CN113435044A - 一种定量调控水泥熟料中方镁石尺寸的方法 - Google Patents

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马忠诚
刘云
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Abstract

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种定量调控水泥熟料中方镁石尺寸的方法。所述方法包括：按照公式I计算煅烧温度；所述公式I如下：y＝(1/0.0046)*ln[(x–0.502)/0.0075](I)；其中，x代表水泥熟料中方镁石的目标尺寸，单位为μm；y代表煅烧温度，单位为℃。本发明提供的定量调控水泥熟料中方镁石尺寸的方法可以更有效地获得水泥熟料中预期的方镁石尺寸，更有利于利用水泥的膨胀特性指导工程中水泥的实际应用需求。

Description

一种定量调控水泥熟料中方镁石尺寸的方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种定量调控水泥熟料中方镁石尺寸的方法。
背景技术
水泥熟料中，MgO以固溶和游离两种形式存在；其中，固溶态MgO无膨胀作用，以游离晶体形态存在的MgO(也称方镁石)，在缓慢水化过程中自身体积会膨胀约117％，具有后期微膨胀性。可见，水泥熟料中方镁石的尺寸直接影响着水泥的后期膨胀周期及膨胀量大小。因此，为了更好地指导水泥后期膨胀特性的发挥，如何实现水泥熟料中方镁石尺寸的有效调控至关重要。
目前，针对水泥熟料中方镁石尺寸的研究，主要集中在定性描述煅烧温度、冷却速度、掺杂和率值(石灰饱和系数、硅率、铝率)等多种因素对熟料中方镁石尺寸的影响等方面，缺乏水泥熟料中方镁石尺寸的定量调控技术，进而无法准确指导水泥后期膨胀特性的有效发挥。
CN103693873A公开了一种水电工程用高镁微膨胀中热水泥及其制备方法，通过对原料粉磨细度、水泥熟料烧成温度、保温时间、冷却制度、水泥粉磨细度的控制，实现对水泥熟料中方镁石膨胀作用时间和膨胀大小的合理控制，使MgO含量为3.5～5.0％，方镁石尺寸为2～10μm；CN105366966A公开了一种高镁微膨胀水泥及其制备方法，其中的高镁微膨胀水泥熟料中方镁石尺寸为2～15μm；然而，上述专利文件只是经验性的定性总结，并未形成水泥熟料中方镁石尺寸的“点对点式”定量调控方法。
由此可见，迫切需要一种更有效地定量调控水泥熟料中方镁石尺寸的方法，便于更准确地指导水泥的后期膨胀特性，使其满足不同工程的膨胀周期及膨胀量要求。
发明内容
为了克服现有水泥熟料中方镁石尺寸调控困难的问题，本发明提供了一种定量调控水泥熟料中方镁石尺寸的方法，以更有效地评价水泥的后期膨胀特性。
具体地，本发明提供以下技术方案：
本发明提供一种定量调控水泥熟料中方镁石尺寸的方法，包括：按照公式I计算煅烧温度；所述公式I如下：
y＝(1/0.0046)*ln[(x–0.502)/0.0075] I；
其中，x代表水泥熟料中方镁石的目标尺寸，单位为μm；
y代表煅烧温度，单位为℃。
本发明发现，将水泥生料在特定温度下煅烧有望解决现有水泥熟料中方镁石尺寸调控困难的问题；并进一步探究了煅烧温度的计算公式。
为了更佳精准的定量调控水泥熟料中方镁石尺寸，本发明对上述方法进行了优化，具体如下：
作为优选，控制水泥熟料中MgO的含量在2～6％之间。
作为优选，所述煅烧温度为1350～1500℃。
作为较佳的技术方案，所述方法包括如下步骤：
(1)按照水泥熟料中MgO的含量在2～6％之间，配制水泥生料；
(2)按照公式I计算煅烧温度；所述公式I如下：
y＝(1/0.0046)*ln[(x–0.502)/0.0075] I；
其中，x代表水泥熟料中方镁石的目标尺寸，单位为μm；
y代表煅烧温度，单位为℃；
(3)将步骤(1)配制的水泥生料在步骤(2)计算得到的煅烧温度下进行煅烧，冷却后即得预期方镁石尺寸的水泥熟料。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提供的定量调控水泥熟料中方镁石尺寸的方法可以更有效地获得水泥熟料中预期的方镁石尺寸，更有利于利用水泥的膨胀特性指导工程中水泥的实际应用需求。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
实施例1～9
实施例1～9针对不同方镁石尺寸的水泥熟料进行重要参数调控及方镁石的尺寸实测，具体如下：
实施例1～9分别使用华新水泥(昆明东川)有限公司生产用原材料调控制备不同方镁石尺寸的水泥熟料；采用德国Leitz ORTHOLUX II POL-BK型反光显微镜观察分析水泥熟料中方镁石的尺寸，以便验证本发明方法的有效性；具体地，每个水泥熟料样品，在不同部位拍照20～30张，然后人工统计每张照片中所有方镁石的尺寸，每个水泥熟料所拍摄的所有照片统计出的方镁石尺寸中占到80％以上的尺寸，计为该水泥熟料中方镁石的尺寸。
实施例1～9各重要参数调控及水泥熟料中方镁石的实测尺寸见表1。
表1不同方镁石尺寸水泥熟料的重要参数调控及水泥熟料中方镁石的尺寸实测
Figure BDA0003137150330000031
Figure BDA0003137150330000041
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种定量调控水泥熟料中方镁石尺寸的方法，其特征在于，包括：按照公式I计算煅烧温度；所述公式I如下：
y＝(1/0.0046)*ln[(x–0.502)/0.0075] I；
其中，x代表水泥熟料中方镁石的目标尺寸，单位为μm；
y代表煅烧温度，单位为℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制水泥熟料中MgO的含量在2～6％之间。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述煅烧温度为1350～1500℃。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按照水泥熟料中MgO的含量在2～6％之间，配制水泥生料；
(2)按照公式I计算煅烧温度；所述公式I如下：
y＝(1/0.0046)*ln[(x–0.502)/0.0075] I；
其中，x代表水泥熟料中方镁石的目标尺寸，单位为μm；
y代表煅烧温度，单位为℃；
(3)将步骤(1)配制的水泥生料在步骤(2)计算得到的煅烧温度下进行煅烧，冷却后即得预期方镁石尺寸的水泥熟料。
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Title
马忠诚: "高镁水泥中方镁石的定量测定与调控机制研究", 《中国优秀博士学位论文全文数据库 工程科技I辑（月刊）》 *

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