CN1087885A - 速强水泥及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑上应用的速强水泥及其生 产方法。特征是：以硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣 为主要组分，掺加适量的CC-8型水泥增强剂经混 合磨细制成的水硬性胶凝材料。标号分325、375、 425、475、525五个标号。

其主要性能为：硬化速度快，7天龄期即可达到 强度标号100％。适用于抢修工程、军事工程以及所 有建筑工程的快速施工，更适用于道路桥梁的建设和 预制构件的生产。此外，还具有生产方法简单、料源 足、成本低等特点。

Description

本发明涉及一种速强水泥及其生产方法，属于建材技术领域。

改革传统的水泥生产工艺，改善其性能，提高其质量，满足基建工程快速施工的需要，是国民经济建设高速发展的重要环节。

通过多年的研究与实践，人们虽已把予制构件、滑模施工等先进技术用于土建施工中，大幅度地缩短了工期，但仍不能满足现代建设对施工速度的要求，这主要是由于位居建材之首的水泥的物理性能制约了土建工程的施工进度。

水泥的硬化速度决定了混凝土承受荷载的时间。目前用于土建工程的水泥，基本全部是硅酸盐类的五大品种水泥，其中硅酸盐和普通硅酸盐两种水泥早期强度增长较快，其他三种（火山灰、矿渣、粉煤灰）水泥早期强度普遍偏低。但这五种水泥在性能方面也有一个共同点，那就是28天龄期以后才能达到最高强度值。因此，用这些水泥配制的混凝土必须养护28天以后才能达到设计标号，承受设计荷载。这28天的龄期对土建施工而言是那么漫长而又不可逾越。

为了满足抢修、军事等特殊工程的需要，广大科技工作者通过不同的途径，进行了长期研究与探索，在加快水泥硬化速度方面取得了许多良好的成果，基本上可归纳为两个类型：

一、提高水泥的物理性能，加快水泥的硬化速度。

现有的具有快硬高强性能、对钢筋无锈蚀、能够符合钢筋混凝土工程施工条件的只有“快硬硅酸盐水泥”一个品种。它的生产方法基本上与硅酸盐水泥相同，两者之间的差别主要是生产快硬高强水泥时，需要选择合理的熟料矿物组成，提高烧成工艺和适当的提高生料与水泥的粉磨细度来达到要求的品质标准。

目前，国内外生产快硬高强水泥时，一般都是适当地提高熟料中的硅酸三钙和铝酸三钙的含量。但在实际生产中，不仅要考虑矿物组成对水泥性能的影响，同时还必须考虑到矿物组成对煅烧熟料时的影响，生产控制难度较大。

截止到目前，快硬高强水泥未能在全国范围内普及生产和广泛应用的主要原因是：

（1）生产快硬高强水泥时，对设备和技术都有较高的要求，一般中小型水泥厂家仅就现在的水平，不具备生产这类水泥的条件;

（2）生产快硬高强水泥时，一般不掺加混合材料，加之对技术要求严格，产品成本较高，其性能虽优但售价昂贵，除在抢修、军事等特殊工程中被采用外，在经济实力不太雄厚的情况下，普通基建工程很难承受这巨额的工程造价;

（3）当我国经济状况真正好转后，为了缩短工期争创效益，所有的土建工程都需要使用快硬高强水泥时，因具备生产条件的大型厂家在全国数量有限，它们的产量距满足全社会需要相差甚远，供需矛盾在短期内难以解决。

鉴于上述原因，利用现有的技术和水泥产品解决所有基建工程的快速施工问题尚不现实。

二、掺用化学外加剂，改善混凝土的性能。

在混凝土中掺用化学外加剂，以加快水泥的硬化速度，是行之有效的科技成果。其突出的优点是：不用改变水泥的生产工艺，不需要特殊和复杂的生产设备，并能保持混凝土所固有的良好性能。这种方法虽满足了许多特殊工程的需要，加快了施工速度，但把化学外加剂说成完美无缺也不尽然。所存在的美中不足为：

（1）掺用外加剂后，混凝土的早期强度虽有提高，但后期强度要受到一部分损失;

（2）化学外加剂中，有很大一部分材料对钢筋产生锈蚀作用，故在使用中不但要严格控制用量而且还要掺加阻锈剂;

（3）化学外加剂中有的是熔点很低的粉状物，有的是液态物，再加上用量很少等原因，根本无法直接均化在水泥之中。在施工中只能先溶于水再拌入混凝土中，有时还需要控制水温，给施工带来一定麻烦;

（4）化学外加剂系化工产品，价格较高，如在普通工程中大量采用，势必增加混凝土的成本，提高了工程的造价。

上述分析表明，要想普遍提高建筑工程的施工速度，缩短工期，改革传统的施工工艺，依靠现有的技术和建材产品还有一定的困难。

现代化的建设迫切需要缩短工期的先进技术与适合快速施工的新型建筑材料。

本发明的目的在于以合理的技术途径、简单易行的技术手段。克服与弥补现有技术的不足，向社会提供一种适合快速施工的水泥新品种-“速强水泥”及其“生产方法”。

本发明的目的是这样实现的：“速强水泥”是以硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣（也可用电厂粉煤灰或火山灰质混合材料代替粒化高炉矿渣，亦可混用）为主要组分，掺加适量的“CC-8型水泥增强剂”磨细制成的水硬性胶凝材料。

其基本配方为（重量%）：

硅酸盐水泥熟料：    40-80。

粒化高炉矿渣：    5-40。

CC-8型水泥增强剂：    5-25。

其生产方法为：

将硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣、CC-8型水泥增强剂分别计量后混合均匀，输入球磨机磨细（细度要求用0.08毫米方孔筛筛余量不超过8%），再经均化包装或输入散装仓即为成品“速强水泥”。

其标号分：325、375、425、475、525五个标号。

经唐山市水泥产品质量监督检验站、国家建筑二局科研所试验室、河北省冀东水泥厂试验室对产品进行检测，其品质指标如下：

（1）MgO含量小于5%。SO₃含量小于3.5%。

（2）细度：0.08毫米方孔筛筛余量小于8%。

（3）凝结时间：初凝不早于45分钟，终凝不迟于4小时。

（4）安定性：用沸煮法检验合格。

（5）标准养护时间：7天。

（6）各龄期强度值见下表：

本发明与现有技术相比较有如下优点：

一、生产方法简单易行。

“速强水泥”的生产方法不需要特殊的设备和复杂的技术，任何水泥厂利用现有设备与技术均可生产这种速强水泥，唯一的出入只是在成品粉磨工序中改变一下配方。因此能够实现普及生产，满足全社会的需要。

二、料源充足价格低廉。

本技术在材料配方中所采用的CC-8型水泥增强剂料源广普充足，能满足全国水泥厂的生产需要。产地平均价格在50元/吨以下，只相当于熟料价格的四分之一左右。

三、成本降低效益显著。

本技术的主要特点是利用CC-8型水泥增强剂代替了部分水泥熟料，不但改善了水泥的性能而且也降低了材料的成本。

例如：在具备回转窑的水泥厂，利用现有技术生产早期强度增长率较高的425＃R型水泥，熟料的配比需要在95%左右;若用本发明的技术生产425＃速强水泥，配比只需65%。不但少用了30%的熟料，而且水泥性能上还有很大提高。更为突出的是节省了21天的养护时间。生产一吨水泥所节省的0.3吨熟料，价值约60元左右;性能的提高也应相应增加售价，按每吨提价20元计并不过分，这就使每吨水泥的利润净增80元左右，经济效益十分显著。

四、快硬速强缩短工期。

“速强水泥”除保持了硅酸盐水泥所固有的良好性能外，还具有硬化速度快和早期强度增长率高的特点，一天和三天的强度值已达到高级水泥的国家标准，完全可以替代原有制造困难价格昂贵的快硬高强水泥。

“速强水泥”最突出的特点是：经过7天的养护就能达到强度标号的100%。用它配制的混凝土，7天后就能承受全部设计荷载，比用普通水泥配制的混凝土的承载时限提前了21天。现将速强水泥和硅酸盐水泥各龄期的强度值进行比较，见下表：

另外，速强水泥在7-28天这个阶段中，强度仍有30%以上的增长，做为富余标号可确保工程质量的安全可靠。

在基建施工中对速度影响最大的是现浇混凝土工程，使用速强水泥，可使施工时间缩短75%，其它相关工程的施工速度也相应地得到提高。如若按排得当，至少可使基建工程的施工时间缩短一半，所节省的施工费用是一个很大的数字。若把基建工程提前投入使用所产生的链锁效应考虑在内，其经济效益将很难用数值和数学公式表述。

速强水泥的问世，给基建工程的快速施工创造了先决的条件，它将打破传统的施工工艺，推动建筑技术出现一次较大的飞跃，为国民经济的高速发展和人类社会的进步做出一定的贡献。

下面结合实例对本发明作进一步的详述。

“速强水泥”的生产方法：

称取：

硅酸盐水泥熟料（600＃以上）6500kg;

粒化高炉矿渣2000kg;

CC-8型水泥增强剂1500kg;

将以上材料充分混合均匀，输入球磨机磨细（细度要求用0.08毫米方孔筛筛余量小于8%），经均化包装即成为“速强水泥”10吨。

Claims (2)

1、速强水泥

属于建材技术领域，其特征为：以硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣(或火山灰质混合材和粉煤灰)为主要组分，掺加适量的CC--8型水泥增强剂磨细而成的粉状、水硬性胶凝材料，硬化速度快，7天龄期达到强度标号的100%，标号分325、375、425、475、525五个标号。

2、根据权利要求1所述的速强水泥的生产方法，其特征为：

（1）配方（重量%）：

硅酸盐水泥熟料40-80，

粒化高炉矿渣5-40，

CC-8型水泥增强剂5-25;

（2）生产方法：

按配方将硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣、CC-8型水泥增强剂分别计量后混合均匀，输入球磨机磨细，细度要求用0.08毫米方孔筛筛余量不超过8%，再经均化、包装即为速强水泥。