CN1141267A - 无熟料免烧高抗折高强矿渣水泥 - Google Patents

Abstract

无熟料免烧高抗折高强矿渣水泥是一种以矿渣为主料加入具有激发矿渣活化性能的激发剂、聚合物、外加剂、抑制剂、助磨剂和掺合剂等无须烧结直接混合而成，其生产工艺简单，成本低，可以达到625标号，特别其抗折强度可高于同标号1-2级，是一种既有经济效益，又能使矿渣再循环而具有极佳的社会效益。

Description

无熟料免烧高抗折高强矿渣水泥

本发明涉及水泥，特别指矿渣水泥。

矿渣是冶金工业的废渣，如何处理废渣也一直是冶金工业的疑难课题之一，现已开发了许多种矿渣水泥，促使矿渣的再循环利用。例如国内外普遍利用水淬矿渣制造矿渣硅酸盐水泥或者把它作为普通水泥，火山灰水泥，复合水泥的活性混合料。特别近年来国内外还开发出一种碱矿渣水泥(也称为JK水泥)。上述碱矿渣水泥的主要特点是采用液体水玻璃、复合碱、高效碱水剂、外加剂等配料，以强碱为主激发矿渣的活性，由此获得高强或超高强混凝土，但是由于各种原因，特别是由于市场上的使用习惯问题，上述碱矿渣水泥并没有真正进入市场。因为它必须用高度细磨的矿渣粉料与特制的碱性液体激发剂，按比例配合后，才能得到具有凝结硬化能力的碱矿渣胶结材料并与砂、石等料混合直接组成碱矿渣混凝土，因此也有人直接称之为碱矿渣混凝土。由于该技术的矿渣粉料与碱性液体激发剂混合后，可塑性较差，凝结很快，初凝只须10-20分钟，终凝1小时左右，显然难于在建筑施工中实际使用，因此未能被工业化生产与应用，但是其所产生的高强度，甚至超高强和耐久性都对科研人员具有极大吸引力，因此长期以来，都在研究一种既有高强的优点，又能适应目前工程施工的要求的水泥是科研人员追求的目的。

本发明的目的是针对上述的客观要求，提出一种高抗折高强矿渣水泥，它不但具有上述碱矿渣水泥的力学性能，而且其产品的形态及外观又与现用水泥相同。本发明的第二个目是提供一种上述水泥的生产方法，该方法避免使用熟料，而且完全免去烧结，只需一次粉磨工序，直接混合的方法生出一种具有625-725新型高标水泥。本发明的第三个目的是由于该水泥具有高抗折性能(一般可高出本标号1-2级)，而提供一种特别适用于地震区建筑工程的水泥。

本发明主要以活性氧化硅和活性氧化钙为掺合料；经铝酸钙、碳酸钠等激发剂，以水溶性聚环氧乙烷等固体状水溶性聚合物增强；采用高效外加剂减水促进硬化；并以高效缓凝剂延缓凝结时间。

本发明所提出的无熟料免烧高抗折高强矿渣水泥具有625-725高标号，且其抗折力大于标号1-2级，且可免烧，一次粉磨，制造工艺简单，能耗低，可以大幅度降低直接生产成本和建厂投资具有极佳的经济效益和社会效益。

本发明的详细说明如下：

矿  渣                                 78-83％

激发剂                                  8-12％

聚合物                                 0.5-2％

外加剂                                 0.5-2％

抑制剂                                 0.3-1％

缓凝剂                                 0.3-1％

助磨剂                                    0.2-0.4％

掺合料                                         余量

上述激发剂是指铝酸钙、碳酸钠、硅酸钠、尿素、硫酸亚铁等能激发矿渣活性的物质，掺合料指的是活性氧化硅和活性氧化钙。上述激发剂与掺合料同步反应能激发矿渣的活性，再以聚合物增强，该聚合物指的是聚环氧乙烷，羧甲基荃纤维素，聚丙烯酰胺及天然树脂胶等固体状水溶性聚合物。上述外加剂为硅灰、硅灰石等以及其它表面活性剂；缓凝剂为木素磺酸钙、木素磺酸钠。助磨剂和掺合物均可是常规的通用材料。

二、制造工艺

按照本发明提出的配方准备好原料后，按下列制造工艺进行生产。

本发明的制造工艺如下：

矿渣经烘干，与激发剂、掺合料以及聚合物、外加剂、抑制剂、缓凝剂、助磨剂等按配方比例混合，进行均化。然后进磨机细磨，经检验合格后，进包装机出袋装成品；或进成品筒仓，生产出粉料罐装成品。

水淬矿渣原始水份约30％左右，需进行烘干处理，要求烘干后水分＜1％，其它配料均为固体粉、粒状材料，直接配料均化进入球磨机研磨，同时加入助磨剂，因矿渣磨到一定细度后，(如比表面积超过1500cm²/g以后)，易磨性变坏，必须加入助磨剂，否则难以磨到工艺要求细度，本发明的矿渣水泥出磨细度要求达到0.08mm筛余＜1％，磨完时取样检验，保证细度，此后即可包装制成成品。

实施例1：

采用某厂水淬高炉矿渣82份，质量系数

大于1.35，经特殊处理的活性掺合料8份，激发剂8份，聚合物0.8份，外加剂0.8份，缓凝剂0.4份，经混合磨细后，细度达到0.08mm，筛余为＜2％，便制得625高抗折高强矿渣水泥，初凝为55min，终凝为3h30min，其3天、7天、28天抗压强度分别为27.4、41.0、62.4MPa，达到625普通硅酸盐水泥标准；其3天、7天、28天抗折强度分别为6.9、8.4、9.4MPa，超过725普通硅酸盐水泥标准。

实施例2：

采用某厂水淬高炉矿渣80份，经特殊处理的活性掺合料6份，激发剂11份，聚合物0.5份，外加剂1.5份，缓凝剂8.8份，助磨剂0.2份，经混合磨细后，细度达到0.08mm筛余＜1％，便制成725高抗折高强矿渣水泥。初凝1h，终凝3h40min。其3天、7天、28天抗压强度分别为32.4、44.7、74.2Mpa，达到725普通硅酸盐水泥标准。其3天、7天，28天抗折强度分别为8.2、9.5、10.3Mpa，超过825高标号水泥标准。

初步估计，按本发明工艺制造高抗折高强免烧矿渣水泥，其直接生产的成本将成倍下降；建厂投资将减少60％左右；能耗降低三分之二。因此具有十分重大的经济意义。

Claims (2)

1、一种无熟料免烧高抗折高强矿渣水泥，激发剂、聚合物、外加剂、抑制剂、助磨剂和掺合料等组分，其特征为该矿渣水泥的配方为：

矿  渣                                 78-83％

激发剂                                  8-12％

聚合物                                 0.5-2％

外加剂                                 0.5-2％

抑制剂                                 0.3-1％

缓凝剂                                 0.3-1％

助磨剂                               0.2-0.4％

掺合料                                    余量

上述激发剂为铝酸钙、碳酸钠、硅酸钠、尿素，硫酸亚铁等；掺合料为活性氧化硅、活性氧化钙等；聚合物指聚环氧乙烷，羧甲基纤维素，聚丙烯乙胺及天然树脂等固体状水溶性聚合物；外加剂为硅灰、硅灰石等表面活性物质。

2、一种无熟料免烧高抗折高强矿渣水泥的制造工艺，其特征为制造工艺如下：

矿渣经烘干，与激发剂、掺合料以及聚合物、抑制剂、外加剂、缓凝剂、助磨剂等按配方比例混合，进行均化，细磨，检验后包装。