專利名稱：一種生產特快硬硅酸鹽水泥的方法
專利說明 本發明涉及水泥，具體地說是一種用低品位硅鋁質原料生產特快硬硅酸鹽水泥的方法， 在水泥品種中，以若干小時(不大于24小時)抗壓強度表示水泥標號的，為特快硬水泥。一般來說，水泥混凝土工程約占全部建筑工程的一半，混凝土地硬化速度主要取決于水泥的硬化速度，研制和應用特快硬水泥對于縮短土建工程工期具有十分重要的作用。另外，各種需要泥凝土超早硬化的防水、堵漏、搶修、冬季負溫施工等特殊工程也迫切需要特快硬水泥。目前、國內外在研制快硬和特快硬水泥時，主要途徑是改變熟料礦物組成，較好的是硫鋁酸鹽系列的水泥。據中國專業標準ZBQ11005-87《快硬硫鋁酸鹽水泥》規定，一天抗壓強度可達525Kg/cm2，具有較高的快硬特性，但這種水泥生產時需要Al2O3含量高達55％以上的鋁礬土，這種品位的資源只有少數地區有，使這種水泥難以普遍生產，生產成本也較高。同時這種水泥初凝時間較短，一般為25～35分鐘，對施工應用帶來不便。
研制特快硬水泥的另一途徑是研制超早強摻和料，并將其在水泥熟料制成水泥的適當環節均勻摻入。日本專利特開昭49-33924揭示了一種以鋁酸鈣(簡稱CA)為主要成份的摻和料，日本專利特開昭51-68628也揭示了一種以七鋁酸十二鈣(簡稱C12A7)和CaSO4為主要成份的摻和料；中國專利CN86101045A也揭示了一種以C12A7和CA為主要成份的摻和料。上述這些摻和料均需用Al2O3含量高的高品位鋁礬土，并需要用專門設備燒制和粉磨加工才能制得，生產成本較高。在水泥中的摻用量也較大，而且摻入后水泥初凝時間甚短。一天抗壓強度也不高。據CN86101045A說明，摻入量達25％，另摻緩凝劑2-4％后，初凝時間為18分鐘，一天抗壓強度僅為298Kg/cm2。
本發明的目的在于克服上述水泥的不足之處，提供一種用原料來源廣泛的低品位硅鋁質原料生產具有較長初凝時間(大于40分鐘)和后期強度較高的特快硬硅酸鹽水泥的方法。用本方法生產的特快硬硅酸鹽水泥便于土建工程施工，可縮短工期。
本發明是這樣實現的用低品位硅鋁質原料，如粘土、粉煤灰、鍋爐爐渣或煤矸石類，其中Al2O3含量在15～30％就可以。用上述低品位硅鋁質原料按通常的生產工藝和設備生產出具有快硬特點的水泥熟料后，在熟料粉磨成水泥之前或粉磨成水泥后摻入5％的復合外摻料，本技術研制出三種復合外摻料。復合外摻料起著激發和充分利用水泥活性的作用，從而制得特快硬硅酸鹽水泥，制備復合外摻料所用化工原料均為市售產品。
三個品種摻合料的配方為(重量百分比) (1)陰離子表面活性劑8～12％，快硬硅酸鹽水泥88～92％； (2)陰離子表面活性劑10～20％，無水硫酸鈉18～22％，快硬硅酸鹽水泥58～68％； (3)陰離子表面活性劑10～20％，三乙醇胺0.4～0.6％，快硬硅酸鹽水泥79～88％。
陰離子表面活性劑在市售的干粉狀或塊狀混凝土高效減水劑中選用，高效減水劑品種很多，本發明所采用的按其主要化學成份分類。主要有密胺樹脂、古瑪隆、萘磺酸鹽甲醛縮合物等類型。只要質量達到GB8076-87《混凝土外加劑》中高效減水劑合格品的質量指標，均可應用。
上述摻和料中的快硬水泥，可以用快硬硅酸鹽水泥熟料粉磨而成，也可直接用已生產的特快硬硅酸鹽水泥。
本發明的方法所生產的特快硬硅酸鹽水泥和已有的快凝快硬水泥相比，具有原料來源廣泛，生產成本低，工藝簡單，而且初凝時間較長(大于40分鐘)便于施工，1天抗壓強度高達419-463Kg/cm2，后期強度高等特點。可廣泛應用于土建工程或防水、堵漏、搶修、冬季負溫施工等特殊工程。
實施例 生產摻和料，如陰離子表面活性劑，快硬硅酸鹽水泥熟料為塊狀原料，則先按要求比例稱量混合，然后粉磨至普通水泥細度即可。如是粉狀原料，則按比例稱量混合均勻即可。
混合比例可參照下表 配方(1) 配方(2) 配方(3) 特快硬水泥生產時，需磨細至比表面積5200＝400厘米2/克摻和料用(1)、(2)配方時，可另摻助磨劑適量以提高粉磨效率。
特快硬水泥目前尚無國家標準。該水泥可按強度12小時，1天值分別達到“快硬硅酸鹽水泥”1天、3天值，初凝時間大于40分鐘，安定性合格為其主要指標，定出325、375、425三個標號。見表1 表1 特快硬硅酸鹽水泥建議指標 該實施例所用原料化學成份如表2，硅鋁質原料采用電廠排放的粉煤灰 表2 原料化學成份 粘土、鍋爐爐渣、煤矸石等工業廢渣，其中Al2O3含量在15～30％左右。
在各種原料按一定比例粉磨成生料的過程中，摻入了經過優選的復合礦化劑，生料經過回轉窯煅燒后，得到了具有快硬特點的熟料，其化學成份見表3，率值和礦物組成見表4，物理性能見表5。
表3 熟料的化學成份 表4 熟料的率值和礦物組成 表5 熟料的主要物理性能 用這種熟料，摻入7％的石膏，粉磨至比表面積約5000cm2/g的細度，制得快硬硅酸鹽水泥，主要物理力學性能見表6。
表6 快硬水泥主物理性能 在上述快硬水泥中，摻入5％的混合料，攪拌均勻，得到的特快硬水泥物理性能見表7，分別編號為TK1-1，YK2-2，TK3-3。
表7 特快硬硅酸鹽水泥主要物理力學性能 在該實施例中，摻合料按第二配方配制，具體比例為SN-Π高效減水劑15％，無水硫酸鈉(元明粉)20％，快硬水泥65％。
在水泥膠砂強度性能試驗中，試件成型時均按膠砂流動度達115～130毫米確定加水量，然后按GB177-85《水泥膠砂強度檢驗方法》進行。
權利要求
1.一種生產特快硬硅酸鹽水泥的方法，其特征是用低品位硅鋁質原料燒制成的具有快硬特點的硅酸鹽水泥熟料加要成水成水泥的過程中，摻入下例比例的摻和料
三個品種摻和料的配方為(重量百分比)
(1)陰離子表面活性劑8～12％，快硬硅酸鹽水泥88～92％；
(2)陰離子表面活性劑10～20％，無炎硫酸鈉18～22％；快哽睦酸鹽水泥58～68％；
(3)陰離子表面活性劑10～20％，三乙醇胺0、4～0.6％，快硬硅酸鹽水泥79～88％。
2.如權利要求1所述的—種生產特快硬硅酸鹽水泥的方法，其特征是所述的低品位硅鋁質原料可以是粘土、粉煤灰、鍋爐爐渣或煤
石，其中Al2O3含量為15～30％。
3.如權利要求1所述的生產特快硬硅酸鹽水泥的方法，其特征是所述的陰離子表面活性劑可以是密膠樹脂、古瑪隆、β萘黃酸鹽甲醛縮盒物等類型。
全文摘要
本發明提供了一種用Al2O3含量大于15％的低品位硅鋁質原料生產特快硬水泥的方法及改性摻和料的配方。在低品位原料燒制成的具有快硬特點的硅酸鹽水泥熟料加工成水泥的過程中，將摻和料摻入，可制成特快硬硅酸鹽水泥。其初凝時間大于40分鐘，1天抗壓強度高達41.0-45.4MPa，后期強度繼續增長，這種技術原料來源廣泛，生產成本低，可廣泛應用于土建工程。
文檔編號C02F1/26GK1038075SQ89103110
公開日1989年12月20日 申請日期1989年5月12日 優先權日1989年5月12日
發明者王復生 申請人:王復生