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水泥

阅读:813发布:2020-05-11

专利汇可以提供水泥专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 是一种 水 泥,特别是一种对于 海水 具有优异耐 腐蚀 性能的抗海水 水泥 。所述抗海水水泥的配方各组分按重量的百分比如下: 水泥熟料 40-55%; 石膏 3-5%;锰渣12-15%; 粉 煤 灰 12-15%;矿渣12-15%;活性SiO 2 2%-5%;耐蚀成分2%-5%;微膨胀组分2%-5%。所述抗海水水泥的制作工艺如下:将水泥熟料、石膏、耐蚀成分、活性 硅 及锰渣先入辊压机预 挤压 粉碎 ,然后再与粉煤灰、矿渣、微膨胀组分入磨混合粉磨,出磨后进入均化库进行空气混合搅拌,倒库入散装、 包装 库出厂。本发明具有高强、致密、抗渗、抗海水侵蚀、耐海水冲刷等优良性能,特别适用于地下、港口、码头以及其它受 硫酸 盐 等侵蚀介质腐蚀的工程。,下面是水泥专利的具体信息内容。

1.一种抗水泥,其特征在于:
所述抗海水水泥的配方各组分按质量的百分比如下:
水泥熟料:    40-55%;
石膏:        3-5%;
锰渣:        12-15%;
灰:      12-15%;
矿渣:        12-15%
活性SiO2      2%-5%;
耐蚀成分      2%-5%;
微膨胀组分    2%-5%。
2.根据权利要求1所述的抗海水水泥,其特征在于:所述水泥 熟料为酸盐水泥熟料,其须满足以下条件:
熟料28天强度≥55.0Mpa;
熟料中C3A≤水泥熟料质量的8.0%;
熟料中MgO≤水泥熟料质量的5.0%。
3.根据权利要求1所述的抗海水水泥,其特征在于:所述石膏 须满足以下条件:
石膏中的SO3的含量≥石膏重量的32.0%。
4.根据权利要求1所述的抗海水水泥,其特征在于:所述锰渣 须满足以下条件:

含量小于等于锰渣质量的10%;
二氧化锰含量小于等于锰渣质量的4%;
松散容重小于等于1.2%;
最大粒度小于等于50mm。
5.根据权利要求1所述的抗海水水泥,其特征在于:所述粉煤 灰须满足以下条件:
细度45um方孔筛筛余不大于25%;
需水量不大于105%;
烧失量不大于8%;
含水量不大于1%;
三氧化硫不大于3%;
活性指数28天不小于70%。
6.根据权利要求1所述的抗海水水泥,其特征在于:所述矿渣 须满足以下条件:

二氧化钛含量%小于等于10%;
二氧化锰含量%小于等于4%;
松散容重小于等于1.2%;
最大粒度小于等于10mm。
7.根据权利要求1所述的抗海水水泥,其特征在于:所述活性 SiO2采用烧黏土;所述耐蚀成分采用上虞瓷石或硅质活性混合材; 所述微膨胀组分为膨胀剂。
8.根据权利要求1所述的抗海水水泥,其特征在于:所述抗海 水水泥的制作工艺如下:
将水泥熟料、石膏、耐蚀成分、活性硅及锰渣先入辊压机预挤压 粉碎,然后再与粉煤灰、矿渣、微膨胀组分入磨混合粉磨,出磨后进 入均化库进行空气混合搅拌,倒库入散装、包装库出厂。
9.根据权利要求1所述的抗海水水泥,其特征在于:所述抗海 水水泥的的技术要求如下:
水泥中SO3≤水泥质量的4.0%;水泥细度为0.08mm方孔筛筛余 ≤10%;比表面积≥360m2/Kg;初凝不早于1小时,终凝不迟于10小 时。

说明书全文

技术领域

发明是一种泥,特别是一种对于海水具有优异耐腐蚀性能的 抗海水水泥

背景技术

在海洋环境下,海水对混凝土的侵蚀作用主要由以下几个因素引 起:海水中SO42-、CI-、Mg2+离子的化学侵蚀作用;在干湿条件下盐 类在混凝土中结晶;海浪的机械磨损和冲击;混凝土内筋的锈蚀以 及冻融循环等破坏作用。为此要求抗海水水泥同时具有抗侵蚀、抗冻 融、抗冲刷、耐磨等性能。目前我国在港口、码头、海洋工程上主要 使用的是普通酸盐水泥和少量抗硫酸盐水泥,这类水泥的抗渗性、 耐磨性、致密性较差,因此其抗海水侵蚀、耐海水的冲刷和抗冻融性 能不能完全满足海洋工程的技术要求,以致于造成工程质量不高,使 用寿命较短,给国民经济建设带来了较大的损失。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有普通硅酸盐水泥抗海水侵蚀、耐海 水冲刷和抗冻融性能差的缺陷,发明一种掺入有硅质活性混合材及 微膨胀组分和侵蚀成分的抗海水水泥。
本发明是按如下的方式来实现的:
所述抗海水水泥的配方各组分按质量的百分比如下:
水泥熟料:       40-55%;
石膏:           3-5%;
锰渣:           12-15%;
灰:         12-15%;
矿渣:           12-15%
活性SiO2         2%-5%;
耐蚀成分           2%-5%;
微膨胀组分         2%-5%。
所述水泥熟料为硅酸盐水泥熟料,其须满足以下条件:
熟料28天强度≥55.0Mpa;
熟料中C3A≤水泥熟料质量的8.0%,C3A是一种水泥熟料矿物;
熟料中MgO≤水泥熟料质量的5.0%。
所述石膏须满足以下条件:
石膏中的SO3的含量≥石膏重量的32.0%。
所述锰渣须满足以下条件:
质量系数大于等于 1.2 CaO + MgO + Al 2 O 3 SiO 2 + MnO + TiO 2
含量小于等于锰渣质量的10%;
二氧化锰含量小于等于锰渣质量的4%;
松散容重小于等于1.2%;
最大粒度小于等于50mm。
所述粉煤灰须满足以下条件:
细度45um方孔筛筛余不大于25%;
需水量不大于105%;
烧失量不大于8%;
含水量不大于1%;
三氧化硫不大于3%;
活性指数28天不小于70%。
所述矿渣须满足以下条件:
质量系数大于等 1.2 CaO + MgO + Al 2 O 3 SiO 2 + MnO + TiO 2
二氧化钛含量%小于等于10%;
二氧化锰含量%小于等于4%;
松散容重小于等于1.2%;
最大粒度小于等于10mm。
所述活性SiO2采用烧黏土。
所述耐蚀成分采用上虞瓷石或硅铝质活性混合材。
所述微膨胀组分为膨胀剂。
所述抗海水水泥的制作工艺如下:
将水泥熟料、石膏、耐蚀成分、活性硅及锰渣先入辊压机预挤压 粉碎,然后再与粉煤灰、矿渣、微膨胀组分入磨混合粉磨,出磨后进 入均化库进行空气混合搅拌,倒库入散装、包装库出厂。
所述抗海水水泥的的技术要求如下:
水泥中SO3≤水泥质量的4.0%;水泥细度为0.08mm方孔筛筛余 ≤10%;比表面积≥360m2/Kg;初凝不早于1小时,终凝不迟于10小 时。
本发明的积极效果如下:本发明的生产工艺简便,免除了耐侵蚀 混凝土现场施工时的各种繁琐的掺合料混拌工作;本发明不仅可以较 大量的利用工业废渣(如锰矿渣、粉煤灰、工业氟石膏),降低生产 成本,变废为宝,而且具有较高的早期强度;由于引入的活性SiO2 与水泥水化生成的Ca(OH)2和水化硅酸C-S-H填充水泥石的空隙, 从而提高了水泥的耐蚀性能;由于掺入适量的微膨胀组分和侵蚀成 分,所以提高了水泥石结构的致密性,从而提高其抗侵蚀能;由于 提高了水泥粉磨细度,以增加混合材活性和改善水泥石的孔结构,进 一步提高了水泥的耐侵蚀性能;本发明具有高强、致密、抗渗、抗海 水侵蚀、耐海水冲刷等优良性能,特别适用于地下、港口、码头以及 其它受硫酸盐等侵蚀介质腐蚀的工程。

具体实施方式

本发明有如下两种实施方案。
一.第一实施例的配方各组分按质量的百分比如下:
硅酸盐水泥熟料:      50%;
石膏:                4%;
锰渣:                12%;
粉煤灰:              12%;
矿渣:                12%;
活性SiO2:            4%;
硅铝质活性混合材:    4%;
膨胀剂:              2%。
二.第二实施例的配方各组分按质量的百分比如下:
硅酸盐水泥熟料:   45%;
石膏:             5%;
锰渣:             14%;
粉煤灰:           14%;
矿渣:             14%;
活性SiO2:         4%;
上虞瓷石:         2%;
膨胀剂》           2%。
本发明抗海水的特性机理如下:
一.抗侵蚀性能
水泥抗硫酸盐、氯化物等盐类侵蚀性能的优劣与水泥熟料的矿物 组成有关,也与水泥细度、环境中侵蚀介质浓度以及是否含有可以抵 消侵蚀介质的离子存在有关。水泥受硫酸盐腐蚀的机理主要分以下三 个方面:1)水中含有SO42-时,可以提高Ca(OH)2的溶解度,从而使硬 化体结构疏松,导致水泥石强度的下降;2)在混凝土空隙中生成无 定形氢氧化镁沉淀和二水石膏结晶,大大降低了Ca(OH)2的浓度,导 致水泥石的分解,使水泥混凝土结构破坏;同时由于Na2SO4的作用生 成CaSO4,因离子的作用使CaSO4溶解度降低,析出二水石膏,结晶而 引起体积膨胀,造成水泥混凝土结构的破坏;3)生成硫铝酸钙晶体, 当水中SO42-浓度较高时,在饱和的石灰溶解中和水化铝酸盐作用生成 水化硫铝酸钙晶体,产生体积膨胀,使已硬化的水泥石结构产生较大 的应力而崩溃。氯化物主要是渗入水泥混凝土内部,对钢筋进行锈蚀, 从而产生破坏。因此,针对以上海工混凝土的侵蚀作用机理,在配制 抗海水水泥时采取了以下技术措施:1)掺入一定量的硅铝质活性混 合材。活性混合材的掺入,对改善水泥的抗侵蚀性能非常有利。这主 要是由于引入的活性SiO2与水泥水化生成的Ca(OH)2反应,生成水化 硅酸钙C-S-H填充水泥石的空隙,从而提高水泥的耐蚀性能。2)掺 入适量的微膨胀组分和侵蚀成分,以提高水泥石结构的致密性,从而 提高其抗侵蚀能力。3)适当提高水泥粉磨细度,以增加混合材活性 和改善水泥石的孔结构,以提高水泥的耐侵蚀性能。
二.膨胀性能
抗海水水泥具有一定的微膨胀性能,提高了水泥石结构的致密 性,从而提高其抗侵蚀能力。这也从另一方面解释了抗海水水泥不通 用硅酸盐水泥具有更优良的抗侵蚀能力。
三.耐磨性能
抗海水水泥的耐磨性能与道路水泥相当(道路水泥要求水泥磨损 量≤3.6Kg/m2)。因此,抗海水水泥具有较高的抗冲刷性能,也有利 于提高其抗侵蚀能力。
四.抗海水水泥的孔结构
抗海水水泥的水泥石结构中<20nm的无害孔达到48.32%,比基 准水泥多10.51%,20-50nm的中害孔达到50.19%,比基准水泥少 8.99%,因此从微观结构上说明了抗海水水泥的抗渗性、抗侵蚀性以 及混凝土的耐久性均优于基准水泥。
五.抗海水水泥的水化产物
将抗海水水泥按标准养护成型,对抗海水水泥3天的水化产物进 行了XRD衍射分析,从衍射分析看出,水化3天后,抗海水水泥即形 成了较多的钙矾石,出现了明显的钙矾石的特征峰,钙矾石的早期形 成,不仅有利于水泥强度的早期发挥,更有利于形成致密的水泥石结 构,因此,与硅酸盐水泥相比,抗海水水泥具有较高的早期强度和优 良的抗渗能力和抗侵蚀能力。
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