的粒度为45微米方孔筛筛余≤16％，更优选为45微米方孔筛筛余≤15％，最优选为45微米方孔筛筛余≤13％。

在本发明中，按重量份计，所述B组分优选包括40～46重量份的风化细砂，更优选为42～45重量份，最优选为43～44重量份。本发明对所述风化细砂的来源没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员能够熟知的风化细砂来源即可，如东北哈尔滨呼兰地区的风化细砂岩。

以风化细砂的质量为基准，在本发明中，所述B组分优选还包括16～20重量份的石灰石，更优选为17～19重量份。

以风化细砂的质量为基准，在本发明中，所述B组分优选还包括29～35重量份的炉渣，更优选为30～34重量份，最优选为32～33重量份。本发明对所述炉渣的来源没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员能够熟知的炉渣来源即可，如东北哈尔滨呼兰地区的高炉炉渣。

以风化细砂的质量为基准，在本发明中，所述B组分优选还包括4～5重量份的氟石膏，在本发明实施例中可以具体选择为4、5重量份。

以风化细砂的质量为基准，在本发明中，所述B组分优选还包括0.03～0.06重量份的助磨剂，更优选为0.04～0.05重量份。在本发明中，所述助磨剂优选为二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺和改性单异丙醇胺母液中的一种或几种。在本发明中，当所述助磨剂为上述具体选择中的两种以上时，对各物质的比例没有任何特殊的限定，可按任意比例混合。

在本发明中，所述A组分与B组分的重量比优选为(45～85)：(15～55)，更优选为(50～75)：(25～35)，最优选为(55～65)：(28～32)。

在本发明中，对于A、B组分中物料种类以及粒径的选择可以是A组分更好的起到增强作用，B组分更好的起到物理填充的作用，提高水泥的性能，降低生产成本。

所述风化细砂岩基水泥的制备方法，包括以下步骤：

将熟料、炉渣、氟石膏和助磨剂进行粉磨，得到A组分；

将风化细砂、石灰石、炉渣、氟石膏和助磨剂进行粉磨，得到B组分；

将所述A组分与所述B组分混合，得到风化细砂岩基水泥。

本发明将熟料、炉渣、氟石膏和助磨剂进行粉磨，得到A组分。本发明优选将所述熟料、炉渣、氟石膏和助磨剂混合后进行粉磨；本发明对所述混合过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员所熟知的混合过程达到混合的目的即可；本发明对所述粉磨过程也没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员所熟知的粉磨过程将物料粉磨至粒度为45微米方孔筛筛余≤7％的要求即可。

本发明将风化细砂、石灰石、炉渣、氟石膏和助磨剂进行粉磨，得到B组分。本发明优选将风化细砂、石灰石、炉渣、氟石膏和助磨剂混合后进行粉磨；本发明对所述混合过程没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员所熟知的混合过程达到混合的目的即可；本发明对所述粉磨过程也没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员所熟知的粉磨过程将物料粉磨至粒度为45微米方孔筛筛余≤16％的要求即可。

得到A组分和B组分后，本发明将所述A组分与所述B组分混合，得到风化细砂岩基水泥；在本发明中，所述混合优选在搅拌的条件下进行；本发明对所述搅拌的速率和时间没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员所熟知的搅拌参数进行搅拌达到混合均匀的目的即可。

下面结合实施例对本发明提供的风化细砂岩基水泥进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

(1)将81重量份熟料、15重量份炉渣、4重量份氟石膏和0.1重量份助磨剂混合，并进行粉磨至45微米方孔筛筛余为6％；

(2)将46重量份风化细砂、20重量份石灰石、30重量份炉渣、4重量份氟石膏和0.05重量份助磨剂混合，并进行粉磨至45微米方孔筛筛余为15％；

(3)按照85:15的比例将所述A组分与所述B组分混合，得到52.5等级的风化细砂岩基水泥。

按照GB175-2007标准对所述水泥的强度进行测试，测试结果表明：所述风化细砂岩基水泥3天强度为30.6MPa，28天强度达到61MPa。

实施例2

(1)将80重量份熟料、16重量份炉渣、5重量份氟石膏和0.08重量份助磨剂混合，并进行粉磨至45微米方孔筛筛余为6％；

(2)将43重量份风化细砂、20重量份石灰石、32重量份炉渣、5重量份氟石膏和0.06重量份助磨剂混合，并进行粉磨至453微米方孔筛筛余为15％；

(3)按照70:30的比例将所述A组分与所述B组分混合，得到42.5等级的风化细砂岩基水泥。

按照GB175-2007标准对所述水泥的强度进行测试，测试结果表明：所述风化细砂岩基水泥3天强度为28MPa，28天强度达到50.4MPa。

实施例3

(1)将79重量份熟料、17重量份炉渣、4重量份氟石膏和0.09重量份助磨剂混合，并进行粉磨至45微米方孔筛筛余为6％；

(2)将44重量份风化细砂、18重量份石灰石、34重量份炉渣、4重量份氟石膏和0.04重量份助磨剂混合，并进行粉磨至45微米方孔筛筛余为15％；

(3)按照45:55的比例将所述A组分与所述B组分混合，得到32.5等级的风化细砂岩基水泥。

按照GB175-2007标准对所述水泥的强度进行测试，测试结果表明：所述风化细砂岩基水泥3天强度为18.8MPa，28天强度达到39.2MPa。

由以上实施例可知，本发明提供的一种风化细砂岩基水泥将风化细砂岩基水泥的组分分为A组分和B组分，并控制两大组分材料的粒度和颗粒级配，对各材料的特性进行了优势互补，生产52.5等级水泥的熟料用量仅为68％，较现有技术中52.5等级的水泥的熟料用量80％减少了15％；生产42.5等级水泥的熟料用量仅为56％，较现有技术中42.5等级的水泥的熟料用量65％减少了13.8％；生产32.5等级水泥的熟料用量仅为36％，较现有技术中32.5等级的水泥的熟料用量42％减少了14.3％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种风化细砂岩基水泥，包括A组分和B组分；所述A组分包括熟料、炉渣、氟石膏和助磨剂，所述A组分的粒度为45微米方孔筛筛余≤7％；所述B组分包括风化细砂、石灰石、炉渣、氟石膏和助磨剂，所述B组分的粒度为45微米方孔筛筛余≤16％。

2.如权利要求1所述的风化细砂岩基水泥，其特征在于：所述A组分与B组分的重量比为(45～85)：(15～55)。

3.如权利要求2所述的风化细砂岩基水泥，其特征在于：所述A组分与B组分的重量比为(50～75)：(25～35)。

4.如权利要求1～3任一项所述的风化细砂岩基水泥，其特征在于：按重量份计，所述A组分包括以下组分：

5.如权利要求1～3任一项所述的风化细砂岩基水泥，其特征在于：按重量份计，所述B组分包括以下组分：

6.如权利要求1所述的风化细砂岩基水泥，其特征在于：所述A组分和B组分中的助磨剂独立地为二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺和改性单异丙醇胺母液中的一种或几种。

7.权利要求1～6任一项所述的风化细砂岩基水泥的制备方法，包括以下步骤：

将熟料、炉渣、氟石膏和助磨剂进行粉磨，得到A组分；

将风化细砂、石灰石、炉渣、氟石膏和助磨剂进行粉磨，得到B组分；

将所述A组分与所述B组分混合，得到风化细砂岩基水泥。