一种水泥速凝剂及其生产方法
专利汇可以提供一种水泥速凝剂及其生产方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种用常规的技术手段生产 水 泥 速凝剂 的方法及 水泥 速凝剂制品。用 铝 土矿或铝灰或烟筒灰、纯 碱 或苛性碱、石灰石或石灰在矿化剂作用下生成速凝剂熟料，采用粘土、石灰石或石灰在矿化剂作用下生成 水泥熟料 ，然后加入高效 减水剂 ，经混合粉磨成本发明的 混凝土 速凝剂制品。用于混凝土施工，具有早凝、增加混凝土后期强度、保质期长及无毒 副作用 等优点。，下面是一种水泥速凝剂及其生产方法专利的具体信息内容。
1、一种水泥速凝剂，其特征在于原料组成为：Al2O3含量大于25%(重量)的铝土矿、铝灰、烟筒灰一种或其中两种或三种组合，纯碱或荷性碱，石灰或石灰石，粘土(按Na2O∶Al2O3=0.9～1.1，CaO∶SiO2=1.8～3.0配制)，微量高效减水剂，NaAlO2含量为45～60%(重量百分比)。
2、按照权利要求1所述的水泥速凝剂，其特征在于Na2O∶Al2O3＝1.0～1.05，CaO∶SiO2＝2.0～2.2。
3、按照权利要求1所述的水泥速凝剂，其特征在于所述高效减水剂为萘磺酸类盐，其含量为0.5～1.0%（重量）。
4、按照权利要求1所述的水泥速凝剂，其特征在于NaAlO2含量为48～52%（重量）。
5、一种用常规的技术手段制造权利要求1所述水泥速凝剂的方法，其特征在于：
-将Al2O3含量大于25%（重量）的铝土矿、铝灰、烟筒灰一种或其中两种或三种组合，纯碱或荷性碱，适量石灰石或石灰、微量矿化剂经混合粉磨、成球、烧成速凝剂熟料;
-将粘土、余量石灰石或石灰（减去前述加入的量），微量矿化剂经混合粉磨、成球、烧成水泥熟料;
-上述按Na2O∶Al2O3＝0.9～1.1，CaO∶SiO2＝1.8～3.0配制;
-将速凝剂熟料∶水泥熟料∶高效减水剂＝1∶（0.5～0.7）∶（0.006～0.01）混合粉磨，包装而成。
6、按照权利要求5所述的方法，其特征在于Na2O∶Al2O3＝1.0～1.05，CaO∶SiO2＝2.0～2.2，高效减水剂为萘磺酸类盐，加入量为0.5～1.0%（重量），矿化剂为CaF2，加入量为1.0～2.0%（重量）。
本发明涉及水泥，更具体地说涉及水泥速凝剂，还涉及该水泥速凝剂的生产方法。
目前，国外混凝土速凝剂主要有西古尼特（Sigunite），伊索格莱特（ISOCrete）和特里柯札尔（Tricosal），它们都是以碳酸钠（Na2CO3）和铝酸钠（NaAlO2）为主要成分。国内市销红星一号、711型、782型、阳泉一型、尧山型等一般采用铝氧熟料及碳酸钠和氧化钙或无水石膏或矾泥和氧化钙或氧化锌和氧化钙为原料，还有的在配方中加入硫酸锌、硫酸钙或硫酸铝、矾石等。生料配方按化学反应式：
Al2O3+Na2CO3＝2NaAlO2+CO2↑
Fe2O3+NaCO3＝2NaFeO3+CO2↑
SiO2+2CaO＝Ca2SiO4
及原料百分含量计算配比。然后，按照配比将铝矾土、纯碱、石灰混合球磨、成球、经约1290℃烧结得速凝剂熟料。最后，再按速凝剂熟料∶纯碱∶石灰＝1∶1∶0.5配比，经混合球磨和包装而成。以上现有技术的不足之处在于因采用含硫的原料，如CaSO4Na2SO4、kAl（SO4）2、NaAl（SO4）2等。
由于硫在混凝土长期水化过程中变成亚硫酸，对钢材有腐蚀作用 强碱性氧化物不但降低水泥强度（速凝剂的掺入使混凝土早、后期强度降低30～40%），而且对施工现场有气味污染和对施工人员皮肤有腐蚀作用，另外，现有技术配方繁多，但总的来说可变性较大，尽而造成产品稳定性较差，一般储存期超过半年，产品质量逐渐降低，有些半年即失效;另外，现有技术制造的速凝剂有的具备了初、终凝时间较短的优点，但后期强度降低明显;有的具备了后期强度较好，而初、终凝时间较长，掺量加大且其他指标也较差。长期以来，研制一种凝固快、早后期强度高、无腐蚀及污染且保持期较长的水泥速凝剂成为国内外有关专家探讨的课题。
本发明的目的在于提供一种凝固块兼可增加混凝土 后期强度，对钢材没有腐蚀和对施工人员身体没有危害及保质期较长的水泥速凝剂，同时还提供一种所述的水泥速凝剂的生产方法。
本发明的目的可通过如下措施来实现：本发明所述的速凝剂，其原料组成为：含Al2O3大于25%（重量）的铝土矿、铝灰、烟筒灰（如电厂烟筒灰）一种或其中两种或三种组合+纯碱或荷性碱+石灰或石灰石+粘土（按Na2O∶Al2O3＝0.9～1.1，CaO∶SiO2＝1.5～3.0配制），微量高效减水剂，NaAlO2含量为45～60%（重量）。
本发明所述的速凝剂，其原料组成还可以是按Na2O∶Al2O3＝1.0～1.05，CaO∶SiO2＝2.0～2.2配制。高效减水剂为萘磺酸类盐 高效减水剂，其含量为0.5～1.0%（重量），NaAlO2含量为48～52%（重量）。
另外，还可以Al2O3含量大于25%（重量）的含Al、k、Na类矿物（如霞石、高岭土类）取代铝土矿。
本发明的另一方面是生产上述水泥速凝剂的方法。将Al2O3含量大于25%（重量）的铝土矿、铝灰、烟筒灰一种或其中两种或三种组合，纯碱或荷性碱、适量石灰或石灰石、微量矿化剂混合粉磨成球，烧成本发明所述速凝剂熟料。将粘土、余量石灰或石灰石减去前述加入的量）、微量矿化剂经混合粉磨、成球、烧成水泥熟料。
前述按Na2O∶Al2O3＝0.9～1.1，CaO∶SiO2＝1.8～3.0配制。
将速凝剂熟料∶水泥熟料∶高效减水剂＝1∶（0.5～0.7）∶（0.006～0.01）混合粉磨、包装而成。
本发明所述的方法还可以是Na2O∶Al2O3＝1.0～1.05，CaO∶SiO2＝2.0～2.2，高效减水剂为萘磺酸类盐，加入量为0.5～1.0%（重量），矿化剂为CaF2，加入量为1.0～2.0%（重量）。
加入石灰或石灰石，用于抑制生成水玻璃;加入粘土，用于降低本发明速凝剂的PH值及成本费用，增强水泥后期强度;加入高效减水剂，用于减水17%左右，使混凝土密实，提高后期强度及促进凝 结;矿化剂是用于保证本发明所述速凝剂反应完全的催化剂。
以3.0%或4.0%的本发明速凝剂分别掺入北京525＃普通硅酸盐水泥或北京425＃矿渣水泥中进行初、终凝试验，其试验结果示于表1。从表的试验结果可以看出掺3.0%或4.0%的速凝剂均具有较好的速凝效果，且随掺量增多，速凝效果更加显著。
北京矿渣425＃水泥胶砂强度试验结果示于表2。强度试验结果示于表3。从表示的试验结果可以看出掺入3.0%的本发明速凝剂，其强度不但没有降低，反而增强。
1＃～3＃无砂粉，水泥∶水＝84∶54
4＃～6＃有砂粉，水泥∶砂粉∶石棉（3级）∶石棉（5级）∶水＝60∶24∶8∶8∶55.0
2＃（5＃），速凝剂2.0%
3＃（6＃），速凝剂3.0%
1＃～3＃为标准养护，4＃～6＃为60℃蒸汽养护。
表1、2、3所列数据由清华大学土木工程系92年3月对本发明测试结果。
除上述以外，本发明储存期超过一年，经测试，所有性能指标均无任何变化。另外速凝剂掺入量为3.0%时，测得回弹率为14.1%。而且，经施工现场实验，没有因掺入本发明速凝剂而带来任何气味及腐蚀施工人员皮肤现象，其原因在于：
a、含NaAlO2适度，在荷性化作用时，即能起到速凝作用，又不因PH值过高，放热反应过大而影响水泥矿物充分水化;
b、在二次配料（熟料）中，不加氧化钙及含硫酸盐的水泥熟料或含硫酸钙的水泥熟料或其他PH值升高的物料，而加入高标号硅酸三钙等矿物的水泥熟料;
c、在二次配料中加入萘磺酸类盐高效减水剂，可节水17%左右，水泥石密度增大，故后期强度增高。
d、为保证本发明所述外掺剂反应完全，使用矿化剂CaF2作为反应的催化剂;
e、本发明均不含硫及卤素元素，不含腐蚀钢材的酸性氧化物，也没有强碱性氧化物，而属弱碱性，PH值为12左右。
以下，结合实施例对本发明作更详细地叙述。
首先对铝土矿、纯碱、粘土、石灰进行分析，见表4，然后按Na2O∶Al2O3＝1.0计算铝土矿和纯碱的配比用量，为防生成水玻璃，适当加入部分石灰，为加速反应完全，加入0.6%（重量百分比）的CaF2，经混合后送球磨机球磨，然后送成球盘成球，经1100～1300℃烧结即为本发明所述速凝剂熟料。
按CaO∶SiO2＝2.1计算粘土和石灰的配比用量，这里计算时，石灰的用量包括前述制造本发明所述速凝剂熟料时加入的石灰量，为使反应完全，加入0.6%（重量百分比）的CaF2，经混合后送球磨机球磨，然后送成球盘成球，经1100～1300℃ 烧结即为本发明所述水泥熟料。
将前述速凝剂熟料∶水泥熟料∶高效减水剂＝1∶0.6∶0.008混合粉磨，包装而成本发明所述水泥速凝剂。表5为本发明速凝剂的化学成份。
表4、原料的化学成份（重量百分比） 原料 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O 铝土矿 24 65 2.8 纯 碱 52 粘 土 70 13 5 石灰 0.32 0.37 96.17 0.71
表5、本发明速凝剂的化学成份（重量百分比） 组份 NaAlO2 3CaOSiO2 2CaOSiO2 4CaOAl2O3·Fe2O3 含量 46％ 48％ 3％ 4％
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