一种高强自增韧建筑水泥及制备方法
阅读：747发布：2024-02-14
专利汇可以提供一种高强自增韧建筑水泥及制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的目的在于提出一种高强自增韧建筑 水 泥及制备方法，在不影响 混凝土 构件抗压强度和抗折强度的情况下，能有效改善硫 铝 酸盐、 铁 铝酸盐高强度 水泥 极易 凝结 问题。其技术方案是将硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥与氯化 石蜡 、EVA蜡分散 研磨 均匀，然后与 粉 煤 灰 、 尾矿 、磷渣、 钢 渣、氯化 钙 液浸泡干燥处理的木质 纤维 配合，得到一种高强自增韧建筑水泥。该水泥不但强度高，而且具有自增韧性，可以显著改善了高强混凝土易收缩的 缺陷 ，最大限度地激发水泥凝胶的强度，对实现水泥减量化具有重要意义。，下面是一种高强自增韧建筑水泥及制备方法专利的具体信息内容。
1. 一种高强自增韧建筑水泥，按重量份计，由如下原料制备而成：
硫铝酸盐水泥 50-80份
铁铝酸盐水泥50-80份
氯化石蜡 5-10份
EVA蜡 2-5份
粉煤灰 0 30份
~
尾矿 0-30份
磷渣 0-30份
钢渣 0-30份
木质纤维 3-5份
所述木质纤维是由氯化钙溶液浸泡处理，干燥得到的吸附氯化钙的木质纤维；
所述一种高强自增韧建筑水泥，由如下方法制备得到：
（1）采用捏合机或者可加热搅拌器将硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥与氯化石蜡、EVA蜡分散研磨均匀，温度100～160℃，混合2 24小时，制得氯化石蜡、EVA蜡均匀包裹的硫铝酸盐~
水泥、铁铝酸盐水泥粉体；
（2）将吸附氯化钙的木质纤维气流疏松分散得到疏松的木质纤维；
（3）将粉煤灰、尾矿、磷渣、钢渣、疏松的木质纤维按照设计配方装入搅拌机，搅拌5~
20min，再加入步骤（1）制备的水泥粉体，再次搅拌5 20min，得到一种高强自增韧建筑水泥。
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一种高强自增韧建筑水泥及制备方法
技术领域
背景技术
[0002] 新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代升级换代建筑材料，主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料等。在低碳时代到来之际，在国家提倡节能降耗、转型发展的大背景下，绿色低碳、节能环保已经成为新型建材不可回避的使命。为此, 以绿色环保、利废、隔热、保温、防火、质轻、高强、替代、成本低廉、节土、节地为目标的新型建材从中获得巨大的发展新机遇。新型建材的工业产值超过6000亿元,年增长超过14%，从业企业超过5000多家。目前，不断有新型建材被开发，特别是一些复合化、多功能化、节能化、绿色化、轻质高强化的新型建材占据了传统建材50%以上的比重。
[0003] 随着建筑向高层发展，混凝土对建筑的的负荷越来越重，减少混凝土使用量无论是对于节约资源还是减少建筑的的载荷都具有重要的意义。提高混凝土的强度,可以减小构件断面尺寸而增加建筑物的使用空间,降低配筋率、减轻结构自重，同时还能提高抗震性能,降低工程总体造价。因此发展高性能混凝土是实施“减量化”的重要举措。另外,随着各类废弃物粉煤灰、尾矿、磷渣、钢渣等大宗固体废弃物在混凝土中的应用，混凝土急需采用外加剂来达到增强的目的。根据已有技术，通过添加高效减水剂，可以大幅增加水泥的分散，使水泥的胶结性得到充分的发挥，从而增加混凝土强度，减少混凝土在建筑物中的使用量。也有报道通过添加纤维增强混凝土的强度，从而减少混凝土的用量。在建筑物的构筑物中，为了达到需要的强度，现有技术显然是不够的，大都还需要通过在混凝土中加入钢丝、钢筋等提升强度。
[0004] 525，625，725号的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥是目前较为常用的高强度水泥，是制备高强度混凝土的最佳选择，具有快硬快凝、早期强度高、后期强度继续增长的特性。适用于抢修抢建、早强、抗渗和抗硫酸盐 腐蚀等混凝土工程。但是该类材料极容易凝结，无论是泵送还是凝结的均匀度，均较差，而且由于强度高，形成的混凝土没有伸缩空间，发脆，极易收缩变形和出现裂纹，这给此类材料的实际施工应用带来不便。
[0005] 随着我国经济建设事业的不断发展，近年来，城市建设飞速增长，高层建筑越来越多，同时，为了改善城市交通环境，许多城市都在修建地铁、隧道等各种地下交通设施，高强度建筑材料使用量也相应增大，其性能优劣程度直接影响建筑物的使用寿命功能。传统的混凝土，抗裂能力差，在对混凝土耐久性日趋重视的今天，研究和开发低成本，通用型的高强自增韧建筑水泥势在必行。
发明内容
[0006] 针对现有硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥等高强水泥存在容易提前胶结、难以泵送、收缩率大的缺陷，本发明提出一种高强自增韧建筑水泥及制备方法，显著改善了高强混凝土易收缩的缺陷，最大限度地激发水泥凝胶的强度，对实现水泥减量化具有重要意义。
[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的，本发明的一种高强自增韧建筑水泥，按重量份计，由如下原料制备而成：
[0008] 硫铝酸盐水泥 50-80份
[0009] 铁铝酸盐水泥50-80份
[0010] 氯化石蜡 5-10份
[0011] EVA蜡 2-5份
[0012] 粉煤灰 0 30份~
[0013] 尾矿 0-30份
[0014] 磷渣 0-30份
[0015] 钢渣 0-30份
[0016] 木质纤维 3-5份
[0017] 所述水泥选自硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥均为常见市售产品。
[0019] 所述一种高强自增韧建筑水泥，由如下方法制备得到：
[0020] （1）采用捏合机或者可加热搅拌器将硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥与氯化石蜡、EVA蜡分散研磨均匀，温度100～160℃，混合2 24小时，制得氯化石蜡、EVA蜡均匀包裹的硫~铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥粉体；
[0021] （2）将吸附氯化钙的木质纤维气流疏松分散得到疏松的木质纤维；
[0023] 本发明一种高强自增韧建筑水泥，其设计思路是，通过氯化石蜡、EVA蜡的分散，使得传统高强水泥微细颗粒充分分散，在氯化石蜡、EVA蜡阻隔下，初期缓慢水化反应，极大地提高了流动性分散性和泵送效果；在后期水化时，其中的氯化钙处理的木质纤维以纤维为模板自动生长形成纤维状硅酸钙，具有自增韧性。可以显著改善了高强混凝土易收缩的缺陷。最大限度地激发水泥凝胶的强度，对实现水泥减量化具有重要意义。
[0024] 与现有技术相比，本发明中一种高强自增韧建筑水泥及制备方法，其有益效果为：
[0025] 1、本发明效改善硫铝酸盐、铁铝酸盐高强度水泥极易凝结问题，无论是泵送还是凝结的均匀度都得到改善，并不影响高强水泥的抗压强度和抗折强度，给此类材料的实际施工应用带来方便。同时，显著改善了高强混凝土易收缩的缺陷，最大限度地激发水泥凝胶的强度，对实现水泥减量化具有重要意义。
[0026] 2、本发明中首次提出以氯化石蜡、EVA蜡包覆硫铝酸盐、铁铝酸盐高强度水泥粉体，使得水泥使用时候分散效果更好，与水接触面积减小，水化时间延长，极大地提高了流动性分散性和泵送效果，降低构件应力。
[0027] 3、本发明水泥在使用是，在后期水化过程中，物料以氯化钙处理的木质纤维为纤维模板自动生长形成纤维状硅酸钙。具有自增韧特性。
[0028] 4、本发明所提配方中的原料，粉煤灰、尾矿、磷渣、钢渣、木质纤维均为可再生资源和废物再利用资源，这对于此类企业变废为宝提供可行途径，生产过程工艺简单，容易控制，成本低廉。
具体实施方式
[0029] 以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
[0030] 实施例1
[0031] 一种高强自增韧建筑水泥，原料按重量份计，包括：
[0032] 硫铝酸盐水泥 50份
[0033] 铁铝酸盐水泥50份
[0034] 氯化石蜡 5份
[0035] EVA蜡 2份
[0036] 粉煤灰 30份
[0037] 尾矿 30份
[0038] 磷渣 30份
[0039] 钢渣 10份
[0040] 木质纤维 5份
[0041] 所述木质纤维是由氯化钙溶液浸泡处理，干燥得到的吸附氯化钙的木质纤维；
[0042] 一种高强自增韧建筑水泥的制备，包括以下步骤：
[0043] （1）采用捏合机将硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥与氯化石蜡、EVA蜡分散研磨均匀，温度100℃，混合2小时，制得氯化石蜡、EVA蜡均匀包裹的硫铝酸盐水泥粉体；
[0044] （2）将吸附氯化钙的木质纤维气流疏松分散得到疏松的木质纤维；
[0045] （3）将粉煤灰、尾矿、磷渣、钢渣、疏松的木质纤维按照设计配方装入搅拌机，搅拌5min，再加入步骤（1）制备的水泥粉体，再次搅拌5min，得到一种高强自增韧建筑水泥。
[0046] 实施例2
[0047] 一种高强自增韧建筑水泥，原料按重量计，包括：
[0048] 硫铝酸盐水泥 60份
[0049] 铁铝酸盐水泥60份
[0050] 氯化石蜡 8份
[0051] EVA蜡 2份
[0052] 粉煤灰 15份
[0053] 尾矿 10份
[0054] 磷渣 10份
[0055] 钢渣 30份
[0056] 木质纤维 10份；
[0057] 所述木质纤维是由氯化钙溶液浸泡处理，干燥得到的吸附氯化钙的木质纤维；
[0058] 一种高强自增韧建筑水泥的制备，包括以下步骤：
[0059] （1）采用可加热搅拌器将铁铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥与氯化石蜡、EVA蜡分散研磨均匀，温度100℃，混合24小时，制得氯化石蜡、EVA蜡均匀包裹的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥粉体；
[0060] （2）将吸附氯化钙的木质纤维气流疏松分散得到疏松的木质纤维；
[0061] （3）将粉煤灰、尾矿、磷渣、钢渣、疏松的木质纤维按照设计配方装入搅拌机，搅拌20min，再加入步骤（1）制备的水泥粉体，再次搅拌20min，得到一种高强自增韧建筑水泥。
[0062] 实施例3
[0063] 一种高强自增韧建筑水泥，原料按重量计，包括：
[0064] 硫铝酸盐水泥 70份
[0065] 铁铝酸盐水泥50份
[0066] 氯化石蜡 5份
[0067] EVA蜡 3份
[0068] 尾矿 5份
[0069] 磷渣3份
[0070] 钢渣 15份
[0071] 木质纤维16份；
[0072] 所述木质纤维是由氯化钙溶液浸泡处理，干燥得到的吸附氯化钙的木质纤维；
[0073] 一种高强自增韧建筑水泥的制备，包括以下步骤：
[0074] （1）采用捏合机将硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥与氯化石蜡、EVA蜡分散研磨均匀，温度160℃，混合12小时，制得氯化石蜡、EVA蜡均匀包裹的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥粉体；
[0075] （2）将吸附氯化钙的木质纤维气流疏松分散得到疏松的木质纤维；
[0076] （3）将粉煤灰、尾矿、磷渣、钢渣、疏松的木质纤维按照设计配方装入搅拌机，搅拌10min，再加入步骤（1）制备的水泥粉体，再次搅拌10min，得到一种高强自增韧建筑水泥。
[0077] 实施例4
[0078] 一种高强自增韧建筑水泥，原料按重量计，包括：
[0079] 硫铝酸盐水泥 60份
[0080] 铁铝酸盐水泥80份
[0081] 氯化石蜡 7份
[0082] EVA蜡 4份
[0083] 粉煤灰 5份
[0084] 尾矿 6份
[0085] 磷渣 2份
[0086] 钢渣 15份
[0087] 木质纤维 12份；
[0088] 所述木质纤维是由氯化钙溶液浸泡处理，干燥得到的吸附氯化钙的木质纤维；
[0089] 一种高强自增韧建筑水泥的制备，包括以下步骤：
[0090] （1）采用可加热搅拌器将硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥与氯化石蜡、EVA蜡分散研磨均匀，温度160℃，混合6小时，制得氯化石蜡、EVA蜡均匀包裹的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥粉体；
[0091] （2）将吸附氯化钙的木质纤维气流疏松分散得到疏松的木质纤维；
[0092] （3）将粉煤灰、尾矿、磷渣、钢渣、疏松的木质纤维按照设计配方装入搅拌机，搅拌15min，再加入步骤（1）制备的水泥粉体，再次搅拌15min，得到一种高强自增韧建筑水泥。
[0093] 实施例5
[0094] 一种高强自增韧建筑水泥，原料按重量计，包括：
[0095] 硫铝酸盐水泥 80份
[0096] 铁铝酸盐水泥50份
[0097] 氯化石蜡 10份
[0098] EVA蜡 2份
[0099] 粉煤灰 6份
[0100] 尾矿 5份
[0101] 磷渣 5份
[0102] 钢渣 15份
[0103] 木质纤维 15份；
[0104] 所述木质纤维是由氯化钙溶液浸泡处理，干燥得到的吸附氯化钙的木质纤维；
[0105] 一种高强自增韧建筑水泥的制备，包括以下步骤：
[0106] （1）采用捏合机将硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥与氯化石蜡、EVA蜡分散研磨均匀，温度160℃，混合6小时，制得氯化石蜡、EVA蜡均匀包裹的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥粉体；
[0107] （2）将吸附氯化钙的木质纤维气流疏松分散得到疏松的木质纤维；
[0108] （3）将粉煤灰、尾矿、磷渣、钢渣、疏松的木质纤维按照设计配方装入搅拌机，搅拌5min，再加入步骤（1）制备的水泥粉体，再次搅拌20min，得到一种高强自增韧建筑水泥。
[0109] 对比例1
[0110] 一种建筑水泥，按重量计，包括：
[0111] 硫铝酸盐水泥 80份
[0112] 铁铝酸盐水泥50份
[0113] EVA蜡 2份
[0114] 粉煤灰 6份
[0115] 尾矿 5份
[0116] 磷渣 5份
[0117] 钢渣 15份
[0118] 木质纤维 15份；
[0119] 所述木质纤维是由氯化钙溶液浸泡处理，干燥得到的吸附氯化钙的木质纤维；
[0120] 一种高强自增韧建筑水泥的制备，包括以下步骤：
[0121] （1）采用捏合机将硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥与EVA蜡分散研磨均匀，温度160℃，混合6小时，制得EVA蜡均匀包裹的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥粉体；
[0122] （2）将吸附氯化钙的木质纤维气流疏松分散得到疏松的木质纤维；
[0123] （3）将粉煤灰、尾矿、磷渣、钢渣、疏松的木质纤维按照设计配方装入搅拌机，搅拌5min，再加入步骤（1）制备的水泥粉体，再次搅拌20min，得到一种高强自增韧建筑水泥。
[0124] 将实施例1-5、对比例1得到的水泥按照常规使用方法进行使用，配制一种砂浆，配方为：水泥50～70份、细沙100～140份、水10～35份、早强剂1.5～6份、减水剂0.9～2.4份。所述水泥为本发明制备的水泥，实施例1制备的水泥，普通硫铝酸盐水泥，普通硅酸盐水泥；
所述细沙为市售，50 100目左右。砂浆制备成样品后测试性能对比如下表1。
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所述细沙为市售，50 100目左右。砂浆制备成样品后测试性能对比如下表1。
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[0125] 表1 ：
[0126]
[0127] 实验数据表明，一种高强自增韧建筑水泥对于混凝土构件的抗压强度和抗折强度均有提升，特别是抗折强度提升明显。
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