CN115893877A - 一种配制复合水泥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配制复合水泥的方法，以解决现有技术中没有考虑到水泥熟料及混合材的活性及易磨性情况，使得复合水泥的颗粒级配较差，影响复合水泥物理性能的技术问题。将复合水泥原料分为A组分、B组分和C组分，A组分包括40‑60份的硅酸盐水泥熟料、其粉磨后比表面积控制在380‑430m2/kg；B组分包括20‑40份高活性混合材（活性不低于85%，邦德功指数不小于26），其粉磨后比表面积控制在390‑420m2/kg之间；C组分包括20‑30份低活性混合材（活性低于85%，邦德功指数小于26）和2‑6份工业脱硫石膏（简称石膏），其共同粉磨后比表面积控制在300‑350m2/kg之间。本发明对提高水泥熟料水化效率，减少水泥熟料用量，提高混合材掺量，以及降低水泥的碳排放等方面都具有重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种配制水泥的方法。
背景技术
生产复合水泥是对工业废渣大量、高效利用的重要途径之一。目前，对复合水泥的生产主要采用熟料加混合材共同粉磨的方式，没有考虑到水泥熟料及混合材的活性及易磨性情况，使得复合水泥的颗粒级配较差，影响复合水泥物理性能。此外，共粉磨会带来部分水泥熟料过粗，水化不完全，各组分无法充分发挥活性的问题，造成部分熟料或高活性混合材无法完全水化，最终导致熟料及高活性混合材的浪费。
专利申请CN10426162公开了一种低碳普通硅酸盐水泥及其制备方法，所述低碳普通硅酸盐水泥各原材料质量百分比组成为：熟料76％～81％，工业脱硫石膏3％～5％，燃煤炉渣6％～12％，废石粉4％～10％。该专利采用分别粉磨的方式，将熟料和工业脱硫石膏、燃煤炉渣、废石粉分别粉磨至一定的比表。该配制方式熟料系数较高，会造成较多的水泥碳排放。
专利申请CN114920473公开了一种低碳少熟料复合水泥及其制备方法，该复合水泥按重量百分比记包含如下成分：硅酸盐水泥熟料25％～50％，活化高岭土质材料15％～30％，矿渣0～50％，石灰石2％～15％，石膏0～5％。该专利通过破碎、粉磨及低温煅烧600-800℃激发混合材活性，再通过配料、均化及粉磨制备复合水泥。该方式操作复杂，能耗较高，且共同粉磨的方式会造成熟料和高活性混合材(矿渣)的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配制复合水泥的方法，以解决现有技术中没有考虑到水泥熟料及混合材的活性及易磨性情况，使得复合水泥的颗粒级配较差，影响复合水泥物理性能的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种配制复合水泥的方法，将复合水泥原料分为A组分、B组分和C组分，所述A组分包括40-60份的硅酸盐水泥熟料，B组分包括20-40份高活性混合材，C组分包括20-30份低活性混合材和2-6份工业脱硫石膏。
进一步的，所述高活性混合材包括矿渣和钢渣；所述低活性混合材包括燃煤炉渣、精炼炉渣、有色金属灰渣、石灰石中的一种或多种。
进一步的，所述硅酸盐水泥熟料粉磨后的比表面积为380-430m2/kg。
进一步的，所述高活性混合材的活性不低于85％，邦德功指数不小于26，粉磨后比表面积控制在390～420m2/kg之间。
进一步的，所述低活性混合材活性低于85％，邦德功指数小于26。
进一步的，所述C组分共同粉磨后比表面积控制在300～350m2/kg之间。
进一步的，所述A组分、B组分、C组分混合的比例为2-11：1-6：1-5。
基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
(1)本发明提供的配制复合水泥的方法，充分考虑了水泥熟料及混合材的活性及易磨性情况，提供了一种配制水泥的方法，在各物理性能均不低于同等强度等级水泥的前提下，有效降低了复合水泥的熟料系数，从而实现了水泥的低碳化。
(2)本发明提供的配制复合水泥的方法，采用配制的复合水泥可有效地发挥水泥熟料和各活性混合材的活性，水泥熟料28天水化程度超过85％。在同等强度等级下降低了水泥熟料系数，提高了混合材的掺量，方式操作简单，能耗低，有效降低了水泥的碳排放。
(3)本发明提供的配制复合水泥的方法，在提高早期强度的同时，保证了中后期强度的明显发展，且流动度、标准稠度需水量等其他物理性能均符合国家标准且优于参比样。对提高水泥熟料水化效率，减少水泥熟料用量，提高混合材掺量，充分发挥混合材活性，以及降低水泥的碳排放等方面都具有重要的意义。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
实施例1：一种配制复合水泥的方法
A组分为60份硅酸盐水泥熟料，粉磨后的比表面积为400m2/kg；
B组分为15份矿渣(活性96％，邦德功指数26.5)、5份钢渣(活性85％，邦德功指数32)，共粉磨后的比表面积为420m2/kg；
C组分为：5份燃煤炉渣(活性77％，邦德功指数24)、3份精炼炉渣(活性76％，邦德功指数23)、8份石灰石(活性68％，邦德功指数14)、4份石膏，共粉磨后的比表面积为320m2/kg；
将A组分：B组分：C组分按照3：1：1充分混合均匀得到配制水泥。
实施例2：一种配制复合水泥的方法
A组分为55份硅酸盐水泥熟料，粉磨后的比表面积为410m2/kg；
B组分为20份矿渣(活性96％，邦德功指数26.5)、5份钢渣(活性85％，邦德功指数32)，共粉磨后的比表面积为410m2/kg；
C组分为：5份燃煤炉渣(活性77％，邦德功指数24)、3份精炼炉渣(活性76％，邦德功指数23)、8份石灰石(活性68％，邦德功指数14)、4份石膏，共粉磨后的比表面积为330m2/kg；
将A组分：B组分：C组分按照11：5：4充分混合均匀得到配制水泥。
实施例3：一种配制复合水泥的方法
A组分为50份硅酸盐水泥熟料，粉磨后的比表面积为420m2/kg；
B组分为20份矿渣(活性96％，邦德功指数26.5)、5份钢渣(活性85％，邦德功指数32)，共粉磨后的比表面积为400m2/kg；
C组分为：5份燃煤炉渣(活性77％，邦德功指数24)、8份有色金属灰渣(活性80％，邦德功指数25)、8份石灰石(活性68％，邦德功指数14)、4份石膏，共粉磨后的比表面积为330m2/kg；
将A组分：B组分：C组分按照2：1：1充分混合均匀得到配制水泥。
实施例4：一种配制复合水泥的方法
A组分为50份硅酸盐水泥熟料，粉磨后的比表面积为420m2/kg；
B组分为20份矿渣(活性96％，邦德功指数26.5)、10份钢渣(活性85％，邦德功指数32)，共粉磨后的比表面积为400m2/kg；
C组分为：3份精炼炉渣(活性76％，邦德功指数23)、8份有色金属灰渣(活性80％，邦德功指数25)、5份石灰石(活性68％，邦德功指数14)、4份石膏，共粉磨后的比表面积为310m2/kg；
将A组分：B组分：C组分按照5：3：2充分混合均匀得到配制水泥。
实施例5：一种配制复合水泥的方法
A组分为45份硅酸盐水泥熟料，粉磨后的比表面积为430m2/kg；
B组分为20份矿渣(活性96％，邦德功指数26.5)、10份钢渣(活性85％，邦德功指数32)，共粉磨后的比表面积为390m2/kg；
C组分为：5份燃煤炉渣(活性77％，邦德功指数24)、3份精炼炉渣(活性76％，邦德功指数23)、8份有色金属灰渣(活性80％，邦德功指数25)、5份石灰石(活性68％，邦德功指数14)、4份石膏，共粉磨后的比表面积为310m2/kg；
将A组分：B组分：C组分按照9：6：5充分混合均匀得到配制水泥。
实施例11：一种配制复合水泥的方法(试验品)
A组分为60份硅酸盐水泥熟料，粉磨后的比表面积为300m2/kg；
B组分为15份矿渣(活性96％，邦德功指数26.5)、5份钢渣(活性85％，邦德功指数32)，共粉磨后的比表面积为420m2/kg；
C组分为：5份燃煤炉渣(活性77％，邦德功指数24)、3份精炼炉渣(活性76％，邦德功指数23)、8份石灰石(活性68％，邦德功指数14)、4份石膏，共粉磨后的比表面积为320m2/kg；
将A组分：B组分：C组分按照3：1：1充分混合均匀得到配制水泥。
实施例7：一种配制复合水泥的方法(试验品)
A组分为55份硅酸盐水泥熟料，粉磨后的比表面积为410m2/kg；
B组分为20份矿渣(活性96％，邦德功指数26.5)、5份钢渣(活性85％，邦德功指数32)，共粉磨后的比表面积为310m2/kg；
C组分为：5份燃煤炉渣(活性77％，邦德功指数24)、3份精炼炉渣(活性76％，邦德功指数23)、8份石灰石(活性68％，邦德功指数14)、4份石膏，共粉磨后的比表面积为330m2/kg；
将A组分：B组分：C组分按照11：5：4充分混合均匀得到配制水泥。
实施例8：一种配制复合水泥的方法(试验品)
A组分为50份硅酸盐水泥熟料，粉磨后的比表面积为520m2/kg；
B组分为20份矿渣(活性96％，邦德功指数26.5)、5份钢渣(活性85％，邦德功指数32)，共粉磨后的比表面积为400m2/kg；
C组分为：5份燃煤炉渣(活性77％，邦德功指数24)、8份有色金属灰渣(活性80％，邦德功指数25)、8份石灰石(活性68％，邦德功指数14)、4份石膏，共粉磨后的比表面积为330m2/kg；
将A组分：B组分：C组分按照2：1：1充分混合均匀得到配制水泥。
实施例9：一种配制复合水泥的方法(试验品)
A组分为50份硅酸盐水泥熟料，粉磨后的比表面积为420m2/kg；
B组分为3份精炼炉渣(活性76％，邦德功指数23)、8份有色金属灰渣(活性80％，邦德功指数25)、10份钢渣(活性85％，邦德功指数32)，共粉磨后的比表面积为400m2/kg；
C组分为：20份矿渣(活性96％，邦德功指数26.5)、5份石灰石(活性68％，邦德功指数14)、4份石膏，共粉磨后的比表面积为310m2/kg；
将A组分：B组分：C组分按照50：21：29充分混合均匀得到配制水泥。
实施例10：一种配制复合水泥的方法(试验品)
A组分为45份硅酸盐水泥熟料，粉磨后的比表面积为430m2/kg；
B组分为20份矿渣(活性96％，邦德功指数26.5)、10份钢渣(活性85％，邦德功指数32)、5份燃煤炉渣(活性77％，邦德功指数24)、3份精炼炉渣(活性76％，邦德功指数23)、8份有色金属灰渣(活性80％，邦德功指数25)，共粉磨后的比表面积为390m2/kg；
C组分为5份石灰石(活性68％，邦德功指数14)、4份石膏，共粉磨后的比表面积为310m2/kg；
将A组分：B组分：C组分按照45：46：9充分混合均匀得到配制水泥。
实施例11：一种配制复合水泥的方法(共粉磨水泥，试验品)
组成包括45份硅酸盐水泥熟料、20份矿渣(活性96％，邦德功指数26.5)、10份钢渣(活性85％，邦德功指数32)、5份燃煤炉渣(活性77％，邦德功指数24)、3份精炼炉渣(活性76％，邦德功指数23)、8份有色金属灰渣(活性80％，邦德功指数25)、5份石灰石(活性68％，邦德功指数14)、4份石膏，共同粉磨后的比表面积为380m2/kg。
实施例12：一种配制复合水泥的方法(试验品)
A组分为60份硅酸盐水泥熟料、15份矿渣(活性96％，邦德功指数26.5)、5份钢渣(活性85％，邦德功指数32)，共粉磨后的比表面积为400m2/kg；
B组分为：5份燃煤炉渣(活性77％，邦德功指数24)、3份精炼炉渣(活性76％，邦德功指数23)、8份石灰石(活性68％，邦德功指数14)、4份石膏，共粉磨后的比表面积为320m2/kg；
将A组分：B组分按照4：1充分混合均匀得到配制水泥。
实施例13：一种配制复合水泥的方法(试验品)
A组分为60份硅酸盐水泥熟料、5份燃煤炉渣(活性77％，邦德功指数24)、3份精炼炉渣(活性76％，邦德功指数23)、8份石灰石(活性68％，邦德功指数14)、4份石膏，共粉磨后的比表面积为360m2/kg；
B组分为15份矿渣(活性96％，邦德功指数26.5)、5份钢渣(活性85％，邦德功指数32)，共粉磨后的比表面积为420m2/kg；
将A组分：B组分按照4：1充分混合均匀得到配制水泥。
实施例14：一种配制复合水泥的方法(试验品)
A组分为60份硅酸盐水泥熟料，粉磨后的比表面积为400m2/kg；
B组分为15份矿渣(活性96％，邦德功指数26.5)、5份钢渣(活性85％，邦德功指数32)、5份燃煤炉渣(活性77％，邦德功指数24)、3份精炼炉渣(活性76％，邦德功指数23)、8份石灰石(活性68％，邦德功指数14)、4份石膏，共粉磨后的比表面积为360m2/kg；
将A组分：B组分按照3：2充分混合均匀得到配制水泥。
采用GB/T 1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》对配制水泥的标准稠度需水量、凝结时间和安定性进行测定；采用GB/T 8077-2012《混凝土外加剂均质性试验方法》对配制水泥的流动度进行测定；采用GB/T 17671-2021《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》对配制水泥的3天和28天的抗折抗压强度进行测定。具体测定结果见表1：
表1实施例与对比例的物理性能情况
由实施例1和实施例6、实施例2和实施例7可知降低A组分或B组分的比表面积，会导致强度降低；由实施例3和实施例8可知增加A组分的比表面积，会导致流动度变差，需水量增加；由实施例4和实施例9、实施例5和实施例10可知B组分或C组分中混合材活性、易磨性不匹配，会导致强度降低；由实施例5和实施例11可知不采用分别粉磨的方式，水泥强度变低；由实施例1和实施例12、实施例13、实施例14可知采用“A+B”进行配制的强度要低于采用“A+B+C”配制的强度，且流动度、需水量不及“A+B+C”的配制方式。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种配制复合水泥的方法，其特征在于，将复合水泥原料分为A组分、B组分和C组分，所述A组分包括40-60份的硅酸盐水泥熟料，B组分包括20-40份高活性混合材，C组分包括20-30份低活性混合材和2-6份工业脱硫石膏。
2.根据权利要求1所述的配制复合水泥的方法，其特征在于：所述高活性混合材包括矿渣和钢渣；所述低活性混合材包括燃煤炉渣、精炼炉渣、有色金属灰渣、石灰石中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的配制复合水泥的方法，其特征在于：所述硅酸盐水泥熟料粉磨后的比表面积为380-430m2/kg。
4.根据权利要求1所述的配制复合水泥的方法，其特征在于：所述高活性混合材的活性不低于85%，邦德功指数不小于26，粉磨后比表面积控制在390-420m2/kg之间。
5.根据权利要求1所述的配制复合水泥的方法，其特征在于：所述低活性混合材活性低于85%，邦德功指数小于26。
6.根据权利要求1所述的配制复合水泥的方法，其特征在于：所述C组分共同粉磨后比表面积控制在300-350m2/kg之间。
7.根据权利要求1所述的配制复合水泥的方法，其特征在于：所述A组分、B组分、C组分混合的比例为2-11：1-6：1-5。
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| 姚丕强;: "分别粉磨对矿渣水泥颗粒分布以及性能的影响", 水泥技术, no. 04, pages 28 - 33 * |
| 林宗寿编著: "《水泥与熟料化学（第2卷）》", vol. 1, 31 August 2021, 武汉理工大学出版社, pages: 529 - 530 * |
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