CN1982247A - 一种铝酸钙水泥 - Google Patents

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王建亭
周季婻
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/32—Aluminous cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • C04B7/44—Burning; Melting
    • C04B7/46—Burning; Melting electric

Abstract

本发明涉及化学建材领域，尤其是特种水泥，用于加速硅酸盐水泥硬化速度的铝酸钙水泥就是一种特种水泥，可是现有的生产标准达不到稳定的质量效果，配方无法确定，本发明采用AL2O3和CaO两者在铝酸钙水泥中的比例为1.41－1.65，水泥的比表面积为3750±250cm2/g，并采用回转窑烧结法或电弧炉熔融法制造，水泥质量得到了稳定，比国家标准规定的数值有了较大的提高。

Description

一种铝酸钙水泥
技术领域
本发明涉及化学建材领域，尤其是特种水泥。
背景技术
近年来，化学建材迅速兴起，具有特殊性能的各种水泥不断出现，其中各种预混砂浆(商品砂浆)如地面自流平砂浆、瓷砖粘贴剂、瓷砖薄胶泥、密封材料、止水堵漏材料、快硬砂浆、修补砂浆、加热硬化型水泥制品等。在欧洲，其用量已大大超过耐火材料行业。对于能加速硅酸盐水泥硬化速度的特种水泥也受到了高度重视，如用传统的铝酸钙水泥加速硅酸盐水泥的硬化速度。
铝酸钙水泥是一种以铝酸-钙(CaO、AL2O3简写为CA)，二铝酸-钙(CaO、2AL2O3简写为CA2)为主要矿物组成的水硬性胶凝材料，由于铝酸钙矿物具有早强性，海水不易侵蚀性，抗硫酸盐和耐火等特征，被作为一种特种水泥材料广泛用于需要早硬的领域中，如不定形耐火材料的结合剂，海水和地下水工程，快速抢修的军事工程等。目前，我国执行铝酸盐水泥的国家标准GB201-2000，其中CA-50是属于通用性较强的、当前市场上大宗产品的标准，其品质标准如下：
(一)化学成份(重量百分比)
AL2O3   SiO2   Fe2O3   R2O(K2O+NaO)   S   CL
≥50≤60   ≤8   ≤2.5   ≤0.4   .≤0.1   ≤0.1
(二)细度
比表面积≥300m2/kg或颗粒度为0.045mm筛余≤20％
(三)凝结时间
初凝＞30分钟
终凝＜6小时
(四)强度(Mpa)不低于下列数值
    抗压强度     抗折强度
  6小时     1天     3天   6小时     1天     3天
  20     40     50   3.0     5.5     6.5
按照上述标准给出的化学成份和细度要求采用回转窑烧结法制得的水泥，
通过试验表明能获得加速硅酸盐水泥硬化速度的效果，但达不到稳定的质量效果，性能无法稳定，致使配方无法确定。
为了获得加速硅酸盐水泥硬化速度的高质量的预混砂浆，美国专利6689207公开了生产特种铝酸钙水泥的方法和成份范围、细度范围，该专利规定了三氧化二铝与氧化钙的用量比为1.15-1.40。此种水泥的制造方法是将原料铝矾土和石灰石经初级混合后送入反射炉或电弧炉中，在控制氧化气氛的情况下制成熟料，再经粉磨制成水泥，并相应规定了颗粒度的分布范围，在ROSin Rammlar图上的梯度范围为0.75-0.90，比表面积为2000-5000cm2/g，最佳值为3500cm2/g左右。按上述专利公开的成份范围也不适合用于回转窑进行生产。
为了获得高质量的铝酸钙水泥，必须确定一个稳定的化学成份范围及相应的细度范围。
发明内容
本发明的目的为提供一种作为控制硅酸盐水泥凝结固化时间的添加剂的铝酸钙水泥中的AL2O3和CaO两者的比例和水泥的比表面积。
满足上述发明目的的结果为在铝酸钙水泥中AL2O3和CaO两者的比例为1.41-1.65，水泥的比表面积为3750±250cm2/g。
在制造时可采用回转窑烧结法或电弧炉熔融法制造。通过多次试验，制得的水泥初凝时间为2小时至3小时40分，终凝时间为2小时25分至4小时20分。一天后的抗压强度为56-78Mpa，30秒的自流动值为400mm。以上试验结果达到了发明目的要求。
本发明具有以下特点，质量稳定，产品有了可靠的质量保证，水泥品质比国家标准规定的数值有了较大的提高，适于作为加速硅酸盐水泥硬化速度的添加剂。
附图说明
图1为本发明用回转窑烧结法制造铝酸钙的工艺流程图。
图2为本发明用电弧炉熔融法制造铝酸钙水泥的工艺流程图。
图1显示了在用回转窑烧结法制造铝酸钙水泥的工艺中原料铝矾土和石灰石或石灰先进入料库1，经计量器2计量后通过输送带3进入混合原料仓4，再进入球磨机5粉碎，然后再入生料仓6，生料进入回转窑7烧结，烧结后进入冷却机8冷却，再进入熟料破碎机9、熟料仓10再入水泥球磨机11磨成所需的细粉，再进入控制细度的选粉机12经收尘器13，最后进入成品水泥库14。
图2显示了在用电弧炉熔融法制造铝酸钙水泥的工艺中，原料铝矾土和石灰石或石灰先进入料库15，经计量器16计量后通过输送带17进入倾倒式电弧炉18熔融，再进入回转式冷却机19，冷却后进入熟料破碎机20，然后再进入熟料仓21，再进入磨制水泥的球磨机22，再进入控制细度的选粉机23，经收尘器24，最后进入成品水泥库25。
具体实施方式
实施例1
以AL2O3比CaO为1.65的配比称取原料铝矾土和石灰石，按图1所示的回转窑烧结法工艺流程进行制造，制得的水泥比表面积为3950cm2/g。
经性能测试：初凝时间     3小时34分
            终凝时间     4小时20分
            一天抗压强度 70.5Mpa
           作成自流平地面材料
           30秒的自流动值400mm
实施例2
以AL2O3比CaO为1.58的配比称取原料铝矾土和石灰石，按图1所示的回转窑烧结法工艺流程进行制造，制得的水泥比表面积为3550cm2/g。
经性能测试：初凝时间     2小时
            终凝时间     2小时25分
            一天抗压强度 56.2Mpa
            作成自流平地面材料
            30秒的自流动值400mm
实施例3
以AL2O3比CaO为1.51的配比称取原料铝矾土和石灰石，按图2所示的电弧炉熔融法工艺流程进行制造，制得的水泥比表面积为4000cm2/g。
经性能测试：初凝时间     3小时30分
            终凝时间     4小时04分
            一天抗压强度 76.4Mpa
           作成自流平地面
           30秒的自流动值400mm
实施例4
以AL2O3比CaO为1.41的配比称取原料铝矾土和石灰石，按图2所示的电弧炉熔融法工艺流程进行制造，制得水泥比表面积为4000cm2/g。
经性能测试：初凝时间     2小时30分
            终凝时间     3小时20分
            一天抗压强度 74Mpa
            作成自流平地面材料
            30秒的自流动值400mm

Claims (3)

1、一种铝酸钙水泥，在铝酸钙水泥的组成中含有AL2O3和CaO，其特征为在铝酸钙水泥中AL2O3和CaO两者的比例为1.41-1.65。
2、根据权利要求1所述的铝酸钙水泥，其特征为水泥比表面积为3750±250cm2/g。
3、根据权利要求1或2所述的铝酸钙水泥，其特征为用回转窑烧结法或电弧炉熔融法制造。
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