复合高强度建筑石灰粉及生产方法

复合高强度建筑石灰粉及生产方法

本发明涉及一种复合高强度建筑石灰粉，即建筑用灰浆(砂浆)和生产这种高强度建筑石灰粉工艺方法，属建筑材料领域。

灰(砂)浆是建筑上使用最普遍建筑材料，现有灰浆是将水泥、石灰膏和砂按一定比例就地混合后制成，石灰膏是用生石灰加水消解而成，由于生石灰在生产、运输和消解过程中，都是粗放型经营，每生产1吨优质石灰，需耗用石灰石1.5-1.7吨，每生产1千克生石灰需耗热1600-2200kcal/kg，且烧制生石灰时需采用木柴和干草为燃料，造成生态破坏；生石灰是块状的，因此在运输、贮存和消解过程中，都无法准确计量，生石灰在装卸车时会粉尘飞扬，消解时会排出大量氢氧化钙胶体，直接污染周围水质和环境，生石灰的实际使用率不足80％。

本发明的目的在于发明一种主要含有氧化钙、氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、活性二氧化硅和三氧化二铝的复合高强度建筑石灰粉。

本发明的目的在于发明一种有效氧化钙+氧化镁的含量为16％-40％，碳酸钙+碳酸镁的含量为9％-20％，但氧化钙或者氧化镁单独组份含量不能为零，碳酸钙或者碳酸镁单独组份含量也不能为零，其活性二氧化硅含量为25％-30％其活性三氧化二铝含量为10％-13％的复合高强度建筑石灰粉。

本发明的目的在于发明一种在上述掺有高活性混合物中，还可再掺加5-10％硅藻土，组成复合高强度建筑石灰粉；使用这种高强度复合石灰粉配制的灰浆，具有较好的和易性并具有比纯石灰膏浆配制灰浆高得多的机械强度。

本发明的目的在于生产这种复合高强度建筑石灰粉方法是将合有效氧化钙+氧化镁、碳酸钙+碳酸镁、活性二氧化硅和活性三氧化二铝原料混合，及或者掺有硅藻土的各种原料按比例混合，经机械磨制到细度为0.080毫米孔筛筛余小于等于10％。

本发明的目的是发明的复合高强度建筑石灰粉产品标准强度大于7.0MPa。

本发明所述的复合高强度建筑石灰粉是这样组成的：该产品中主要含有氧化钙、氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、活性二氧化硅和三氧化二铝，其中有效氧化钙+氧化镁的含量为16％-40％(重量百分比)，但氧化钙或者氧化镁单独组份含量不能为零，碳酸钙+碳酸镁的含量为9％-20％(重量百分比)，但碳酸钙或者碳酸镁单独组份含量不能为零，活性二氧化硅的含量为25％-30％(重量百分比)，活性三氧化二铝的含量为10％-13％(重量百分比)。同时按上述原料配制的复合高强度建筑石灰粉产品中还可再掺加5-10％(重量百分比)的硅藻土；但加入的硅藻土，其二氧化硅含量需大于等于65％(重量百分比)，三氧化二铝含量需小于等于15％(重量百分比)。

在生产本发明复合高强度建筑石灰粉产品时，其加入的有效氧化钙+氧化镁可直接从生石灰中获得；其加入的碳酸钙+碳酸镁可直接从石灰石中获得；加入的活性二氧化硅和活性三氧化二铝可直接从粉煤灰、火山灰、粒化高炉矿渣硅灰或者煤渣中获得。余量为杂质。

本发明复合高强度建筑石灰粉的生产方法是将含有效氧化钙+氧化镁、碳酸钙+碳酸镁、有效活性二氧化硅和活性三氧化二铝原料混合，及或者掺有硅藻土的原料按比例混合，经机械磨制到细度为0.080毫米孔筛筛余小于等于10％即可。生产本发明复合高强度建筑石灰粉所用的生石灰最好使用由无烟煤与公分石尺寸大小的石灰石在遂道窑中烧制的生石灰，这有利于周围环境保护。

本发明复合高强度建筑石灰粉产品采用1∶2.5灰砂比，砂采用标准砂条件下，其标准强度值大于7.0MPa。

生产本发明复合高强度石灰粉，其生石灰可以选用市埸购买的生石灰；也可采用本发明无烟煤与公分石尺寸大小的石灰石直接在遂道窑中烧制的生石灰。但使用本发明工艺生产的生石灰的最大优点是生产效率高，节约燃料，保护周围生态环境，另一个好处是在生产本发明产品过程中，各种原料混合后的碎磨时间短，能提高生产效率。本发明说明书中所述配方的计量单位全部为重量百分比。

在本发明产品中，由于都是选用天然矿物为基本原料混合而成，因此除上述主要成份外，产品中还可能含有一些由原料石灰石、生石灰、粉煤灰、火山灰、硅灰或者煤渣等原料自身带来的其它物质(如粘土、结晶硅或者其它矿物质等)，但只要在本发明复合高强度石灰粉产品中，最终主要具有的有效氧化钙+氧化镁、碳酸钙+碳酸镁、有效活性二氧化硅和三氧化二铝的含量在要求的比例范围内，则其它次要组份对本发明产品性能无直接影晌。

由于本发明复合高强度石灰粉产品的细度应已控制在0.080mm方孔筛筛余小于等于10％(与国家标准对水泥细度要求相同)。这样当将本发明产品与砂和水泥按比例混合好，再加入水后，其混合物的消解速度快，可在短时间内形成大量高浓度的Ca(HO)2和Mg(HO)2胶体；原料中的优质高活性混合材料中含有大量的活性SiO2和AL2O3，在石灰水产物Ca(HO)2水的碱性激发作用下，能生成具有水硬性的含水硅酸二钙和含水铝酸二钙：

碳酸钙和碳酸镁在石灰的水化进程中参与了反应，在碱性Ca(HO)2胶体中能与活性AL2O3生成水化碳铝酸钙：单碳铝酸钙：3CaO.AL2O3.(Ca.Mg)CO3.11H2O三碳铝酸钙：3CaO.AL2O3.3(Ca.Mg)CO3.30H2O从而使CacCO3+MgCO3在石灰水化过程进入水化体内部，而且从理论上和科学实践中证明CacCO3+MgCO3对石灰浆性能的影响比纯碳酸钙好。由此可见，本发明复合高强度石灰粉中的各种矿物原料，在水化过程中相互间发生了复杂的水化反应，生成了一条列具有较高机械强度的水化产物，使最终配制的灰浆完全满足了建筑工程对砌筑粉墙砂浆的要求，而且避免了纯石灰砂浆后期强度倒缩现象。

在本发明复合高强度建筑石灰粉中，由于将多种混合材料同时掺入含镁质和钙质的生石灰内，既能改善石灰性能(如减小干缩率，增加密实度，改进和易性)，又能提高石灰砂浆的机械强度，因此发明的复合高强度建筑石灰粉中的各类混合材料，绝不是各种材料的简单相加，而是相互取长补短，产生单一混合材料不能产生的优良效果，是一种＂矿物杂交＂效果。

本发明使用的生石灰，最好使用本发明无烟煤与公分石尺寸大小的石灰石直接在遂道窑中烧制生石灰制得，这样有利于周围环境保护和生态平衡。

本发明产品中加入的火山灰中，其二氧化硅要大于等于65％，三氧化二铝要小于等于20％，遂石含量小于等于1.5％，活性按ISO9001标准检验。粉煤灰中，其二氧化硅要大于等于53％，三氧化二铝要小于等于25％，烧失量小于等于5.0％。粒化高炉矿渣(水渣)中，其二氧化硅大于等于10％，氧化钙大于等于30％。硅灰中，其二氧化硅大于等于90％。煤渣中，其二氧化硅大于等于50％，三氧化二铝小于等于25％，烧失量小于等于5.0％。

本发明产品中，再添加入一定量的硅藻土后，其整个产品的和易性会更好。表1为普通纯石灰砂浆与本发明复合高强度石灰粉砂浆性能对比表：

注：表1中灰砂比为1∶2.5，砂采用标准砂表2为本发明复合高强度石灰粉送云南省建筑材料产品质量检验站的检验(测)报告96委第082号

表3为云南省建筑科学研究所试验结果一、材料：复合高强度石灰粉；425号矿渣水泥；昆明特细山砂二试验结果：

试验结果评定：1、用生产的复合高强度石灰灰，能配制符合强度等级为M7.5；M5.0；M2.5标准砌筑砂浆；2、配制的砌筑砂浆和易性，保水性良好；3、复合高强度石灰灰有使用、运输方便，计量准确等优点。

从以上数据看出，采用本发明复合高强度石灰粉配制的砂浆，其和易性和保水性好，强度较稳定，改变传统石灰膏分等级、不稳定情况。在同一个配合比强度条件下，采用复合高强度石灰粉配制的砂浆比用纯石灰膏配制的砂浆强度提高40-20％以上，成本比用纯石灰膏砂浆每M3降低3-7％；水泥用量比石灰膏砂浆的水泥用量减少26-47％，而且产品便于运输、施工，而且产品计量准确，能直接使用，在施工中不易造成浪费。

使用本发明复合高强度石灰粉配制砂浆或者灰浆时，应根据当地砂的质量，将本发明产品与砂和水泥按比例配制为一定标号砂浆；如当地砂的质量较高(河砂或者水洗砂)，可直接将本发明产品与砂混合配制后就能得到M5.0标号砂浆，无需再加水泥。这一点，是任何传统纯石灰膏都无法做到的。

实施例1：(没有掺硅藻土)用三级生石灰40kg(国家标淮)，与含有优质碳酸钙+碳酸镁的石灰石材料10kg，和含有活性二化硅和活性三氧化二铝的粉煤灰50kg原料混合，在球磨机中磨制，使其细度为0.08毫米孔筛筛余小于等于10％。此时产品呈干粉状、黑灰色，装袋出厂。使用时选用1∶2.5灰砂比配制灰浆(砂选用标准砂)，其28天耐压强度达到73kg/cm2。

实施例2：(没有掺硅藻土)采用本发明以无烟煤为燃料，将石灰石粉碎到公分石尺寸大小，放入遂道窑中烧制出生石灰；将50kg生石灰与含有优质碳酸钙+碳酸镁的石灰石材料15kg，和含有活性二化硅和活性三氧化二铝的粒化高炉矿渣和粉煤灰按1∶2.5比例混合35kg原料，在球磨机中磨制，使其细度为0.08毫米孔筛筛余小于等于10％。此时产品呈干粉状、黑灰色，装入袋内出厂。使用时，按1∶2.5灰砂比配制灰浆(砂选用标准砂)，其28天耐压强度达到76kg/cm2。

实施例3：(没有掺硅藻土)采用本发明以无烟煤为燃料，将石灰石粉碎到公分石尺寸大小，放入遂道窑中烧制出生石灰；将60kg生石灰与含有优质碳酸钙+碳酸镁石灰石材料20kg，和含有活性二化硅和活性三氧化二铝的粒化高炉矿渣和煤渣接1∶3比例混合20kg原料，在球磨机中磨制，使其细度为0.08毫米孔筛筛余小于等于10％。此时产品呈干粉状、黑灰色，装入袋内出厂。使用时，按1∶2.5灰砂比配制灰浆(砂选用标准砂)，其28天耐压强度达到80kg/cm2。

实施例4：将石灰石粉碎到公分石尺寸大小，放入遂道窑中，用无烟煤为煤燃料，烧制生石灰；将20kg生石灰与含有优质碳酸钙+碳酸镁石灰石原料10kg，硅藻土5kg，含有活性二化硅和活性三氧化二铝的火山灰和煤渣原料按1∶3比例混合65kg(其中火山灰要求二氧化硅大于等于65％，三氧化二铝小于等于20％，遂石含量小于等于1.5％)，在球磨机中磨制，使其细度为0.08毫米孔筛筛余小于等于10％。此时产品呈干粉状、黑灰色，装袋出厂。使用时，按1∶2.5灰砂比配制灰浆(砂选用标准砂)，其28天耐压强度达到70kg/cm2；产品和易性和保水性好。

实施例5：直接采用市埸上购得的三级生石灰25kg(国家标淮)，与含有优质碳酸钙+碳酸镁石灰石材料12.5kg，硅藻土5kg，含有活性二化硅和活性三氧化二铝的粉煤灰57.5kg原料混合，在球磨机中磨制，使其细度为0.08毫米孔筛筛余小于等于10％。此时产品呈干粉状、黑灰色，装袋出厂。使用时选用1∶2.5灰砂比配制灰浆(砂选用标准砂)，其28天耐压强度达到76kg/cm2，产品和易性和保水性好。

实施例6：将石灰石粉碎到公分石尺寸大小，放入遂道窑中，以无烟煤为燃料，烧制出生石灰；将30kg生石灰与含有优质碳酸钙+碳酸镁石灰石材料15kg，硅藻土5kg，含有活性二化硅和活性三氧化二铝的煤渣和粉煤灰原料按1∶4比例混合50kg，在球磨机中磨制，使其细度为0.08毫米孔筛筛余小于等于10％。此时产品呈干粉状、黑灰色，装入袋内出厂。使用时，接1∶2.5灰砂比配制灰浆(砂选用标准砂)，其28天耐压强度达到78kg/cm2，产品和易性和保水性好。

本发明复合高强度石灰粉配制的灰浆，其产品兼有气硬性和水硬性的双重性能，并且具有比使用纯石灰膏制作砂浆机械强度高，其28天搞压强度达70-80kgf/cm2，完全可满足一般建筑工程对砌筑砂(灰)浆25-40号的质量要求。采用本发明复合高强度石灰粉配制砂浆，可以少用或者不用水泥，从而降低整个工程造价。