节能型水泥

本发明是一系列节能型水泥，包括白水泥、彩色水泥及其制造方法。

在研究水泥品种时，如果将现有的国家水泥标准（GB）绘制成熟料与石膏加矿渣的双座标邻接尺图（见图1，该图为各水泥品种的熟料与矿渣+石膏的百分含量图）进行分析，不难看出在上坐标的熟料含量为1-28%，下坐标矿渣加石膏含量为88-72%的区间是一段空白，这段空白至今未生产和列出水泥品种，尚有待填补。

从水泥化学原理知道：水泥在水化、水解后的强度不是以其矿物组成成份强度的简单相加，各种矿物之间对水泥强度有一定的促进作用，也可能产生抵消作用与破坏作用，关键问题是在于各矿物之间怎样选择最佳的配合方案，并与水泥细度和外加剂有一定的关系。在考虑成本与节能的前提下，怎样科学地配置各矿物含量（C3A3S、C3S、C2S、C4AF与C3A）的组成，使所生产的新品种水泥在强度和其它性能上获得最佳值，这就是值得去研究和发现，从而开发出新品种水泥。

如果以上述双坐标邻接尺图上的那段空白区间的熟料、矿渣与石膏含量按常规方法生产水泥，其性能存在如下两个主要的缺点：（1）水泥的凝结时间长，不便施工使用。（2）水泥的强度低，标号在325＃以下，因此，无多大的实用价值。

本发明的目的是针对上述问题，提供一种水泥熟料用量特别少、矿渣用量大大增加、能耗降低、成本降低的节能型水泥。

本发明的目的实现方式是用以下技术方案：一是采用半水石膏和可溶性无水石膏，半水石膏具有促凝促硬作用，当水泥中加入半水石膏后，立即会出现比普通正常范围溶解度大5倍的硫酸钙，它能促进强度较高的硫铝酸钙矿物的形成;二是提高水泥的粉浆细度，其比表面积比普通水泥增加500-1500cm2/g;三是选择适当的C3A3S、C3S、C2S、C4AF与C3A在水泥矿物中所占的比例;四是在粉磨水泥时加入少量的引气型复合萘系高效减水剂（0.1-0.8%），即可调节凝结时间也可提高早期强度。

这种水泥属中碱度水泥（PH＝12±1），抗硫酸盐浸蚀的性能好，生产这种水泥比生产普通水泥节能30-50%，降低成本25-45%。下面详细描述三个新品种水泥。

一、节能型水泥

Ⅰ、定义

凡以硅酸盐水泥熟料（12-28%）、粒化高炉矿渣与半水石膏（两者之和为88-72%）和少量减水剂（0.1-0.8%）经高细粉磨制得的水硬性胶凝材料，称为节能型水泥。

Ⅱ、品质标准

a、三氧化硫含量不得超过4.5%

b、细度比表面积为3500-5500cm2/g

其余同GB1344-77

Ⅲ、实施例

1、原料的化学成分配比 原  料 名  称 配比 ％ 化学成分  ％ 备注 Zoss      SiO2     Al2O3  CaO  Fe2O3(Feo)  MgO  其他 半水石膏 干矿渣 水泥熟料 高效减水剂 （谭建牌） 8 71.7 20 0.3 ┈      12.40     2.80     33.00   1.90             2.68   SO3                 32.40      4.80     37.00   2.44             9.50   39                  0.29      19.52      6.46   65.93           4.48   1.69 原结晶水7％ 干后结晶水1.3% fCaO 4.00%

熟料中的KH＝0.98/0.91，C3S＝50.81%，熟料平均标号640＃

2、物理实验结果

本水泥中的SO3＝3.75%，水泥细度比表面积为4200cm2/g，初凝时间2：10′，终凝时间6：30′，试验稠度为27毫米，加水量为24.5%，水泥安定性合格。

            各龄期强度试验结果  单位：兆帕（MPa）

          水泥标号525＃

二、节能型白水泥

Ⅰ、定义

凡以白色硅酸盐水泥熟料（2-12-28%）、适量的白色粒化高炉渣与白色半水石膏（两者之和为98-72%）和少量高效减水剂（0.1-0.5%）经高细粉磨而成的白色水硬性胶凝材料，称为节能型白水泥。

Ⅱ、品质标准：适用于白熟料含量12-28%者

a、三氧化硫含量不得超过4.5%

b、细度比表面积为3500-5500cm2/g

其余同GB2015-80

Ⅲ、实施例

1、原料的化学成分配比

原  料 名  称 配比 ％ 化学成分  ％ 备注 Zoss  SiO2   Al2O3  CaO  Fe2O3(Feo)  MgO  其他 白半水石膏 干白矿渣 白熟料 高效减水剂 （谭建牌） 8 70 22 0.3 ┈    6.46  2.74   39.60   0.22   2.10   SO3 38.90 13.00  41.55   0.20   4.30   40 0.50  22.86 4.96   68.40   0.20   1.04 原结晶水7.5％ 干后结晶水1.3%

2、物理实验结果

本水泥中的SO3＝3.80%，细度比表面积5000cm2/g，初凝时间2：50′，终凝时间6：18′，试验稠度为28%，加水量为25%，水泥安定性合格。水泥白度75.8。

           各龄期强度试验结果  单位：兆帕（MPa）

节能型白水泥标号425＃，白度三极

生产该品种水泥，可用高铬衬板和高铬球、锻装备的高细磨机进行粉磨。

三、节能型彩色水泥

Ⅰ、定义

凡以硅酸盐水泥熟料（白水泥或灰水泥熟料，其值为2-28%）、粒化高炉渣与白色半水石膏（两者之和为98-70%）、着色剂（0.2-1.0%）、外加剂（0.1-1.5），经高细粉磨或分别粉磨而成的彩色水硬性胶凝材料，称节能型彩色水泥。

※、根据熟料的矿物含量和着色剂的性质适当选择外加剂。外加剂是指分散剂、减水剂、稳定剂、防水剂和早强剂。

Ⅱ、品质标准：适用于白熟料含量12-28%者

a、三氧化硫含量不得超过4.5%

b、细度比表面积为3500-5500cm2/g

彩色水泥的颜色根据用户要求确定生产，其它同GB1344-77

Ⅲ、实施例

1、原料的化学成分配比

原  料 名  称 化学成分  ％ 备注 Zoss  SiO2   Al2O3  CaO  Fe2O3(Feo)  MgO  其他 半水白氟石膏 干矿渣1＃ 干矿渣2＃ 灰  熟  料 白  熟  料 ┈    6.46   2.74   39.60   0.20               2.10    SO3 ┈   32.40  14.80   37.00   2.44               9.50    40 ┈   38.90  13.00   41.55   0.22               4.30 0.29   19.52   6.46    65.95   4.48               1.69 0.50   22.86   4.96    68.40   0.22               1.02 原结晶水7.5％ 干后结晶水1.3% 标号640＃

2、各实施例的配料情况

本实施例所生产的彩色水泥强度，按GB1344-77标准检查，其标号在325＃-525＃之间，其余各项均合格，适用于做彩色地板和彩色构件;如果采用熟料为2-12%的配比，则只能生产225＃-325＃彩色水泥，可用于弹涂、滚花和粉刷等装饰工程。

Ⅳ、节能型彩色水泥的工艺流程

1、高细粉磨工艺流程（一台高细磨机）

2、二级分别粉磨工艺流程（一台单仓磨，一台双仓磨）

本发明所产生的节能型彩色水泥，由于C2S和fCaO少，故在水化时产生的Ca（OH）2少，相应生成的CaCO3也少，在加入适量添加剂后，基本上解决了盐析（白霜）现象，故彩色不易褪色，耐候性能较好。