專利名稱：一種微膨脹低熱硅酸鹽水泥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術領域，特別是一種微膨脹低熱硅酸鹽水泥。
背景技術：
目前通用的硅酸鹽水泥系列由1擬4年發(fā)明的硅酸鹽水泥演化而來，系以石灰石、 粘土等原料，設計適當?shù)穆手岛统煞郑洝皟赡ヒ粺惫に嚰庸ざ?，是目前最大宗的水硬性膠凝材料。近200年來，硅酸鹽水泥的化學成分及礦物組成基本沒有變化，水泥工業(yè)的技術進步主要體現(xiàn)在生產工藝上。長期以來，硅酸鹽水泥以性能穩(wěn)定、生產工藝成熟等優(yōu)點而廣泛應用，但其在大體積混凝土、水工混凝土水化過程中的水化熱和需水量較高，干縮較大，易導致混凝土開裂。低熱硅酸鹽水泥以其水化熱低的特點，在大體積混凝土中可以有效防止溫度應力產生的裂縫，但在工程應用中，為保證其配置的混凝土的體積穩(wěn)定性目前所用的混凝土膨脹劑難以發(fā)揮合適的膨脹量，資料表明一種高鎂低熱硅酸鹽水泥熟料具有一定的體積膨脹性能，但其是通過控制和調整水泥熟料中MgO含量達到微膨脹效果，生產技術難度高，工程實例證明穩(wěn)定性差，難以大量推廣應用。由于外摻的MgO膨脹劑和水泥內含的MgO組分的燒成條件不同，造成兩者在大體積混凝土中的膨脹效應不同。外摻MgO混凝土呈現(xiàn)出良好的延遲微膨脹特性，長期膨脹變形總是趨于穩(wěn)定，主要的膨脹量發(fā)生在齡期7 90 d。而這段時間，正是大體積混凝土發(fā)生急速溫升后的明顯降溫收縮時段，所以，此時的膨脹對于補償大體積混凝土的溫降收縮非常有益，可以做到全部或大部分取消大體積混凝土的傳統(tǒng)溫控措施。而水泥內含的MgO，只有超過固熔量的部分才能水化膨脹，并且這種膨脹比外摻MgO 引起的膨脹慢得多，膨脹效果差，膨脹期長且難以控制，對大體積混凝土溫降收縮的補償作用小。另外，使用外摻MgO膨脹劑方式，可以根據(jù)不同部位的邊界條件和應力補償需要，通過調整MgO膨脹劑的燒成條件和摻量，靈活地調整混凝土膨脹變形的發(fā)生時間、穩(wěn)定時間、 膨脹速率、膨脹量等。因此，使用外摻MgO嘭脹劑方式，比使用高含MgO水泥生產MgO混凝土，更能發(fā)揮MgO混凝土技術的優(yōu)越性。因此通過外摻MgO法配制出一種具有微膨脹性能的低熱硅酸鹽水泥非常有必要。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種具有低熱微膨脹、工藝簡單、膨脹性能穩(wěn)定、節(jié)能減排、 成本低廉的微膨脹低熱硅酸鹽水泥，不僅可以克服傳統(tǒng)硅酸鹽系列水泥水化熱高、易開裂的問題，還有利于環(huán)保和資源循環(huán)利用。本發(fā)明的技術方案為
一種微膨脹低熱硅酸鹽水泥，其特征在于由低熱硅酸鹽水泥熟料、石膏、輕燒MgO、鋼渣混合制成，其中各組分的重量百分比如下 低熱硅酸鹽水泥熟料 75 85% ； 石膏1 10% ；輕燒 MgO0.01 6%;
鋼渣5 20%。所述低熱硅酸鹽熟料的原材料重量百分比為 石灰質原料65 90%
粘土原料5 30%
校正原料5 20%
其中，石灰質原料中的MgCO3含量< 3%。所述石灰質原料為石灰石、低品位石灰石或高鎂石灰石中的一種或一種以上的任思組合。所述粘土質原料為粘土、赤泥、煤矸石、尾礦和工業(yè)廢渣中的一種或一種以上的任
思組合。所述校正原料為鐵粉或硫酸渣類鐵質校正原料。所述校正原料為硅質校正原料，具體的為石英石，或者硅石，或者黃砂，或者紅砂。所述低熱硅酸鹽水泥熟料，其礦物組成的重量百分比為 C2S 40 80%
MgO 0. 1 2%
其余為C3S、C4AF (此兩種組分百分比為國標要求)及其它微量礦物(該微量礦物為常用要求)。所述石膏為天然石膏、混合石膏或人工石膏中的一種或一種以上的任意組合。所述輕燒MgO中，粒度范圍為0 0. 125μπι的MgO彡97%。所述輕燒MgO是由高品位菱鎂石礦經750 1050°C煅燒后自然冷卻制成，煅燒時間15 90min ；也可由白云石礦、蛇紋石、冶煉輕質鎂合金熔渣原材料中制取。所述鋼渣為電爐氧化渣及轉爐渣，其比表面積為290 450m2/kg。本發(fā)明的技術原理為利用輕燒MgO及鋼渣中的CaO水化后分別形成水鎂石 Mg (OH) 2和Ca (OH) 2吸水產生體積膨脹，宏觀上使水泥具有微膨脹性；利用該水泥中的高C2S 含量降低水泥的水化熱；利用鋼渣得到助磨性使降低水泥磨耗，同時彌補早期由于低熱硅酸鹽水泥水化程度低而MgO水化膨脹量難以滿足膠凝材料體積穩(wěn)定性。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果如下
本發(fā)明提供的水泥具有微膨脹、低熱、需水量低、后期強度增進率高、長期強度穩(wěn)定等特點，非常適合于大壩、承臺、海工工程等大體積混凝土的施工。
具體實施例方式實施例1
將菱鎂礦在800°C下煅燒60min，自然冷卻后磨細過0. 125 μ m篩，鋼渣磨到比表面積 300m2/kg，按照如下配比
低熱硅酸鹽水泥熟料 85% 石膏5%
輕燒MgO2%
鋼渣6%混勻后磨細，使得細度小于12%，配制成微膨脹低熱硅酸鹽水泥。配制好的微膨脹低熱硅酸鹽水泥化學成分及礦物組成如表1所示。
權利要求
1.一種微膨脹低熱硅酸鹽水泥，其特征在于由低熱硅酸鹽水泥熟料、石膏、輕燒MgO、 鋼渣混合制成，其中各組分的重量百分比如下低熱硅酸鹽水泥熟料 75 85% ； 石膏1 10% ；輕燒 MgO0.01 6%;鋼渣5 20%。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種微膨脹低熱硅酸鹽水泥，其特征在于所述低熱硅酸鹽熟料的原材料重量百分比為石灰質原料65 90%粘土原料5 30%校正原料5 20%其中，石灰質原料中的MgCO3含量< 3%。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種微膨脹低熱硅酸鹽水泥，其特征在于所述石灰質原料為石灰石、低品位石灰石或高鎂石灰石中的一種或一種以上的任意組合。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種微膨脹低熱硅酸鹽水泥，其特征在于所述粘土質原料為粘土、赤泥、煤矸石、尾礦和工業(yè)廢渣中的一種或一種以上的任意組合。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種微膨脹低熱硅酸鹽水泥，其特征在于所述校正原料為鐵粉或硫酸渣類鐵質校正原料。
6.根據(jù)權利要求2所述的一種微膨脹低熱硅酸鹽水泥，其特征在于所述校正原料為硅質校正原料，具體的為石英石，或者硅石，或者黃砂，或者紅砂。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種微膨脹低熱硅酸鹽水泥，其特征在于所述低熱硅酸鹽水泥熟料，其礦物組成的重量百分比為C2S 40 80% MgO 0. 1 2% 其余為C3S、C4AF及其它微量礦物。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種微膨脹低熱硅酸鹽水泥，其特征在于所述石膏為天然石膏、混合石膏或人工石膏中的一種或一種以上的任意組合。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種微膨脹低熱硅酸鹽水泥，其特征在于所述輕燒MgO中， 粒度范圍為0 0. 125 μ m的MgO彡97%。
10.根據(jù)權利要求1所述的一種微膨脹低熱硅酸鹽水泥，其特征在于所述鋼渣為電爐氧化渣或轉爐渣或電爐氧化渣與轉爐渣的混合物，其比表面積為290 450m2/kg。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微膨脹低熱硅酸鹽水泥，其重量百分比配比為低熱硅酸鹽熟料75~95%，石膏1~10％，輕燒MgO0.01%-6%，鋼渣5%-15%；本發(fā)明涉及的微膨脹低熱硅酸鹽水泥，能有效降低混凝土施工時由于施工與養(yǎng)護條件惡劣而引起早期混凝土塑性裂縫和后期水化絕熱溫升產生的溫度應力裂縫；本發(fā)明所配制的混凝土具有流動性好、干縮量小、溫度收縮縫少等優(yōu)點，可應用在大體積混凝土、水工混凝土、高性能混凝土工程等對抗裂性能要求高的領域中。
文檔編號C04B28/14GK102173700SQ201010616980
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權日2010年12月31日
發(fā)明者吳勇, 王田堂, 許毅剛, 陽運霞, 陳東 申請人:四川嘉華企業(yè)(集團)股份有限公司