CN114014568A - 铁路及桥梁建设专用低碱水泥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铁路及桥梁建设专用低碱水泥及其制备方法,属于建筑材料技术领域,该水泥包括:水硬性低碱熟料,脱硫石膏,和至少一种非活性混合材料;非活性混合材料为石灰石;上述水泥碱含量≤0.6%。其制备方法包括:提供水硬性低碱熟料;将水硬性低碱熟料与脱硫石膏和石灰石混合,研磨至达标后,出磨即得;上述研磨要求如下:水泥中SO3含量为2.00‑2.40%,比表面积达到300‑350m2/kg。本发明的专用低碱水泥能同时满足GB175‑2007和TB10424‑2018技术指标,具有高的机械强度,抗腐蚀性和耐磨性好,原料易得,生产成本低,且碱含量低,在铁路及桥梁建设工程施工时不易开裂,使用寿命长。

Description

铁路及桥梁建设专用低碱水泥及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域,尤其涉及一种铁路及桥梁建设专用低碱水泥及其制备方法。
背景技术
近年来,随着我国国内基础建设速度的加快,公路和铁路的建设数量大幅度增加,很多公路和铁路建设时,还需要架设桥梁,因此作为基础建筑材料的水泥的需求量也逐年升高。通常在铁路及桥梁施工建设时,工程要求使用低碱水泥,以减少混凝土的裂缝,避免工程出现安全隐患。其中,按工程要求使用的P.O52.5低碱水泥必须满足行业标准TB10424-2018《铁路混凝土工程质量验收标准》的各项技术指标,优选的水泥为优质的专用P.O52.5低碱水泥,要求熟料中C3A含量<7.5%、游离氧化钙含量<1.0%,水泥碱含量≤0.60%、比表面积300-350m2/kg。
水泥的品质与原材料品质息息相关,但受自然条件所限,不同地区的原材料品质不同,造成了水泥品质的差异化。如申请人公司所在的西北地区,由于生产水泥的大部分原材料碱含量普遍偏高,因此该地区水泥企业的同类产品的碱含量≥0.6%、比表面积≥380m2/kg。虽然这类水泥各项技术符合GB175-2007《普通硅酸盐水泥》,早期强度高,后期强度增进率大,凝结硬化快,适用于大型的高层地面建筑、大型混凝土构建和对早期强度要求较高的工程,但是不能完全满足和符合铁路、桥梁建设使用要求及行业标准TB10424-2018。另外,常规的普通硅酸盐水泥的耐腐蚀性较差,在沿海地区、盐湖和盐碱地区等环境中的性能和寿命被大大削弱,还有冬季向公路、桥梁等撒盐或盐水化雪防冰的情况存在,导致其在与腐蚀介质(如流动淡水、硫酸盐、海水等)接触的工程等方面的使用受到明显限制。
因此,为满足铁路及桥梁建设工程施工要求,在使用现有工矿企业的工业废渣、废料(如粉煤灰、硫酸渣、硅石碎屑、脱硫石膏)的基础上,提供一种铁路及桥梁建设专用低碱水泥及其制备方法,以同时满足GB175-2007《普通硅酸盐水泥》和行业标准TB10424-2018《铁路混凝土工程质量验收标准》的各项技术指标,提高产品品质和实用性能。
发明内容
第一方面,本发明提供了一种铁路及桥梁建设专用低碱水泥,用以解决现有的普通硅酸盐水泥的碱含量≥0.6%、比表面积≥380m2/kg,不能同时满足GB175-2007和TB10424-2018技术指标的问题。
本发明中,为满足铁路及桥梁建设工程施工要求,在使用现有的周边工矿企业的工业废渣、废料(如粉煤灰、硫酸渣、硅石碎屑、脱硫石膏)的基础上,通过调整熟料配料方案,优化各项工艺操作参数,将原有的水泥熟料中的C3A含量由8.0-10.0%调整到<8.0%,游离氧化钙含量由≤1.5%控制到<1.0%,同时将熟料生产成本的上升和水泥强度的下降控制在合理范围内,使得本发明中提供的铁路及桥梁建设专用低碱水泥的碱含量≤0.60%,其它各项理化指标均符合国家标准GB175-2007《普通硅酸盐水泥》的要求,同时也能满足行业标准TB10424-2018《铁路混凝土工程质量验收标准》的各项技术指标,提高了该专用低碱水泥的产品品质和在铁路及桥梁建设中的实用性能。
具体的,本发明采用了以下技术方案:
一种铁路及桥梁建设专用低碱水泥,包括:
水硬性低碱熟料,脱硫石膏,和,至少一种非活性混合材料;
上述非活性混合材料为石灰石,上述石灰石中CaO含量不低于50%,Al2O3含量不高于1.5%,烧失量为40-45%,碱含量不高于0.5%;
上述低碱熟料中C3A≤8.0%,f-CaO≤1.0%,碱含量≤0.5%;
上述专用低碱水泥的碱含量≤0.6%。
上述技术方案提供的专用低碱水泥的凝结时间适宜,具有高的机械强度和表面硬度,干缩小,抗腐蚀性和耐磨性好,原料易得,生产成本低,且碱含量低,由其制备的水泥混凝土在工程施工时不易开裂,使用寿命长。
进一步设置为,上述水泥包括以下重量份的原料:85-90重量份的低碱熟料、5-10重量份的脱硫石膏和5-10重量份的石灰石。石灰石中高的氧化钙含量有利于在水泥熟料烧结过程中,提供更多的活性氧化钙,提高反应效率,缩短熟料烧结时间。脱硫石膏具有缓凝作用,能提高水泥强度,还能改善水泥与混凝土的相容性。
进一步设置为,上述低碱熟料中的C3S含量不低于55%,C3A含量为6.5-7.5%,碱含量不高于0.4%,f-CaO含量≤1.0%。
优选地,上述低碱熟料中的C3S含量不低于60%。上述低碱熟料的三率值控制目标为:石灰饱和系数KH为0.91±0.02,硅率n为2.40±0.10,铝率p为1.25±0.10。
通过控制熟料的三率值和矿物组成等参数,能确保熟料在煅烧过程中有足够的液相量和适宜的液相黏度,易烧性好,为水泥粉磨过程指标的调整创造有利条件,使得熟料及水泥的品质能保持稳定。
进一步设置为,上述低碱熟料的组成配比如下:98-99%的灼基生料和1-2%的煤灰。该低碱熟料中各原料间相互配合,能增加生料的易磨性,方便控制生料细度,同时在烧结制备熟料时,有利于C3S相快速生成,改善熟料的矿物结构,C3S含量的提高能够延缓水泥水化时的放热时间,减少水泥的早期收缩,使得该低碱熟料具有强度高、干缩小、抗腐蚀性能好、耐磨性能佳等显著优点,提高了专用低碱水泥的机械性能。
进一步设置为,上述煤灰中SiO2含量不低于30%,Fe2O3含量不低于15%,Al2O3含量为10-15%,CaO含量不低于20%。
进一步设置为,上述灼基生料包括以下重量份的原料:80-83重量份的石灰石、4-6重量份的粉煤灰、3-5重量份的硫酸渣和9-11重量份的硅石。
为了进一步提高资源的综合利用,利用各种工业废渣废料制备水泥生料,通过设置适宜的配料比例,在满足生产优质低碱水泥熟料技术要求的基础上,完成对工业废渣废料的循环利用,扩大了原料来源,显著降低生产成本,达到了节能减排、变废为宝、降本增效的目的。
进一步设置为,上述硅石中SiO2含量不低于90%,碱含量不高于0.5%;硫酸渣中SiO2含量不低于35%,Fe2O3含量不低于45%,碱含量不高于1.2%;粉煤灰中SiO2含量不低于45%,Al2O3含量为30-35%,碱含量不高于1.0%。
进一步设置为,上述低碱熟料性能要求如下:3d抗压强度不低于30.0MPa,28天抗压强度不低于55.0MPa;3d抗折强度不低于6.0MPa,28天抗折强度不低于8.0MPa。
进一步设置为,上述水泥的理化指标如下:比表面积为300-350m2/kg,烧失量≤3.5%,MgO含量≤3.0%,SO3含量≤3.5%,Cl-含量≤0.06%,碱含量≤0.6%,抗压强度:3d≥30.0MPa、28d≥58.0MPa。
第二方面,本发明还提供了一种能减少过粉磨现象,提高机械强度,降低水泥混凝土开裂风险的铁路及桥梁建设专用低碱水泥的制备方法。
具体的,上述铁路及桥梁建设专用低碱水泥的制备方法,包括:提供水硬性低碱熟料;
将85-90重量份上述水硬性低碱熟料与5-10重量份脱硫石膏和5-10重量份石灰石混合,并研磨至达标后,出磨,即得专用低碱水泥成品;
上述研磨达标的要求如下:水泥中SO3含量为2.00-2.40%,比表面积达到300-350m2/kg。
通过设置适宜的水泥粉磨指标,能减少各原料在水泥磨内的过粉磨现象,使得出磨水泥的粒度分布更加合理。上述制备方法通过粉磨强化各原料间的颗粒填充效应和加速水化作用,提升水泥材料自身水化作用,细化水泥水化基体微观结构,有利于水泥水化形成硬化密实结构,提高了水泥的机械强度,降低水泥混凝土开裂风险。
进一步设置为,上述水泥研磨过程中还能添加0-7重量份的粉煤灰。上述粉煤灰的添加能够调节水泥产品的强度,增加水泥产品品质多样性和适用范围,增加经济效益。
本发明提供的铁路及桥梁建设专用低碱水泥及其制备方法,通过利用工业废渣废料,调整熟料配料方案,优化工艺操作参数的手段,实现以下有益效果:
1)本发明中利用各种工业废渣废料制备生料,通过设置适宜的配料比例生产低碱水泥熟料及专用低碱水泥,提高了水泥的机械强度,降低水泥混凝土开裂风险,对现有材料进行了性能上的提升,完成对工业废渣废料的循环利用,扩大了原料来源,显著降低生产成本。
2)本发明中生料易磨性和易烧性好;低碱熟料C3S含量高,具有强度高、干缩小、抗腐蚀性能好、耐磨性能佳等显著优点;专用低碱水泥凝结时间适宜,具有高的机械强度和表面硬度,抗腐蚀性和耐磨性好,且碱含量低,由其制备的水泥混凝土在工程施工时不易开裂,使用寿命长,降低了水泥混凝土施工作业的限制,能用于大体积混凝土施工作业中。
3)本发明的专用低碱水泥经国家水泥质量监督检验中心检验,各项理化指标同时符合国家标准GB175-2007和行业标准TB10424-2018的各项技术指标。该专用低碱水泥已应用于铁路客运专线、机场扩建施工等工程建设中,产品品质、技术指标和实用性能等方面评价优良,具有市场前景和推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为氯盐作用下不同水泥固化氯离子能力测定结果;
图2为硫酸盐侵蚀下不同水泥的抗蚀系数测定结果。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,也属于本发明保护的范围。
本发明中:f-CaO为游离氧化钙;KH为石灰石饱和系数;n为硅率;p为铝率;C3S为硅酸三钙;C2S为硅酸二钙;C3A为铝酸三钙;C4AF为铁铝酸四钙。
本发明中涉及的组分或化学成分的含量,如无另外说明,均是指质量分数。
优选的实施例中,该专用低碱水泥中还能掺加活性混合材料以提供更优的强度性能、耐磨性能、抗冻性能等;上述活性混合材料包括但不限于粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料。优选地,活性混合材料为0-7重量份的粉煤灰。
优选的实施例中,该专用低碱水泥中还能包括0-3wt%的功能性添加剂,上述功能性添加剂包括但不限于可用于水泥及混凝土中的促凝剂、消泡剂、缓凝剂(如羧酸及其盐、磷酸盐、硼酸盐等)、引气剂、防水剂(如硬脂酸盐)、塑化剂、增稠/保水剂(如纤维素醚、瓜尔胶醚等)以及它们的混合物。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1:
一种铁路及桥梁建设专用低碱水泥的制备方法,包括以下步骤:
1)按照以下重量份对各原料进行取料:89重量份低碱熟料、5重量份脱硫石膏和6重量份石灰石;上述低碱熟料的组成配比如下:98.3%的灼基生料和1.7%的煤灰;上述灼基生料包括以下重量份的原料:81.5重量份的石灰石、4.5重量份的粉煤灰、3.5重量份的硫酸渣和10.5重量份的硅石;
2)将各原料分别放入各自的磨头仓,经过计量设备、输送皮带和提升机送入水泥磨中混合,并研磨至SO3含量为2.00-2.40%、比表面积达到300-350m2/kg;
3)将研磨达标的水泥成品进行出磨,并送入专用水泥库中储存。
上述低碱熟料、生料和原料及其化学组成如表1所示,率值及矿物组成如表2所示。
表1原料及其化学组成
Figure BDA0003333965180000061
Figure BDA0003333965180000071
表2率值及矿物组成
Figure BDA0003333965180000072
分别取6kg的上述低碱熟料和低碱水泥进行理化性质检测,每组样品设3个平行,以GB175-2007为依据,根据其中规定的检测方法测定。试体成型的环境温度为20±2℃,相对湿度≥50%;试体养护的环境温度为20±1℃,相对湿度≥90%。结果如表3、4、5所示。
表3出窑熟料检测结果
Figure BDA0003333965180000073
表4出磨水泥物理检测结果
Figure BDA0003333965180000074
表5出磨水泥化学分析数据(%)
三氧化硫 氧化镁 烧失量 氯离子 不溶物 氧化钾 氧化钠 碱含量 f-CaO
2.23 1.09 2.51 0.026 0.61 0.42 0.13 0.41 0.87
上述低碱水泥经国家水泥质量监督检验中心检验,各项理化指标均符合国家标准GB175-2007《普通硅酸盐水泥》的要求,同时也能满足行业标准TB10424-2018《铁路混凝土工程质量验收标准》的各项技术指标。
实施例2:
一种铁路及桥梁建设专用低碱水泥的制备方法,与实施例1的不同之处仅在于:
步骤1)中,按照以下重量份对各原料进行取料:85重量份低碱熟料、5重量份脱硫石膏和5重量份石灰石;上述低碱熟料的组成配比如下:98%的灼基生料和2%的煤灰;上述灼基生料包括以下重量份的原料:80重量份的石灰石、4重量份的粉煤灰、3重量份的硫酸渣和9重量份的硅石;上述各原料、生料及熟料的化学组成如表1。将原料混合并研磨至达标后,出磨,即得专用低碱水泥成品。
按实施例1中的方法,取6kg制得的低碱水泥成品进行理化性质检测,结果同时满足GB175-2007和TB10424-2018的指标要求。结果如表6所示。
表6低碱水泥检测结果
Figure BDA0003333965180000081
实施例3:
一种铁路及桥梁建设专用低碱水泥的制备方法,与实施例1的不同之处仅在于:
步骤1)中,按照以下重量份对各原料进行取料:90重量份低碱熟料、10重量份脱硫石膏和10重量份石灰石;上述低碱熟料的组成配比如下:99%的灼基生料和1%的煤灰;上述灼基生料包括以下重量份的原料:83重量份的石灰石、6重量份的粉煤灰、5重量份的硫酸渣和11重量份的硅石;上述各原料、生料及熟料的化学组成如表1。将原料混合并研磨至达标后,出磨,即得专用低碱水泥成品。
按实施例1中的方法,取6kg制得的低碱水泥成品进行理化性质检测,结果同时满足GB175-2007和TB10424-2018的指标要求。结果如表7所示。
表7低碱水泥检测结果
Figure BDA0003333965180000091
实施例4:
为了进一步提高本发明中专用低碱水泥在与腐蚀介质(如流动淡水、硫酸盐/氯盐侵蚀、海水/盐泽地等环境)接触的工程方面的适用性,提高低碱水泥混凝土的耐腐蚀能力和耐久性,降低水泥混凝土施工作业的限制,对上述专用低碱水泥进行了如下优化:
在本发明的专用低碱水泥中添加了0.1-0.5wt%的助磨剂,上述助磨剂为氟钛酸钙和磺基水杨酸钠以重量比3-5:2的比例形成的混合物。助磨剂借助粉磨中的机械能与熟料等其他原料相互增益,协同促进各原料间发生更充分的水化反应,可能还促进了钙相结构的转化,有利于各原料共同构建稳固密实的孔隙结构,并提高了水泥络合和固化氯离子的能力,进而降低水泥及混凝土在盐蚀环境中被氯盐、硫酸盐等侵蚀破坏的程度,减少钢筋锈蚀发生,提升了抗侵蚀能力、耐腐蚀能力和耐久性能,进一步将该水泥的适用范围扩展至腐蚀介质存在的施工环境。
具体的,本实施例中专用低碱水泥的制备方法,与实施例1的不同之处仅在于:
步骤1)中,按照以下重量份对各原料进行取料:89重量份低碱熟料、5重量份脱硫石膏和6重量份石灰石;然后再向其中添加0.3wt%的助磨剂,上述助磨剂为氟钛酸钙和磺基水杨酸钠以重量比3.5:2的比例形成的混合物;将原料混合并研磨至达标后,出磨,即得专用低碱水泥成品。
对比例1:
本对比例中专用低碱水泥的制备方法,与实施例4的不同之处仅在于:
步骤1)中,按照以下重量份对各原料进行取料:89重量份低碱熟料、5重量份脱硫石膏和6重量份石灰石;然后再向其中添加0.3wt%的助磨剂氟钛酸钙;将原料混合并研磨至达标后,出磨,即得专用低碱水泥成品。
对比例2:
本对比例中专用低碱水泥的制备方法,与实施例4的不同之处仅在于:
步骤1)中,按照以下重量份对各原料进行取料:89重量份低碱熟料、5重量份脱硫石膏和6重量份石灰石;然后再向其中添加0.3wt%的助磨剂磺基水杨酸钠;将原料混合并研磨至达标后,出磨,即得专用低碱水泥成品。
对比例3:
本对比例中提供原有的普通硅酸盐水泥,与实施例1的不同之处仅在于:
步骤1)中,按照以下重量份对各原料进行取料:89重量份熟料、5重量份脱硫石膏和6重量份石灰石(化学组成如表1);上述熟料的组成配比如下:99%的灼基生料和1%的煤灰,熟料中的C3A含量为8.0-10.0%,游离氧化钙含量≤1.5%;将原料混合并研磨至达标后,出磨,即得P.O52.5水泥成品。该P.O52.5水泥的碱含量≥0.6%,比表面积≥380m2/kg。
实验例1:
低碱水泥的抗盐蚀实验
水泥混凝土结构工程根据其可能遭遇盐类侵蚀的诸多情况分为两大类:一种是施工用水中含有超量盐离子的工程;第二种是浸泡在高盐水环境中的工程。本抗盐蚀实验针对上述两种不同的工程情况设计了两种不同思路的实验方案,分别如下:1、内掺型方案:针对工程用水中含有超量氯离子的情况。2、渗入型方案:针对沿海工程或盐碱地工程会遭遇高盐水(如氯盐、硫酸盐)的水源浸泡的情况。实验样品为:实施例1、4和对比例1-3所制的水泥成品,每个样品实验例设有3个平行,并取平均值。
(1)内掺型固氯实验:分别取水泥样品,内掺0.5mol/L的NaCl溶液,搅拌均匀后制成4cm×4cm×4cm的正方体水泥净浆试件,水灰比为0.3。待试件标准养护至7d、28d后,取试件放入无水乙醇中浸泡以终止水化,然后研磨成粉,干燥后过筛得到测试样品。按照JGJ/T322-2013《混凝土中氯离子含量检测技术规程》测定水泥净浆中自由氯离子含量P1(%),氯离子固化率为:P=(P2-P1)/P2×100%,P2(%)为总氯离子含量。结果如图1所示。
图1为氯盐作用下不同水泥固化氯离子能力测定结果。结果显示,随水化龄期的增长,水泥浆体的氯离子固化率不断增大,且大部分的氯离子固化发生在水化早期(7d龄),水化后期氯离子的固化量较少。对比实施例1与对比例3可知,实施例1的水泥在水化28d后的氯离子固化率达到28.72%,对比例3的氯离子固化率仅为21.41%;说明本发明的低碱水泥具有更高的络合和固化氯离子的能力,能够提高混凝土的耐久性和抗氯离子侵蚀能力。对比实施例1、4和对比例1-2可知,实施例4的氯离子固化率提升至35.78%,对比例1和2的固化效果相对实施例1没有显著差异,分别仅为29.12%和30.36%;说明实施例4中助磨剂的添加,协同促进了水泥的水化反应,可能还促进了钙相结构的转化,提高了水泥络合和固化氯离子的能力,进而降低水泥及混凝土在盐蚀环境中被氯盐等侵蚀破坏的程度,提升了抗氯离子侵蚀能力和耐久性能。
(2)渗入型抗侵蚀实验:
①抗硫酸盐侵蚀实验:按照GB/T749-2008《水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法》中的浸泡抗蚀性能试验方法(K法)进行测试,分别取水泥样品,用洁净的饮用水制备水泥胶砂试体,水泥与标准砂的质量比为1:2.5,水灰比为0.5。脱模试体在纯水中养护7d后,取出分为两组,一组在20℃纯水环境中浸泡养护,一组在20℃、质量分数5%的Na2SO4侵蚀溶液中浸泡养护,养护56d后取出。分别测定不同浸泡环境下的试体的抗折强度,并计算抗蚀系数K:K=R液/R水,其中,R液-盐蚀环境下养护的试体抗折强度(MPa),R水-纯水环境下养护的试体抗折强度(MPa),结果保留到0.01。结果如图2所示。
图2为硫酸盐侵蚀下不同水泥的抗蚀系数测定结果。通常情况下,当抗蚀系数K≥0.8,则抗蚀能力合格;K<0.8,则抗蚀能力不合格,认为试体被侵蚀破坏了。结果显示,实施例1的K为0.83,实施例4的K为0.91,对比例1的K为0.86,对比例2的K为0.82,对比例3的K为0.67;对比发现,本发明的低碱水泥比对比例1的P.O52.5水泥具有更好的抗硫酸盐侵蚀能力;实施例4中助磨剂进一步提高了水泥的抗硫酸盐侵蚀能力和耐盐蚀性能,水泥能在连续性浸泡环境下减弱硫酸盐的侵蚀破坏,降低机械强度损失,延长水泥混凝土的使用寿命。
②抗氯离子侵蚀实验:按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中规定的方法配制混凝土拌合物,然后将混凝土拌合物制成350mm×250mm×75mm的试模,置于20℃环境中24h后脱模,然后在标准养护室中养护至56d龄期。按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中的快速氯离子迁移系数法(RCM法)对混凝土的氯离子扩散系数进行测试。结果如表8所示。
表8不同水泥的氯离子扩散系数测定结果
实施例1 实施例4 对比例1 对比例2 对比例3
氯离子扩散系数×10<sup>-14</sup>m<sup>2</sup>/s 63 34 60 51 153
由上表可知,实施例1的低碱水泥较对比例3的P.O52.5水泥的氯离子扩散系数显著降低,实施例4又显著低于实施例1;说明本发明的低碱水泥具有降低氯离子扩散系数的作用,实施例4的助磨剂也有利于增强水泥混凝土的抗氯离子侵蚀能力,减少钢筋锈蚀发生,提升了水泥及混凝土的抗侵蚀能力、耐腐蚀能力和耐久性能,进一步将该低碱水泥的适用范围扩展至腐蚀介质存在的施工环境。
最后应说明的是,以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解;其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种铁路及桥梁建设专用低碱水泥,其特征在于,包括:
水硬性低碱熟料,脱硫石膏,和,至少一种非活性混合材料;
所述非活性混合材料为石灰石,所述石灰石中CaO含量不低于50%,Al2O3含量不高于1.5%,烧失量为40-45%,碱含量不高于0.5%;
所述低碱熟料中C3A≤8.0%,f-CaO≤1.0%,碱含量≤0.5%;
所述专用低碱水泥的碱含量≤0.6%。
2.根据权利要求1所述的水泥,其特征在于:所述水泥包括以下重量份的原料:85-90重量份的低碱熟料、5-10重量份的脱硫石膏和5-10重量份的石灰石。
3.根据权利要求1或2所述的水泥,其特征在于:所述低碱熟料中的C3S含量不低于55%,C3A含量为6.5-7.5%,碱含量不高于0.4%,f-CaO含量≤1.0%。
4.根据权利要求1或2所述的水泥,其特征在于:所述低碱熟料的组成配比如下:98-99%的灼基生料和1-2%的煤灰。
5.根据权利要求4所述的水泥,其特征在于:所述煤灰中SiO2含量不低于30%,Fe2O3含量不低于15%,Al2O3含量为10-15%,CaO含量不低于20%。
6.根据权利要求4所述的水泥,其特征在于:所述灼基生料包括以下重量份的原料:80-83重量份的石灰石、4-6重量份的粉煤灰、3-5重量份的硫酸渣和9-11重量份的硅石。
7.根据权利要求6所述的水泥,其特征在于:所述硅石中SiO2含量不低于90%,碱含量不高于0.5%;所述硫酸渣中SiO2含量不低于35%,Fe2O3含量不低于45%,碱含量不高于1.2%;所述粉煤灰中SiO2含量不低于45%,Al2O3含量为30-35%,碱含量不高于1.0%。
8.根据权利要求1所述的水泥,其特征在于:所述水泥的理化指标如下:比表面积为300-350m2/kg,烧失量≤3.5%,MgO含量≤3.0%,SO3含量≤3.5%,Cl-含量≤0.06%,碱含量≤0.6%,抗压强度:3d≥30.0MPa、28d≥58.0MPa。
9.一种权利要求1-8任一项所述的铁路及桥梁建设专用低碱水泥的制备方法,其特征在于,包括:
提供水硬性低碱熟料;
将85-90重量份所述水硬性低碱熟料与5-10重量份脱硫石膏和5-10重量份石灰石混合,并研磨至达标后,出磨,即得所述专用低碱水泥成品;
所述研磨达标的要求如下:水泥中SO3含量为2.00-2.40%,比表面积达到300-350m2/kg。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于:所述水泥研磨过程中还能添加0-7重量份的粉煤灰。
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