專利名稱：水泥高活性細鋼渣粉混合材料及其制備高標號水泥的方法
技術領域：
本發明為一種用磨細鋼渣粉制造的水泥高活性混合材料及用其配制水泥的方法，涉及建筑材料工業的水泥材料領域。
與本發明相關的技術有以下幾個(1)采用鋼渣作為水泥混合材料制備鋼渣礦渣水泥。其主要技術和比較先進的工藝為將鋼渣預先水悶，使之粉碎成為數厘米至數毫米的顆粒，將這些鋼渣顆粒與水泥熟料、礦渣及石膏共同粉磨，達到比表面積350m2／kg，制成水泥。其中各個組分的重量比例為鋼渣≥30％，鋼渣+礦渣≥60％，石膏5％左右，其余為硅酸鹽水泥熟料。制成的水泥強度分為325和425兩個標號。有相應的鋼渣礦渣水泥國家標準。
(2)利用鋼渣粉作為水泥混合材料，添加激發劑，制備含鋼渣的水泥。其特點是在水泥生產時加入特殊的激發劑，提高水泥強度。激發劑的種類有多種，多數為化工原料，也有一些為煅燒過的石膏。顆粒狀的鋼渣與水泥熟料、石膏及激發劑共同粉磨。水泥強度標號大部分為325#和425#，有少量可以達到525#。
以上技術代表了近年來鋼渣在水泥中應用技術方面的現有成果，但是對于鋼渣的細度未加以控制，鋼渣在水泥中的實際顆粒過粗，鋼渣的活性未得到發揮，活性較低，造成鋼渣水泥強度低。工廠實際生產的鋼渣礦渣水泥標號主要為325#和425#。如果按照國際標準(ISO標準)來衡量，強度標號更低。如果采用摻加激發劑的方法，雖然可以將水泥強度標號提高到525#，但是國家水泥標準不允許摻加對水泥性能有影響的助劑，否則對混凝土的性能的影響難以控制。這導致了含鋼渣的水泥在市場上的競爭力較弱，這使鋼渣在水泥中的利用總量受到限制。
本發明的目的是制造一種具有高活性的鋼渣磨細粉，作為水泥的高活性混合材料，在水泥中摻加10-35％(重量)時，可以配制強度標號為525的水泥；在水泥中摻加35-50％(重量)時，可以配制強度標號為425的水泥。這種水泥高活性混合材料比表面積大，活性高，適用于制造525#普通硅酸鹽水泥、礦渣普通硅酸鹽水泥、復合普通硅酸鹽水泥、鋼渣礦渣水泥。磨細鋼渣粉可以在水泥中單獨摻加，也可以與粉煤灰、礦渣、火山灰、爐渣、沸石、煤矸石、磷渣及其它工業廢渣復合摻加。制成的水泥適用于制備普通混凝土、大體積混凝土(如大型建筑的基礎混凝土、大壩混凝土)、高強混凝土、預應力混凝土、混凝土預制構件等。
本發明的具體內容如下1．鋼渣采用預先磨細和分選，使其比表面積≥300m2／kg，粒徑小于40μm的顆粒含量大于65％(重量)，主要性能達到7天和28天的活性指數分別大于或等于75％和80％，均遠高于國家關于用作水泥混合材料的工業廢渣的活性標準規定70％的要求；密度=2．90-3．30g／cm3，壓蒸安定性合格。其中各個指標的測試評價方法均采用現有的通用方法活性指數按照“GB12957-1991用作水泥混合材料的工業廢渣活性試驗方法”進行檢驗，以30％(重量)磨細鋼渣粉與70％(重量)525#硅酸鹽水泥的混合物28天的抗壓強度和純525#硅酸鹽水泥28天的抗壓強度之比值來表示。即 壓蒸安定性在525硅酸鹽水泥中摻加30％高活性鋼渣粉后，經國家水泥標準規定的壓蒸法檢驗合格。
堿度系數以氧化物含量(重量)之比表示CaO／(SiO2+P2O5)成分要求金屬鐵含量≤0．8％(重量)，游離氧化鈣含量≤3％(重量)，堿度系數≥2。
2．摻加高活性鋼渣粉混合材料生產高標號水泥的方法是配制強度標號為525的水泥時，摻入占總重量10-35％的磨細高活性鋼渣粉和占總重量0-30％的其它工業廢渣，作為混合材料；配制強度標號為425的水泥時，摻入占總重量30-50％的磨細高活性鋼渣粉和占總重量0-35％的其它工業廢渣，作為混合材料。其中高活性鋼渣粉的比表面積≥300m2／kg，其它工業廢渣包括礦渣、粉煤灰、火山灰、爐渣、沸石、煤矸石、磷渣等。水泥的品種包括普通硅酸鹽水泥、礦渣普通硅酸鹽水泥、復合普通硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、鋼渣礦渣水泥。采用下列三種工藝之一制造水泥(1)除鋼渣粉之外，將水泥的其它各個組分也預先分別粉磨至比表面積300m2／kg以上，然后再與已經磨細的鋼渣粉按照規定的比例混合均勻，制成水泥。(2)將水泥的其它各個組分預先分別粉磨至比表面積200m2／kg以上，然后再與已經磨細的鋼渣粉按照規定的比例混合均勻，同時加以進一步粉磨，制成水泥。(3)將磨細的鋼渣粉與未經預先磨細的水泥熟料及其它各個組分按照規定比例同時加入到磨機內，共同粉磨，達到總的比表面積300m2／kg以上制成水泥。3．高活性鋼渣粉水泥混合材料的制造流程如下小于60mm的塊狀鋼渣→]]>投入粉碎機中粉碎→]]>進入分級機分選→]]>得到比表面積大于300m2／kg的粉狀產品。其中當金屬鐵含量大于0．8％(重量)時，在生嚴過程的一個環節中插入磁選機，選除金屬鐵，使之含量小于0．8％(重量)。粉狀產品的比表面積可以根據需要而通過調整分級機的參數進行調整，范圍為300-500m2／kg。
本發明的優點和效果本發明所提出的磨細鋼渣粉具有水化反應活性高、水泥生產成本低、水泥強度高和綜合性能好等優點。摻加部分高活性的磨細鋼渣粉作為混合材料制成的水泥用于混凝土工程，可以降低混凝土的水化熱溫升，保證混凝土早期強度，提高后期強度，增加混凝土的抗磨損性能和抗腐蝕性能，提高混凝土耐久性。
以下為
具體實施例方式例1水泥熟料預先粉磨至比表面積330m2／kg，磨細鋼渣粉比表面積303m2／kg，磨細細礦渣粉比表面積383m2／kg，按照下表配料、混合均勻，制成水泥，測得水泥的壓蒸安定性全部合格，凝結時間正常，符合國家標準，水泥強度如下表 例2磨細鋼渣粉比表面積409m2／kg，然后和水泥熟料、礦渣、石膏混合后共同粉磨，制成水泥。預先粉磨至比表面積310m2／kg，磨細細礦渣粉比表面積202m2／kg，按照下表配料、混合均勻，制成水泥，測得水泥的壓蒸安定性全部合格，凝結時間正常，符合國家標準，水泥強度如下表
權利要求
1．一種水泥高活性的細鋼渣粉混合材料，其特征在于所述細鋼渣粉采用預先磨細和分選獲得，比表面積≥300m2／kg，粒徑小于40μm的顆粒含量大于65％(重量)，7天活性指數≥75％，28天活性指數≥80％，流動度比≥100％，密度=2．80-3．30g／cm3，金屬鐵含量≤0．8％(重量)，游離CaO≤3％(重量)。
2．一種利用權利要求1所述混合材料生產高標號水泥的方法，其特征在于配制強度標號為525的水泥時，摻入占總重量10-35％的磨細高活性鋼渣粉和占總重量0-30％的其它工業廢渣，作為混合材料；配制強度標號為425的水泥時，摻入占總重量30-50％的磨細高活性鋼渣粉和占總重量0-35％的其它工業廢渣，作為混合材料；其中其它工業廢渣包括水泥工業中常用的礦渣、粉煤灰、火山灰、爐渣、沸石、煤矸石、磷渣，將細鋼渣粉與水泥的其它組份磨細混勻即可。
3．一種根據權利要求2所述的方法，其特征在于除鋼渣粉之外，將水泥的其它各個組分也預先分別粉磨至比表面積300m2／kg以上，然后再與已經磨細的鋼渣粉按照規定的比例混合均勻，制成水泥。
4．一種根據權利要求2所述的方法，其特征在于將水泥的其它各個組分預先分別粉磨至比表面積200m2／kg以上，然后再與已經磨細的鋼渣粉按照規定的比例混合均勻，同時加以進一步粉磨，制成水泥。
5．一種根據權利要求2所述的方法，其特征在于將磨細的鋼渣粉與未經預先磨細的水泥熟料及其它各個組分按照規定比例同時加入到磨機內，共同粉磨，達到總的比表面積300m2／kg以上制成水泥。
全文摘要
本發明為一種用磨細鋼渣粉制造的水泥高活性混合材料及其制造方法和用其制備高標號通用水泥的方法。這種高活性細鋼渣粉比表面積≥300m
文檔編號C04B7/00GK1290667SQ0012482
公開日2001年4月11日 申請日期2000年9月18日 優先權日2000年9月18日
發明者陳益民, 張洪滔, 郭隨華, 林震, 張文生, 楊圣明, 蔣運來, 溫立言, 蔡效儒, 蘇連生, 蘇姣華, 周瑾 申請人:中國建筑材料科學研究院, 首鋼總公司綜合利用廠, 綠色超細粉環保工程(香港)有限公司