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一种高强度水泥及其制备方法

阅读：693发布：2024-02-23

专利汇可以提供一种高强度水泥及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种高强度水泥及其制备方法，其中高强度水泥原料包括硅酸盐水泥10‑20份，电石泥10‑30份，白灰渣10‑20份，矿污泥 20‑25份，赤泥25‑35份，硅藻土 5‑11份，粉煤灰 5‑25份，硫铁矿烧渣粉1‑3份，聚丙烯纤维 1‑5份，萘系减水剂 2‑6份，脱硫石膏 11‑14份，双氰氨渣5‑7份，金属镁还原粉4‑5份，石英砂10‑20份，生石灰15‑30份，裂石剂12‑30份，抑制剂 2‑6份和减水剂5‑15份。本发明具有高效防水、防潮、膨胀、抗裂、抗渗等功能，值得推广应用。，下面是一种高强度水泥及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高强度水泥，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：
硅酸盐水泥10-20份，                   电石泥10-30份，
白灰渣10-20份，                       矿污泥20-25份，
赤泥25-35份，                         硅藻土5-11份，
粉煤灰5-25份，                        硫铁矿烧渣粉1-3份，
聚丙烯纤维1-5份，                     萘系减水剂2-6份，
脱硫石膏11-14份，                     双氰氨渣5-7份，
金属镁还原粉4-5份，                   石英砂10-20份，
生石灰15-30份，                       裂石剂12-30份，
抑制剂2-6份，                         减水剂5-15份。
2.根据权利要求1所述的一种高强度水泥，其特征在于，所述高强度水泥包括以下按重量份计的原料：
硅酸盐水泥15份，                      电石泥20份，
白灰渣16份，                          矿污泥24份，
赤泥29份，                            硅藻土5-11份，
粉煤灰15份，                          硫铁矿烧渣粉2份，
聚丙烯纤维3份，                       萘系减水剂4份，
石膏13份，                            双氰氨渣6份，
金属镁还原粉4份，                     石英砂17份，
生石灰21份，                          裂石剂27份，
抑制剂4份，                           减水剂10份。
3.根据权利要求1所述的一种高强度水泥，其特征在于，所述粉煤灰中包括53.3%SiO2，
29.7%Al2O3，5.3%Fe2O3，2.1%CaO，4.8%MgO和4.8%烧失量。
4.根据权利要求1所述的一种高强度水泥，其特征在于，所述所述石膏为β型半水石膏与磷石膏以质量比为1：5-10混合形成的混合物，粉碎后球磨至表面积为750㎡/kg。
5.根据权利要求1所述的一种高强度水泥，其特征在于，所述矿污泥包括石英砂矿选矿污泥和铁粉矿选矿污泥，所述石英砂矿选矿污泥和铁粉矿选矿污泥的质量比为5：3。
6.根据权利要求1所述的一种高强度水泥，其特征在于，所述抑制剂为草酸、柠檬酸或苯磺酸与过氧化氢或过氧化钠以质量比为3：1的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种高强度水泥，其特征在于，所述石英砂经球磨后比表面积为520-540㎡/kg；生石灰经球磨后比表面积为790-810㎡/kg；赤泥经球磨后比表面积为
810-840㎡/kg；硫铁矿烧渣粉为硫铁矿生产硫酸过程中排出的矿渣，其比表面积为820-830㎡/kg。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述的高强度水泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将电石泥、白灰渣、矿污泥和粉煤灰按照所需重量份加入微机中进行配料并控制下料，进行生料磨、生料均化后，使生料进入到回转煅烧窑中进行煅烧，进而生产出水泥熟料；
（2）将所述水泥熟料与其余原料按所需重量份加入微机中进行配料并控制下料，经过水泥磨、水泥均化后，制备出所述高强度水泥。

说明书全文

一种高强度水泥及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种高强度水泥及其制备方法。

背景技术

[0002] 工程中，许多建筑物地下室、屋面、公路、桥梁都达不到设计使用寿命，有的工程仅投入使用几年就受到严重破坏，不得不进行修复，其主要原因是目前的防水材料及水泥外加剂普遍含氯、钾离子过重，加入到水泥中，与砼中活性二氧化硅发生反应，生成碱的硅酸盐凝胶而产生砼膨胀开裂，这就是工程中常见的碱骨料反应，同时加速了对钢筋锈蚀，导致建筑材料开裂渗水。

[0003] 利用工业废渣生产水泥不仅符合保护环境、降低污染的坏保理念，而且具有变废为宝、降低工业废渣处置和生产成本的积极社会效果，目前，已有一些水泥企业成功的利用工业废渣生产出水泥，然而，从现有利用工业废渣生产的公开技术中不难看到主要存在以下不足：水泥质量不稳定，强度低，不能满足大型建筑工程使用。

发明内容

[0004] 本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种采用工业废渣废料为主要原料制成的具有高效防水、防潮、膨胀、抗裂、抗渗等功能高强度的水泥及其制备方法。

[0005] 为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：一种高强度水泥，包括以下按重量份计的原料：
硅酸盐水泥10-20份，                   电石泥10-30份，
白灰渣10-20份，                       矿污泥20-25份，
赤泥25-35份，                         硅藻土5-11份，
粉煤灰5-25份，                        硫铁矿烧渣粉1-3份，
聚丙烯纤维1-5份，                     萘系减水剂2-6份，
脱硫石膏11-14份，                     双氰氨渣5-7份，
金属镁还原粉4-5份，                   石英砂10-20份，
生石灰15-30份，                       裂石剂12-30份，
抑制剂2-6份，                         减水剂5-15份。

[0006] 进一步地，所述高强度水泥包括以下按重量份计的原料：硅酸盐水泥15份，                      电石泥20份，
白灰渣16份，                          矿污泥24份，
赤泥29份，                            硅藻土5-11份，
粉煤灰15份，                          硫铁矿烧渣粉2份，
聚丙烯纤维3份，                       萘系减水剂4份，
石膏13份，                            双氰氨渣6份，
金属镁还原粉4份，                     石英砂17份，
生石灰21份，                          裂石剂27份，
抑制剂4份，                           减水剂10份。

[0007] 进一步地，所述粉煤灰中包括53.3%SiO2，29.7%Al2O3，5.3%Fe2O3，2.1%CaO，4.8%MgO和4.8%烧失量。

[0008] 进一步地，所述所述石膏为β型半水石膏与磷石膏以质量比为1：5-10混合形成的混合物，粉碎后球磨至表面积为750㎡/kg。

[0009] 进一步地，所述矿污泥包括石英砂矿选矿污泥和铁粉矿选矿污泥，所述石英砂矿选矿污泥和铁粉矿选矿污泥的质量比为5：3。

[0010] 进一步地，所述抑制剂为草酸、柠檬酸或苯磺酸与过氧化氢或过氧化钠以质量比为3：1的混合物。

[0011] 进一步地，所述石英砂经球磨后比表面积为520-540㎡/kg；生石灰经球磨后比表面积为790-810㎡/kg；赤泥经球磨后比表面积为810-840㎡/kg；硫铁矿烧渣粉为硫铁矿生产硫酸过程中排出的矿渣，其比表面积为820-830㎡/kg。

[0012] 一种高强度水泥的制备方法，包括以下步骤：（1）将电石泥、白灰渣、矿污泥和粉煤灰按照所需重量份加入微机中进行配料并控制下料，进行生料磨、生料均化后，使生料进入到回转煅烧窑中进行煅烧，进而生产出水泥熟料；
（2）将所述水泥熟料与其余原料按所需重量份加入微机中进行配料并控制下料，经过水泥磨、水泥均化后，制备出所述高强度水泥。

[0013] 本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：本发明利用电石泥、白灰渣、矿污泥和粉煤灰等工业废渣废料为主要原料，既符合保护环境、降低污染的环保理念，而且具有变废为宝、降低工业废渣处置和生产成本的积极社会效果，且生产的水泥质量稳定，强度较高，能满足大型建筑工程使用。采用的赤泥、生石灰、硫铁矿烧渣粉、石膏、裂石剂等改性材料中主要含有增强硅酸盐水泥、石英砂之间的粘度、加速复合材料中发生化学反应的成分。和石膏本身含有的Fe(OH)3和Al(OH)3、CaSO4等杂质一起通过吸附和交联等形成复杂的胶结结构，从而大大增强复合材料的粘度，提高综合性能和品质。且其受力环境多为多向受压，使得路基材料变形破坏参数能保证在膨胀率为12-
15％的条件下，膨胀材料不会发生自身的压裂破坏。

[0014] 经检测，本发明细度(比表面积)为480m2/kg，凝结时间为初凝125min、终凝295min，限制膨胀率为0.0331-0.018％，抗压强度为41.3-59.4MPa，渗透高度比为34％，吸水量比为75％。本发明具有高效防水、防潮、膨胀、抗裂、抗渗等功能，值得推广应用。

具体实施方式

[0015] 下面结合实施例对本发明作进一步说明。

[0016] 实施例1一种高强度水泥，包括以下的原料：
硅酸盐水泥10克，                    电石泥30克，
白灰渣10克，                        矿污泥25克，
赤泥25克，                          硅藻土11克，
粉煤灰5克，                         硫铁矿烧渣粉3克，
聚丙烯纤维1克，                     萘系减水剂6克，
脱硫石膏11克，                      双氰氨渣7克，
金属镁还原粉4克，                   石英砂20克，
生石灰15克，                        裂石剂30克，
抑制剂2克，                         减水剂15克。

[0017] 所述粉煤灰中包括53.3%SiO2，29.7%Al2O3，5.3%Fe2O3，2.1%CaO，4.8%MgO和4.8%烧失量。

[0018] 所述所述石膏为β型半水石膏与磷石膏以质量比为1：5-10混合形成的混合物，粉碎后球磨至表面积为750㎡/kg。

[0019] 所述矿污泥包括石英砂矿选矿污泥和铁粉矿选矿污泥，所述石英砂矿选矿污泥和铁粉矿选矿污泥的质量比为5：3。

[0020] 所述抑制剂为草酸、柠檬酸或苯磺酸与过氧化氢或过氧化钠以质量比为3：1的混合物。

[0021] 所述石英砂经球磨后比表面积为520㎡/kg；生石灰经球磨后比表面积为810㎡/kg；赤泥经球磨后比表面积为810㎡/kg；硫铁矿烧渣粉为硫铁矿生产硫酸过程中排出的矿渣，其比表面积为830㎡/kg。

[0022] 一种高强度水泥的制备方法，包括以下步骤：（1）将电石泥、白灰渣、矿污泥和粉煤灰按照所需重量克加入微机中进行配料并控制下料，进行生料磨、生料均化后，使生料进入到回转煅烧窑中进行煅烧，进而生产出水泥熟料；
（2）将所述水泥熟料与其余原料按所需重量克加入微机中进行配料并控制下料，经过水泥磨、水泥均化后，制备出所述高强度水泥。

[0023] 实施例2一种高强度水泥，包括以下的原料：
硅酸盐水泥20克，                    电石泥10克，
白灰渣20克，                        矿污泥20克，
赤泥35克，                          硅藻土5克，
粉煤灰25克，                        硫铁矿烧渣粉1克，
聚丙烯纤维5克，                     萘系减水剂2克，
脱硫石膏14克，                      双氰氨渣5克，
金属镁还原粉5克，                   石英砂10克，
生石灰30克，                        裂石剂12克，
抑制剂6克，                         减水剂5克。

[0024] 所述粉煤灰中包括53.3%SiO2，29.7%Al2O3，5.3%Fe2O3，2.1%CaO，4.8%MgO和4.8%烧失量。

[0025] 所述所述石膏为β型半水石膏与磷石膏以质量比为1：5-10混合形成的混合物，粉碎后球磨至表面积为750㎡/kg。

[0026] 所述矿污泥包括石英砂矿选矿污泥和铁粉矿选矿污泥，所述石英砂矿选矿污泥和铁粉矿选矿污泥的质量比为5：3。

[0027] 所述抑制剂为草酸、柠檬酸或苯磺酸与过氧化氢或过氧化钠以质量比为3：1的混合物。

[0028] 所述石英砂经球磨后比表面积为540㎡/kg；生石灰经球磨后比表面积为790㎡/kg；赤泥经球磨后比表面积为840㎡/kg；硫铁矿烧渣粉为硫铁矿生产硫酸过程中排出的矿渣，其比表面积为820㎡/kg。

[0029] 一种高强度水泥的制备方法，包括以下步骤：（1）将电石泥、白灰渣、矿污泥和粉煤灰按照所需重量克加入微机中进行配料并控制下料，进行生料磨、生料均化后，使生料进入到回转煅烧窑中进行煅烧，进而生产出水泥熟料；
（2）将所述水泥熟料与其余原料按所需重量克加入微机中进行配料并控制下料，经过水泥磨、水泥均化后，制备出所述高强度水泥。

[0030] 实施例3一种高强度水泥，包括以下的原料：
硅酸盐水泥15克，                      电石泥20克，
白灰渣16克，                          矿污泥24克，
赤泥29克，                            硅藻土5-11克，
粉煤灰15克，                          硫铁矿烧渣粉2克，
聚丙烯纤维3克，                       萘系减水剂4克，
石膏13克，                            双氰氨渣6克，
金属镁还原粉4克，                     石英砂17克，
生石灰21克，                          裂石剂27克，
抑制剂4克，                           减水剂10克。

[0031] 所述粉煤灰中包括53.3%SiO2，29.7%Al2O3，5.3%Fe2O3，2.1%CaO，4.8%MgO和4.8%烧失量。

[0032] 所述所述石膏为β型半水石膏与磷石膏以质量比为1：8混合形成的混合物，粉碎后球磨至表面积为750㎡/kg。

[0033] 所述矿污泥包括石英砂矿选矿污泥和铁粉矿选矿污泥，所述石英砂矿选矿污泥和铁粉矿选矿污泥的质量比为5：3。

[0034] 所述抑制剂为草酸、柠檬酸或苯磺酸与过氧化氢或过氧化钠以质量比为3：1的混合物。

[0035] 所述石英砂经球磨后比表面积为530㎡/kg；生石灰经球磨后比表面积为800㎡/kg；赤泥经球磨后比表面积为825㎡/kg；硫铁矿烧渣粉为硫铁矿生产硫酸过程中排出的矿渣，其比表面积为825㎡/kg。

[0036] 一种高强度水泥的制备方法，包括以下步骤：（1）将电石泥、白灰渣、矿污泥和粉煤灰按照所需重量份加入微机中进行配料并控制下料，进行生料磨、生料均化后，使生料进入到回转煅烧窑中进行煅烧，进而生产出水泥熟料；
（2）将所述水泥熟料与其余原料按所需重量份加入微机中进行配料并控制下料，经过水泥磨、水泥均化后，制备出所述高强度水泥。

[0037] 本发明利用电石泥、白灰渣、矿污泥和粉煤灰等工业废渣废料为主要原料，既符合保护环境、降低污染的环保理念，而且具有变废为宝、降低工业废渣处置和生产成本的积极社会效果，且生产的水泥质量稳定，强度较高，能满足大型建筑工程使用。采用的赤泥、生石灰、硫铁矿烧渣粉、石膏、裂石剂等改性材料中主要含有增强硅酸盐水泥、石英砂之间的粘度、加速复合材料中发生化学反应的成分。和石膏本身含有的Fe(OH)3和Al(OH)3、CaSO4等杂质一起通过吸附和交联等形成复杂的胶结结构，从而大大增强复合材料的粘度，提高综合性能和品质。且其受力环境多为多向受压，使得路基材料变形破坏参数能保证在膨胀率为12-15％的条件下，膨胀材料不会发生自身的压裂破坏。

[0038] 经检测，本发明细度(比表面积)为480m2/kg，凝结时间为初凝125min、终凝295min，限制膨胀率为0.0331-0.018％，抗压强度为41.3-59.4MPa，渗透高度比为34％，吸水量比为75％。本发明具有高效防水、防潮、膨胀、抗裂、抗渗等功能，值得推广应用。

[0039] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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一种高强度水泥及其制备方法

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