CN111635152A - 一种高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法，原料按质量百分比计，包括：硅质原料5％～20％、磷石膏5％～12％、低品位铝矾土15％～33％和石灰石50％～60％；上述硅质原料为铝渣或炉渣中的一种或两种。该高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备方法，包括以下步骤：将硅质原料、磷石膏、低品位铝矾土和石灰石按比例混合，经人工造粒，制得生料球；将上述生料球烘干后进行煅烧，最后经急冷后得到高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。本发明通过将铝渣、炉渣、低品位铝矾土和磷石膏等工业废弃物合理配伍，成功用于高贝利特水泥熟料的生产，能够显著降低生产成本，提高资源利用率，满足工业生产需求；所得水泥熟料28d强度满足42.5水泥标准要求，28d干缩值相对普通硅酸盐水泥降低40％以上。

Description

一种高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法
技术领域
本发明涉及水泥技术领域，具体涉及一种高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法。
背景技术
水泥工业是碳排放和能源消耗的大户，2015年的统计数据显示水泥行业的能耗占全国总能耗的4.07％，碳排放量占全国总碳排放量的10～12％。此外，水泥中C3A含量过高以及细度过大导致水泥水化过程中产生较大的收缩变形，造成混凝土结构开裂，不但影响建筑结构的安全使用，还会严重降低长期耐久性能。
相对于传统的普通硅酸盐水泥，高贝利特硫铝酸盐水泥的煅烧温度降低约100～200℃，熟料煅烧所需石灰石用量降低20％～30％，因此可以明显降低水泥生产过程中的能耗和碳排放，对解决水泥行业节能减排问题方面具有巨大的优势。同时，高贝利特硫铝酸盐水泥以C2S和硫铝酸钙为主要矿物，取代普硅水泥中的C3S和C3A，其收缩变形量明显小于普硅水泥，可以大幅度降低混凝土的抗裂性能，提高混凝土结构的长期耐久性能。
高贝利特硫铝酸盐水泥熟料生产所需的原材料与普通硫铝酸盐水泥基本相同，一般采用铝质原料、硅质原料和钙质原料经过煅烧工艺得到。常用的原材料有铝矾土、石灰石、黏土、页岩等。目前，一般通过选用高品位铝矾土来制备高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，然而其成本相对较高，资源较少，限制了高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的工业生产。与高品位铝矾土相比，低品位铝矾土成本较低且工业利用率偏低。磷石膏是磷化工领域的一种工业废渣，其主要成分是二水石膏，目前国内存量大但因磷含量高导致其利用率也偏低。将上述工业废渣作为原料制备高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，一方面可以解决大量工业废渣的再利用问题，避免其对环境和产业发展造成的负面影响，另一方面可以大幅度降低水泥熟料生产的综合成本，具有巨大的经济效益和社会效益。
现有的水泥熟料的制备工艺中，磷石膏或低品位铝矾土的加入量较少，一般需要加入大量的生石灰或与其他原料配合使用，一方面不利于降低成本，另一方面碳排放量较高、工业固废资源利用率较低，无法满足可持续发展的需求。中国专利CN107555816A公开了一种低品位铝矾土水泥熟料，其通过将低品位铝矾土和高品位铝矾土配合使用制备水泥熟料，仍然存在成本高的缺陷。中国专利CN109133684A公开了一种高铁贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其也选用低品位铝矾土作为原料制备水泥熟料，然而低品位铝矾土的用量较少、高铁铝矾土的用量较多，也不利于降低成本。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法，解决现有技术中高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备过程中磷石膏和低品位铝矾土用量少、不利于降低成本的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明提供了一种高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于，原料按质量百分比计，包括：硅质原料5％～20％、磷石膏5％～12％、低品位铝矾土15％～33％和石灰石50％～60％；上述硅质原料为铝渣或炉渣中的一种或两种。
本发明的第二方面提供了一种高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备方法，包括以下步骤：
将硅质原料、磷石膏、低品位铝矾土和石灰石按比例混合，经人工造粒，制得生料球；
将上述生料球烘干后进行煅烧，最后经急冷后得到上述高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。
本发明第二方面提供的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备方法用于制备本发明第一方面提供的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过将铝渣、炉渣、低品位铝矾土和磷石膏等工业废弃物合理配伍，成功用于高贝利特水泥熟料的生产，能够显著降低生产成本，提高资源利用率，满足工业生产需求；所得水泥熟料28d强度满足42.5水泥标准要求，28d干缩值相对普通硅酸盐水泥降低40％以上。
附图说明
图1是本发明提供的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备方法一实施方式的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的第一方面提供了一种高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，原料按质量百分比计，包括：硅质原料5％～20％、磷石膏5％～12％、低品位铝矾土15％～33％和石灰石50％～60％；上述硅质原料为铝渣或炉渣中的一种或两种。具体地，上述低品位铝矾土中Al2O3所占的质量百分比为45％～55％，SiO2所占的质量百分比为20％～30％，Fe2O3所占的质量百分比为0.1％～5％，该含量范围使得低品位铝矾土能在高含量范围内用于制备高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，相比现有技术中低品位铝矾土的使用量<10％而言，含量明显增加，同时无需加入更多的铝质原料提高铝含量，所用原料种类少，便于降低生产成本、且操作简便；进一步地，上述低品位铝矾土中Al2O3与SiO2的质量比为(1.8～3):1，在该范围内，能在降低成本的基础上实现对低品位铝矾土的合理利用；更进一步地，上述低品位铝矾土中Al2O3所占的质量百分比为49％～52％，SiO2所占的质量百分比为22％～25％，Fe2O3所占的质量百分比为3％～5％，Al2O3与SiO2的质量比为(2～2.2):1。具体地，上述石灰石中CaO所占的质量百分比为50％～55％；上述磷石膏中SO3所占的质量百分比为43％～47％，CaO所占的质量百分比为35％～37％；上述炉渣中Al2O3所占的质量百分比为33％～36％，SiO2所占的质量百分比为40％～45％，Fe2O3所占的质量百分比为7％～9％，CaO所占的质量百分比为6％～8％；上述铝渣中Al2O3所占的质量百分比为20％～25％，SiO2所占的质量百分比为18％～20％，Fe2O3所占的质量百分比为16％～19％，CaO所占的质量百分比为15％～17％。
本发明中，选用磷石膏提供硫，低品位铝矾土作为铝质材料，根据原材料的化学组成计算得到各种原材料的合理用量，在满足产品性能的前提下，最大限度地选用低品位铝矾土作为铝质原料，能够有效降低生产成本，解决工业废渣再利用问题；同时，本发明中无需使用砂岩，生料粉磨效率高，进一步降低工艺成本；本发明原材料搭配合理，成本和质量兼顾。
本发明中，上述各组分原料合理配伍，所得水泥熟料28d强度满足42.5水泥标准要求，且能使28d干缩值显著降低。
优选地，上述硅质原料为铝渣，上述高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，原料按质量百分比计，包括：硅质原料5％～15％、磷石膏7％～12％、低品位铝矾土25％～33％和石灰石50％～55％。在该含量范围内，所得高贝利特硫铝酸盐水泥熟料具有最佳的性能，且低品位铝矾土的工业利用率高，便于降低成本。
本发明中，上述高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成设计为：硫铝酸钙
Figure BDA0002523706170000041
30％～40％，硅酸二钙(C2S)40％～55％，铁铝酸四钙(C4AF)5％～20％，石膏
Figure BDA0002523706170000042
0.2％～5％，余量0.1％～5％。其中，余量为对水泥性能无明显影响的混杂矿物成分。
Figure BDA0002523706170000043
对提高水泥早期强度发挥作用，C2S对提高水泥后期强度发挥作用。在该矿物组成范围内，能使本发明所得水泥熟料同时兼顾早期、后期强度发展，制成的水泥28d强度满足42.5水泥标准要求，28d干缩值相对普通硅酸盐水泥降低40％以上。优选地，上述高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成设计为：
Figure BDA0002523706170000044
33％～40％，C2S 40％～50％，C4AF 10％～18％，
Figure BDA0002523706170000045
1％～3％，余量0.1％～5％。
如图1，本发明的第二方面提供了一种高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备方法，包括以下步骤：
S1:将硅质原料、磷石膏、低品位铝矾土和石灰石按比例混合，经人工造粒，制得生料球；其中，上述原料混合前需粉磨至80μm筛余≦0.5％。
S2:将上述生料球烘干后进行煅烧，最后经急冷后得到上述高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。该过程中，急冷可避免熟料中活性矿物α-C2S、β-C2S转变为非活性的γ-C2S，影响熟料性能。上述煅烧过程分为两个阶段，第一阶段以8℃/min～12℃/min的速率升温至900℃～950℃保温0.5h～0.6h，目的是保证石灰石充分分解；第二阶段以10℃/min～15℃/min的速率升温至1300℃～1350℃保温0.5h～1h，该阶段为熟料主要矿物形成阶段，该阶段的煅烧温度过低将导致C2AS、
Figure BDA0002523706170000051
等中间矿物分解不完全，煅烧温度过高将导致
Figure BDA0002523706170000052
分解，影响熟料性能，生产过程中需严格控制第二阶段的煅烧温度。进一步地，第二阶段以10℃/min～15℃/min的速率升温至1320℃～1350℃保温0.5h～1h。
本发明第二方面提供的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备方法用于制备本发明第一方面提供的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。
为避免赘述，本发明中所用原料的化学组成总结如表1：
表1原料化学分析
Figure BDA0002523706170000053
配料前，需将上述原料粉磨至80μm筛余＜0.50％，在105℃烘箱中烘干24h。
实施例1
按质量百分比计，将炉渣16.90％、磷石膏8.24％、低品位铝矾土16.48％和石灰石58.38％混合，随后加入占原料粉15％的水进行人工造粒，制得生料球；
将上述生料球在105℃烘箱中烘干4h后置于箱式高温炉中进行煅烧，煅烧结束后立即取出用风扇急冷至温度降至室温，得到高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。具体地，煅烧过程控制为两个阶段：第一阶段90min升温至950℃保温30min，第二阶段30min升温至1320℃保温30min，
本发明实施例1中高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成设计为
Figure BDA0002523706170000054
36％、C2S50％、C4AF 10％、
Figure BDA0002523706170000055
2％、余量2％。
实施例2
按质量百分比计，将铝渣13.97％、磷石膏7.82％、低品位铝矾土25.14％和石灰石53.07％混合，随后加入占原料粉15％的水进行人工造粒，制得生料球；
将上述生料球在105℃烘箱中烘干4h后置于箱式高温炉中进行煅烧，煅烧结束后立即取出用风扇急冷至温度降至室温，得到高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。具体地，煅烧过程控制为两个阶段：第一阶段90min升温至950℃保温30min，第二阶段30min升温至1320℃保温30min，
本发明实施例2中高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成设计为
Figure BDA0002523706170000061
含量为37％、C2S含量为42％、C4AF含量为17％、
Figure BDA0002523706170000062
含量为1％、余量3％。
实施例3
按质量百分比计，将铝渣12.36％、炉渣4.94％、磷石膏8.64％、低品位铝矾土21.73％和石灰石52.33％混合，随后加入占原料粉15％的水进行人工造粒，制得生料球；
将上述生料球在105℃烘箱中烘干4h后置于箱式高温炉中进行煅烧，煅烧结束后立即取出用风扇急冷至温度降至室温，得到高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。具体地，煅烧过程控制为两个阶段：第一阶段90min升温至950℃保温30min，第二阶段30min升温至1320℃保温30min，
本发明实施例3中高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成设计为
Figure BDA0002523706170000063
含量为34％、C2S含量为45％、C4AF含量为16％、
Figure BDA0002523706170000064
含量为2％、余量3％。
实施例4
按质量百分比计，将铝渣13.97％、磷石膏7.82％、低品位铝矾土25.14％和石灰石53.07％混合，随后加入占原料粉15％的水进行人工造粒，制得生料球；
将上述生料球在105℃烘箱中烘干4h后置于箱式高温炉中进行煅烧，煅烧结束后立即取出用风扇急冷至温度降至室温，得到高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。具体地，煅烧过程控制为两个阶段：第一阶段90min升温至950℃保温30min，第二阶段30min升温至1300℃保温30min，
本发明实施例4中高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成设计为
Figure BDA0002523706170000065
含量为37％、C2S含量为42％、C4AF含量为17％、
Figure BDA0002523706170000066
含量为1％、余量3％。
实施例5
按质量百分比计，将铝渣13.97％、磷石膏7.82％、低品位铝矾土25.14％和石灰石53.07％混合，随后加入占原料粉15％的水进行人工造粒，制得生料球；
将上述生料球在105℃烘箱中烘干4h后置于箱式高温炉中进行煅烧，煅烧结束后立即取出用风扇急冷至温度降至室温，得到高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。具体地，煅烧过程控制为两个阶段：第一阶段90min升温至950℃保温30min，第二阶段30min升温至1350℃保温30min，
本发明实施例5中高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成设计为
Figure BDA0002523706170000071
含量为37％、C2S含量为42％、C4AF含量为17％、
Figure BDA0002523706170000072
含量为1％。
实施例6
按质量百分比计，将铝渣6.21％、磷石膏10.67％、低品位铝矾土31.27％和石灰石51.85％混合，随后加入占原料粉15％的水进行人工造粒，制得生料球；
将上述生料球在105℃烘箱中烘干4h后置于箱式高温炉中进行煅烧，煅烧结束后立即取出用风扇急冷至温度降至室温，得到高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。具体地，煅烧过程控制为两个阶段：第一阶段90min升温至950℃保温30min，第二阶段30min升温至1320℃保温30min，
本发明实施例6中高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成设计为
Figure BDA0002523706170000073
含量为40％、C2S含量为41％、C4AF含量为12％、
Figure BDA0002523706170000074
含量为3％、余量4％。
对比例1
按质量百分比计，将炉渣11.40％、磷石膏15.9％、低品位铝矾土20.00％和石灰石52.70％混合，随后加入占原料粉15％的水进行人工造粒，制得生料球；
将上述生料球在105℃烘箱中烘干4h后置于箱式高温炉中进行煅烧，煅烧结束后立即取出用风扇急冷至温度降至室温，得到高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。具体地，煅烧过程控制为两个阶段：第一阶段90min升温至950℃保温30min，第二阶段30min升温至1320℃保温30min，
本发明对比例1中所得高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成设计为
Figure BDA0002523706170000081
37％、C2S 40％、C4AF 9％、
Figure BDA0002523706170000082
10％、余量4％。
对比例2
按质量百分比计，将铝渣13.97％、磷石膏7.82％、低品位铝矾土25.14％和石灰石53.07％混合，随后加入占原料粉15％的水进行人工造粒，制得生料球；
将上述生料球在105℃烘箱中烘干4h后置于箱式高温炉中进行煅烧，煅烧结束后立即取出用风扇急冷至温度降至室温，得到高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。具体地，煅烧过程控制为两个阶段：第一阶段90min升温至950℃保温30min，第二阶段30min升温至1250℃保温60min，
本发明对比例2中所得高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成设计为
Figure BDA0002523706170000083
含量为37％、C2S含量为42％、C4AF含量为17％、
Figure BDA0002523706170000084
含量为1％、余量3％。
对比例3
按质量百分比计，将炉渣35.29％、磷石膏8.82％、低品位铝矾土2.94％和石灰石52.94％混合，随后加入占原料粉15％的水进行人工造粒，制得生料球；
将上述生料球在105℃烘箱中烘干4h后置于箱式高温炉中进行煅烧，煅烧结束后立即取出用风扇急冷至温度降至室温，得到高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。具体地，煅烧过程控制为两个阶段：第一阶段90min升温至950℃保温30min，第二阶段30min升温至1320℃保温30min，
本对比例中高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成设计为
Figure BDA0002523706170000085
含量为29％、C2S含量为61％、C4AF含量为5％、
Figure BDA0002523706170000086
含量为3％、余量2％。
将上述实施例1～6和对比例1～3所得水泥熟料粉磨至80μm筛余≤5.0％，然后与占水泥10％的硬石膏均匀混合，水灰比为0.5，砂灰比为3，进行胶砂强度试验，置于温度为25℃、相对湿度为95％的养护箱内进行养护，同时砂浆试模本身进行密封处理。测试结果见表2。
表2高贝利特硫铝酸盐水泥胶砂强度和28d干缩值
Figure BDA0002523706170000087
Figure BDA0002523706170000091
由表2可以看出，实施例1～6所得高贝利特硫铝酸盐水泥熟料具有较高的早期强度和后期强度，28d干缩值较普通硅酸盐水泥降低40％以上。与实施例1相比，对比例1中的水泥熟料3d后发生胀裂，其原因在于，对比例1中加入较多的磷石膏，铝硫比过低，形成的水泥熟料中
Figure BDA0002523706170000092
含量较高，水化过程中生成过量的钙矾石造成明显的体积膨胀，从而造成强度下降和膨胀开裂现象。与实施例2相比，对比例2中所得水泥熟料具有较低的早期强度和后期强度，其原因在于，对比例2的煅烧温度较低，导致C2AS、
Figure BDA0002523706170000093
等中间矿物分解不完全，熟料中具有水化活性的有益矿物含量过低，从而造成强度下降，28d干缩值增加。与实施例2相比，对比例3中加入过多的炉渣，使熟料中提供早期强度的C4A3S含量过低，造成胶砂试件1d和3d强度显著降低。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明中通过将铝渣、炉渣、低品位铝矾土和磷石膏等工业废弃物合理配伍，成功用于高贝利特水泥熟料的生产，能够显著降低生产成本，提高资源利用率，满足工业生产需求；通过优化煅烧制度，能够进一步提高水泥熟料的性能；所得高贝利特硫铝酸盐水泥熟料28d强度满足42.5水泥标准要求，28d干缩值相对普通硅酸盐水泥降低40％以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于，原料按质量百分比计，包括：硅质原料5％～20％、磷石膏5％～12％、低品位铝矾土15％～33％和石灰石50％～60％；所述硅质原料为铝渣或炉渣中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于，所述低品位铝矾土中Al2O3所占的质量百分比为45％～55％，SiO2所占的质量百分比为20％～30％，Fe2O3所占的质量百分比为0.1％～5％。
3.根据权利要求1所述高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于，所述石灰石中CaO所占的质量百分比为50％～55％。
4.根据权利要求1所述高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于，所述磷石膏中SO3所占的质量百分比为43％～47％，CaO所占的质量百分比为35％～37％。
5.根据权利要求1所述高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于，所述炉渣中Al2O3所占的质量百分比为33％～36％，SiO2所占的质量百分比为40％～45％，Fe2O3所占的质量百分比为7％～9％，CaO所占的质量百分比为6％～8％。
6.根据权利要求1所述高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于，所述铝渣中Al2O3所占的质量百分比为20％～25％，SiO2所占的质量百分比为18％～20％，Fe2O3所占的质量百分比为16％～19％，CaO所占的质量百分比为15％～17％。
7.根据权利要求1所述高贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于，所述高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成设计为：硫铝酸钙30％～40％，硅酸二钙40％～55％，铁铝酸四钙5％～20％，石膏0.2％～5％，余量0.1％～5％。
8.一种如权利要求1～7中任一项所述高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将硅质原料、磷石膏、低品位铝矾土和石灰石按比例混合，经人工造粒，制得生料球；
将所述生料球烘干后进行煅烧，最后经急冷后得到所述高贝利特硫铝酸盐水泥熟料。
9.根据权利要求8所述高贝利特硫铝高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备方法，其特征在于，所述煅烧过程分为两个阶段，第一阶段以8℃/min～12℃/min的速率升温至900℃～950℃保温0.5h～0.6h，第二阶段以10℃/min～15℃/min的速率升温至1300℃～1350℃保温0.5h～1h。
10.根据权利要求9所述高贝利特硫铝高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备方法，其特征在于，所述第二阶段以10℃/min～15℃/min的速率升温至1320℃～1350℃保温0.5h～1h。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112456830A (zh) * 2020-12-09 2021-03-09 郑州市建文特材科技有限公司 一种微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥及其生产方法
CN112624640A (zh) * 2020-12-22 2021-04-09 汝州市东江建筑工业科技有限公司 一种预制构件用全固废硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法
CN113816628A (zh) * 2021-09-30 2021-12-21 登电集团水泥有限公司 一种硫铝酸盐水泥熟料制备工艺
CN113845323A (zh) * 2021-07-09 2021-12-28 西南科技大学 一种高性能核壳轻集料及其制备方法
CN115710095A (zh) * 2022-12-13 2023-02-24 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种硼磷复合改性高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及制备方法
CN116161883A (zh) * 2023-03-07 2023-05-26 南京工业大学 一种利用工业固废低温合成的高阿利特-贝利特-硫铝酸钙胶凝材料及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1212241A (zh) * 1997-09-24 1999-03-31 新密北方耐火工业有限公司 用磷石膏煅烧和配制快硬低碱度水泥的方法
CN107555816A (zh) * 2017-09-19 2018-01-09 山东东华水泥有限公司 一种低品位铝矾土水泥熟料
CN107721214A (zh) * 2017-09-30 2018-02-23 北京工业大学 一种高铁铝酸盐‑贝利特‑硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法
CN108751146A (zh) * 2018-07-03 2018-11-06 贵州大学 一种低品位铝土矿与磷石膏的综合利用工艺
CN109133684A (zh) * 2018-09-10 2019-01-04 西南科技大学 一种高铁贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法
CN110078394A (zh) * 2019-05-15 2019-08-02 盐城工学院 低温制备硫硅酸钙-贝利特-硫铝酸盐水泥熟料的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1212241A (zh) * 1997-09-24 1999-03-31 新密北方耐火工业有限公司 用磷石膏煅烧和配制快硬低碱度水泥的方法
CN107555816A (zh) * 2017-09-19 2018-01-09 山东东华水泥有限公司 一种低品位铝矾土水泥熟料
CN107721214A (zh) * 2017-09-30 2018-02-23 北京工业大学 一种高铁铝酸盐‑贝利特‑硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法
CN108751146A (zh) * 2018-07-03 2018-11-06 贵州大学 一种低品位铝土矿与磷石膏的综合利用工艺
CN109133684A (zh) * 2018-09-10 2019-01-04 西南科技大学 一种高铁贝利特硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法
CN110078394A (zh) * 2019-05-15 2019-08-02 盐城工学院 低温制备硫硅酸钙-贝利特-硫铝酸盐水泥熟料的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张绍周 编: "《水泥化验员培训教材》", 28 February 2002, 中国建材工业出版社 *
梁娇 等: "磷石膏与低品位矾土制备高贝利特-硫铝酸盐水泥", 《非金属矿》 *
王洪镇 等著: "《流态轻集料微孔混凝土技术》", 31 October 2013, 中国建材工业出版社 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112456830A (zh) * 2020-12-09 2021-03-09 郑州市建文特材科技有限公司 一种微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥及其生产方法
CN112624640A (zh) * 2020-12-22 2021-04-09 汝州市东江建筑工业科技有限公司 一种预制构件用全固废硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法
CN113845323A (zh) * 2021-07-09 2021-12-28 西南科技大学 一种高性能核壳轻集料及其制备方法
CN113845323B (zh) * 2021-07-09 2023-01-13 西南科技大学 一种高性能核壳轻集料及其制备方法
CN113816628A (zh) * 2021-09-30 2021-12-21 登电集团水泥有限公司 一种硫铝酸盐水泥熟料制备工艺
CN113816628B (zh) * 2021-09-30 2022-08-16 登电集团水泥有限公司 一种硫铝酸盐水泥熟料制备工艺
CN115710095A (zh) * 2022-12-13 2023-02-24 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种硼磷复合改性高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及制备方法
CN116161883A (zh) * 2023-03-07 2023-05-26 南京工业大学 一种利用工业固废低温合成的高阿利特-贝利特-硫铝酸钙胶凝材料及方法
CN116161883B (zh) * 2023-03-07 2023-11-24 南京工业大学 一种利用工业固废低温合成的高阿利特-贝利特-硫铝酸钙胶凝材料及方法

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