CN1907899A - 一种水泥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用天然火山喷发物做掺和料的水泥及其制备方法，该水泥的组分重量比是：天然火山喷发物30－90份；水泥熟料6－60份；石膏2－6份；活化剂0份－4份。制备步骤：a.将火山喷发物破碎到粒径小于30mm；b.然后在500℃－700℃的干燥器中干燥，使其水份含量小于1％；c.按配比将破碎后的天然火山喷发物与水泥熟料、石膏、活化剂混合，拌合均匀，再次细破到粒径小于15mm；d.送入高细磨粉磨；e.出磨后进入均化库均化，即成产品。由于天然火山喷发物活性高，成份稳定，掺和比远远大于矿渣和工业废渣，掺和料与水泥熟料之比可达到4∶1以上，水泥成品质量稳定，成本大幅度降低。
Description
技术领域
本发明涉及水泥，尤其涉及一种用天然火山喷发物做掺和料的少熟料水泥及其制备方法。
背景技术
随着水泥用量的增大，用做生产水泥熟料的石灰岩和水泥掺和料耗量也越来越大，石灰岩是一种不可再生的自然资源，为了节约资源和保护环境，科技人员不断探求新的替代资源和开发相应的水泥生产工艺，以减少石灰岩的开采。目前普遍利用工业废料作水泥掺和料以减少石灰岩的用量，例如用粉煤灰、矿渣、化工废渣等作掺和料，节约了资源和能源，减少了环境污染，在循环再用方面取得了很好的收益。但是，石灰岩是不可再生资源，而这些工业废料的数量毕竟也是有限的，它的分布也有局限，中小水泥厂大多处在边远山区，这些地方的工业废料很少或根本没有，要想掺用工业废料需要长途运输，成本加大，由于掺和料的来源不稳定，水泥成品的质量也不稳定。因此，还需要发现更多品种的可用做水泥掺合料的活性材料。同时，上述水泥掺和料本身具有比制作水泥更大的经济价值，用做水泥掺和料实在是一种浪费，比如：石灰岩广泛用于化工，粉煤灰用于提取Al2O3等。
发明内容
本发明的目的，是提供一种用天然火山喷发物做掺和料的水泥及其制备方法。其技术方案是：
一种水泥，含组分水泥熟料、掺和料、石膏、活化剂，其特征在于，所述掺和料是天然火山喷发物。
该水泥的组分重量比是：天然火山喷发物30-90份；水泥熟料6-60份；石膏2-6份；活化剂0份-4份。
所述天然火山喷发物是指在火山喷发时所喷发出的中、酸性物质经自然冷却形成的天然岩石和堆积物，它包括火山蛋、火山碴、火山灰、珍珠岩、沸石、浮石、流纹岩。
所述水泥熟料最好采用旋窑水泥熟料，该水泥熟料的性能稳定，可保证水泥产品的质量稳定。
所述活化剂为碱性激发剂，例如硫酸钠、硅酸钠、氢氧化钙、硫酸钙或它们的组合物。
上述水泥的制备方法，包括步骤：
a.将火山喷发物破碎到粒径小于30mm；
b.然后在500℃-700℃的干燥器中干燥，使其水份含量小于1％；
c.按配比将破碎后的天然火山喷发物与水泥熟料、石膏、活化剂混合，拌合均匀，再细破到粒径小于15mm；
d.送入高细磨粉磨；
e.出磨后进入均化库均化，即成产品。
天然火山喷发物储量巨大、分布广泛，迄今尚未大量开发利用，从未用于制水泥，其主要成分含量如表1所示，具有活性高、成分稳定、易开采、易粉磨加工、成本低廉等优点，非常适合用做水泥掺和料。由于活性高，掺和比(即掺和料与熟料之比)远远大于粉煤灰、矿渣和工业废渣等，可达4/1以上，而粉煤灰、矿渣和工业废渣等掺和比通常为0.5/1-1/1。因此，本发明的水泥产品减少了资源和能源消耗，综合成本大幅度降低。且水泥质量优良、性能稳定，试验表明，各种不同火山喷发物原料及配比的水泥试件，抗折、抗压强度等技术指标完全符合GB和ISO强度标准。
表1 几种天然火山喷发物的主要成分含量(重量％)
| 矿样名称 | LoS | Si2O | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | MnO | K2O | Na2O | Total |
| 黑灰色火山蛋 | 56.95 | 16.84 | 6.30 | 9.14 | 6.87 | 0.98 | ||||
| 黑灰色火山碴 | 8.33 | 44.92 | 18.00 | 12.15 | 6.56 | 4.35 | 0.15 | 1.13 | 3.75 | 99.34 |
| 褐灰色火山碴 | 15.98 | 37.98 | 13.60 | 8.85 | 18.36 | 3.11 | 0.10 | 0.56 | 0.72 | 99.26 |
| 沸石 | 67.54 | 11.90 | 1.22 | 0.95 | 0.43 | 2.61 | ||||
| 黑色火山硅石 | 78.51 | 14.03 | 3.48 | 0.65 | 0.17 | 3.12 |
表1中列出的几种天然火山喷发物，其物理化学性状各有差异，一般而言，喷发年代距今越近其活性越高，尤以黑灰色火山碴和黑灰色火山蛋的活性最好，应优先采用，其次是褐灰色火山碴和沸石。表中列出的几种天然火山喷发物在做水泥掺和料时可以单独使用，也可以几种混合使用。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图
具体实施方式
实施例一
按重量份黑灰色火山碴73份、水泥熟料20份、石膏4份、碱性活化剂3份备料。其中，碱性活化剂最好采用组合活化剂，其组分重量％比最好为硫酸钠40％、硅酸钠40％、氢氧化钙10％、氯化钠10％。
参见图1：先将火山碴、水泥熟料、石膏分别破碎，其中，用破碎机将火山碴破碎至粒径小于30mm；水泥熟料、石膏粉碎至符合常规要求。将火山碴在500℃-700℃的干燥器中干燥，使其水份含量小于1％。然后将所有组分拌合均匀，再次细破到粒径小于15mm，送入高细磨粉磨，出磨后进入均化库均化，即得水泥产品。
用该水泥制作小样试件，在标准条件下养护，检测其技术性能，结果是：3天抗折强度为2.4；28天抗折强度为5.8；3天抗压强度为9.6；28天抗压强度为32.8。
实施例二
黑灰色火山蛋62份、水泥熟料30份、石膏6份、活化剂2份。试件技术性能：3天抗折强度为3.9；28天抗折强度为6.2；3天抗压强度为15.7；28天抗压强度为34.3。其余与例一相同，不再赘述。
实施例三
黑灰色火山碴：52份，黑色火山硅石10份，水泥熟料30份，石膏6份，活化剂2份。试件技术性能：3天抗折强度为2.8；28天抗折强度为5.2；3天抗压强度为14.2；28天抗压强度为36.5。其余与例一相同。
实施例四
黑灰色火山碴：48份，水泥熟料47.5份，石膏2.5份，外加剂2份。试件技术性能：3天抗折强度为4.8；28天抗折强度为7.7；3天抗压强度为20.5；28天抗压强度为37.5。其余与例一相同。
实施例五
黑灰色火山碴：42.5份，沸石5份，水泥熟料48份，石膏2.5份，活化剂2份。试件技术性能：3天抗折强度为5.1；28天抗折强度为8.0；3天抗压强度为20.0；28天抗压强度为38.1。其余与例一相同。
实施例六
褐灰色火山碴：33份，沸石10份，水泥熟料52.5份，石膏2.5份，活化剂1份。试件技术性能：3天抗折强度为5.5；28天抗折强度为8.3；3天抗压强度为21.4；28天抗压强度为38.1。其余与例一相同。
实施例七
黑灰色火山碴38份，水泥熟料57.5份，石膏2.5份，活化剂1份。试件技术性能：3天抗折强度为5.6；28天抗折强度为7.8；3天抗压强度为24.6；28天抗压强度为42.7。其余与例一相同。
实施例八
黑灰色火山碴29份，沸石10份，水泥熟料57.5份，石膏2.5份，活化剂1份。试件技术性能：3天抗折强度为6.8；28天抗折强度为8.9；3天抗压强度为26.3；28天抗压强度为44.1。其余与例一相同。
实施例九：
黑灰色火山碴38份，水泥熟料58份，石膏4份。试件技术性能：3天抗折强度为6.6；28天抗折强度为8.4；3天抗压强度为25.6；28天抗压强度为43.2。其余与例一相同。
Claims (7)
1.一种水泥，含组分水泥熟料、掺和料、石膏、活化剂，其特征在于，所述掺和料是天然火山喷发物。
2.根据权利要求1所述的水泥，其特征在于，该水泥的组分重量比是：天然火山喷发物30-90份；水泥熟料6-60份；石膏2-6份；活化剂0份-4份。
3.根据权利要求1所述的水泥，其特征在于，所述天然火山喷发物包括火山蛋、火山碴、火山灰、珍珠岩、沸石、浮石、流纹岩。
4.根据权利要求1所述的水泥，其特征在于，所述水泥熟料为旋窑水泥熟料。
5.根据权利要求1所述的水泥，其特征在于，所述活化剂为碱性激发剂。
6.根据权利要求5所述的水泥，其特征在于，所述碱性激发剂是硫酸钠或硅酸钠或氢氧化钙或硫酸钙，或它们的组合物。
7.权利要求1或2所述水泥的制备方法，包括步骤：
a.将天然火山喷发物破碎到粒径小于30mm；
b.然后在500℃-700℃的干燥器中干燥，使其水份含量小于1％；
c.按配比将破碎后的天然火山喷发物与水泥熟料、石膏、活化剂混合，拌和均匀，再次细破到粒径小于15mm；
d.送入高细磨粉磨；
e.出磨后进入均化库均化，即成产品。
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| CN 200610021600 CN1907899A (zh) | 2006-08-15 | 2006-08-15 | 一种水泥及其制备方法 |
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| CN107344818A (zh) * | 2016-05-06 | 2017-11-14 | 大老板水泥有限公司 | 添加剂和使用所述添加剂生产水泥组合物的方法 |
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