專利名稱：蒸養(yǎng)水泥制造法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料水泥類。
在水泥制品廠為了縮短工期，提高模板利用率，提高早期強(qiáng)度，通常采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。但是現(xiàn)有硅酸鹽類水泥，經(jīng)過蒸汽養(yǎng)護(hù)后，后期強(qiáng)度通常比常溫養(yǎng)護(hù)的水泥要低10～15%，本發(fā)明旨在克服該缺點(diǎn)，提出將硅酸鹽水泥熟料加入硬石膏、三乙醇胺或EDTA后，制造出一種適應(yīng)于蒸汽養(yǎng)護(hù)的蒸養(yǎng)水泥的具體方法。經(jīng)過蒸汽養(yǎng)護(hù)后，該水泥的后期強(qiáng)度比常溫養(yǎng)護(hù)水泥有較大幅度增加，并且各期強(qiáng)度均有提高。
本發(fā)明詳細(xì)介紹如下硅酸鹽熟料的主要礦物組成為C3S、C2S、C4AF、C3A。其強(qiáng)度受C3S控制。C3A、C4AF除了產(chǎn)生少量早期強(qiáng)度外，對(duì)硅酸鹽水泥強(qiáng)度貢獻(xiàn)不大。在硅酸鹽水泥熟料中加入石膏后，對(duì)C3S、C2S水化的作用不大，而可促使C3S、C4AF水化形成針狀結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度高的鈣礬石之類的水化產(chǎn)物;且這類水化產(chǎn)物所含結(jié)晶水高，能在同樣水灰比條件下，降低水泥石的空隙率，提高水泥石的強(qiáng)度。但當(dāng)石膏摻量過多時(shí)，會(huì)在后期繼續(xù)形成鈣礬石，致使初期硬化了漿體產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，削弱了強(qiáng)度。嚴(yán)重的還會(huì)造成安定性不良嚴(yán)重后果。為此，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了硅酸鹽水泥中SO3的含量不得大于3.5%，以限制石膏的摻量。但是3.5%的SO3最多只能使3.93%C3A化合成鈣礬石。而硅酸鹽水泥中C3A、C4AF的含量分別為6%、15%，要使這些含量的C3A和C4AF全部化合成鈣礬石，則需20%左右的SO3含量。顯然現(xiàn)有的硅酸鹽類水泥中C3A和C4AF主要水化成水化鋁(鐵)酸鈣，形成鈣礬石量很少。由此可見，它們?nèi)孔饔蒙形闯浞职l(fā)揮，欲使C3A和C4AF的強(qiáng)度得以充分發(fā)揮，則必須設(shè)法在水泥石未硬化前，使它們分別與石膏化合成鈣礬石，以避免產(chǎn)生膨脹應(yīng)力。
顯然行之有效辦法之一是不提高或延緩C3S、C2S的水化速率而盡可能加快C3A、C4AF的水化速率，在C3A、C4AF形成鈣礬石后，形成一個(gè)針狀產(chǎn)物的空間骨架，C3S再繼續(xù)水化，使水泥石結(jié)構(gòu)致密，以消除安定性不良后果，因而石膏摻量可以放寬，強(qiáng)度得以提高。
利用蒸汽養(yǎng)護(hù)，提高水泥石的養(yǎng)護(hù)溫度，對(duì)C3S的水化速率影響不大，但卻可以大大加速C3A、C4AF的水化速率。利用硬石膏可以使C3A、C4AF更容易形成鈣礬石。第六屆國際水泥化學(xué)會(huì)議論文集第二卷《短暫熱處理時(shí)，石膏對(duì)水泥砂漿和水泥漿體性能的影響》一文中，使用二水石膏，增加石膏摻量，經(jīng)熱處理的水泥強(qiáng)度，有所提高，但還是低于正常養(yǎng)護(hù)28天強(qiáng)度，而且強(qiáng)度提高幅度不大。本發(fā)明采用硬石膏其內(nèi)含結(jié)晶水比二水石膏少。有利于在水灰比相同的情況下，形成更致密的結(jié)構(gòu)。三乙醇胺和EDTA(乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸二鈉)都具有促進(jìn)鈣礬石形成，延緩C3S水化的作用。
將硅酸鹽水泥熟料、硬石膏、三乙醇胺一起混合粉磨至比表面積2500～9000cm2/g，最佳3000～5000cm2/g?；?qū)⒐杷猁}水泥熟料、硬石膏、EDTA一起混合粉磨至比表面積2500～90000cm2/g，最佳3000～5000cm2/g。即可制造出蒸養(yǎng)水泥。本發(fā)明中所用的硅酸鹽水泥熟料指現(xiàn)有各水泥廠生產(chǎn)的硅酸鹽水泥熟料。硬石膏的主要成份為CaSO4。三乙醇胺和EDTA為市售的化工產(chǎn)品。硬石膏的摻量以SO3計(jì)為3.5～12%;最佳摻量為5～9%。摻量太少，效果不顯著。摻量太多，水泥后強(qiáng)度降低。三乙醇胺摻量為0.01～0.5%，最佳摻量為0.03～0.05%。摻量太少效果不顯著，摻量太多會(huì)使水泥石強(qiáng)度降低。EDTA的摻量為0.03～0.8%，最佳摻量為0.06～0.2%。本蒸養(yǎng)水泥必須用蒸汽養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)溫度為40～90℃，最佳養(yǎng)護(hù)溫度為60～70℃溫度太低會(huì)造成水泥石后期強(qiáng)度倒縮。溫度太高會(huì)使鈣礬石分解，使水泥石強(qiáng)度降低。靜停至終凝開始升溫養(yǎng)護(hù)，濾俾飾 ～30℃/小時(shí)最佳為10～20℃/時(shí)。升溫太快有造成熱裂的危險(xiǎn)。升溫太慢則相對(duì)延長的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，造成浪費(fèi)。在升溫到預(yù)定的溫度下的養(yǎng)護(hù)時(shí)間為2～20小時(shí)，最佳為4～6小時(shí)。時(shí)間太短會(huì)造成水泥后期強(qiáng)度倒縮。時(shí)間太長，水泥石1天強(qiáng)度稍有增加，但后期強(qiáng)度并不增加，造成浪費(fèi)。養(yǎng)護(hù)到指定時(shí)間后，停止通蒸汽，令其自然冷卻至室溫即可脫模。使用本發(fā)明的蒸養(yǎng)水泥時(shí)，還可利用減水劑降低水灰比。可使水泥后強(qiáng)度大幅度增加。
實(shí)例1
本發(fā)明的蒸養(yǎng)水泥和現(xiàn)有技術(shù)的硅酸鹽的配方見表2。
將表2中的水泥進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)。水灰比0.44，1∶2.5砂漿，4×4×16cm試體。靜停五小時(shí)后開始通蒸汽養(yǎng)護(hù)、升溫速率15℃/時(shí)，升溫至65℃后養(yǎng)護(hù)4小時(shí)。然后停止通蒸汽令其自然冷卻至室溫脫模。隨即浸入20℃的水中養(yǎng)護(hù)至各齡期再進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)。另外為了對(duì)比，將A3試樣按標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度檢驗(yàn)方法重做了試驗(yàn)。所得結(jié)果見表3
實(shí)例2本發(fā)明的蒸養(yǎng)水泥在使用時(shí)還可以加入減水劑，以降低水灰比。此時(shí)效果更加顯著。將表2的試樣重新進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)。除了外摻0.7%的uNFⅡ減水劑，水灰比降為0.33外，其余實(shí)驗(yàn)條件同上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。
權(quán)利要求
1.蒸養(yǎng)水泥制造法，其特征是，將硬石膏、三乙醇胺或EDTA、硅酸鹽水泥熟料混合粉磨至比表面積2500～9000cm2/g。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的制造法，其特征是所混合的硬石膏含量以水泥中的SO3計(jì)為3.5～12%(重量)。
3.根據(jù)權(quán)利1或2所述的制造法，其特征是所混合的三乙醇胺的含量為0.01～0.5%(重量)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造法，其特征是所混合的EDTA的含量為0.03～0.8%(重量)。
全文摘要
將硅酸鹽水泥熟料、硬石膏、三乙醇胺或EDTA混合粉磨，即得蒸養(yǎng)水泥。在常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)條件下，蒸養(yǎng)水泥的強(qiáng)度比用同樣熟料按現(xiàn)有技術(shù)制造的硅酸鹽水泥的強(qiáng)度有較大的提高。而且單位水泥中熟料的比例降低。
文檔編號(hào)C04B28/02GK1034354SQ8710795
公開日1989年8月2日 申請(qǐng)日期1987年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月21日
發(fā)明者林宗壽, 劉順妮, 張洪 申請(qǐng)人:武漢工業(yè)大學(xué)