專利名稱：一種堿激發(fā)礦渣水泥及制法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種含礦渣的水泥及其制造工藝的改進。
以往的礦渣水泥，礦渣含量較低，一般為40%左右，其余為熟料和石膏，而且都是用“兩磨一燒”的工藝生產(chǎn)的，可用于一般建筑材料，但是它在早期強度、抗凍性、耐磨性及抗硫酸鹽腐蝕性等方面均不理想，而且生產(chǎn)工藝復雜。
本發(fā)明的目的是研制一種強度高、抗凍性好、耐磨性好、抗硫酸鹽腐蝕性好、水化熱低的礦渣水泥，它通過堿激發(fā)并賦予合理的配方與工藝，有效地解決了上述存在的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，它具有以下的有效組分比(重量百分比)礦渣97-99%，堿激發(fā)劑1-3%。為了使其效果更佳，最好采用Na、Ca離子的多元激發(fā)，采取以下的有效組分比礦渣75-90%，硅酸鹽水泥熟料7-22%，堿激發(fā)劑1-3%;礦渣82-89%，生石膏10-15%，堿激發(fā)劑1-3%;礦渣70-90%，硅酸鹽水泥熟料5-20%，生廠膏3-10%，堿激發(fā)劑1-3%。這里所說的堿激發(fā)劑，一般用含鈉離子的可溶于水的鹽或堿，例如，Na2CO3，NaOH，NaCL，Na2SO4等一種或幾種。為提高其性能，也可加入硼酸鈉適量。硅酸鹽水泥熟料一般用大于550標號。將符合要求的料配好后，進行混合粉磨而成。這一先進的工藝，淘汰了以往礦渣水泥的“兩磨一燒”工藝，大量節(jié)省了煤電。
本發(fā)明是用強堿組分去激發(fā)礦渣的潛在活性，生成更多的水化產(chǎn)物，進而產(chǎn)生高強度。礦渣中的玻璃體是水泥強度的來源，它能在堿性組份作用下分解釋放出硅酸陰離子和鋁酸陰離子，礦渣在高濃度的OH的作用下，其鋁硅酸骨架被破壞并以水化絡離子團進入溶液中，后遇Ca＃等陽離子生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣等水化產(chǎn)物來發(fā)揮其強度，再加入少量的熟料，熟料遇水后除生成水化產(chǎn)物外并放出Ca(OH)2，而后者是堿性氧化物對礦渣起著激發(fā)作用，這樣多元進行激發(fā)要比單元激發(fā)效果更好，其水化產(chǎn)物還可作為晶種，促進水化和強度的發(fā)展。堿激發(fā)礦渣水泥Ca/Si低，不會有Ca(OH)2析出，故制作的混凝土耐久性能好。由于大量地使用了礦渣，使其具有較高的抗硫酸鹽侵蝕的能力，抗蝕系數(shù)K28天＝1.08，實踐證明，在硫酸鹽的侵蝕下，強度不僅不降低，反而有所提高。長期強度檢驗結果，表明這種水泥，3個月，6個月，1年，1年半，其強度處于繼續(xù)上升的趨勢，每個齡期均以5-10%的速度遞增。其早期強度也較高，3天抗壓強度200-300，7天300-500，28天500-700以上，可與水泥相媲美。抗凍試驗結果，性能良好，凍融25次，重量損失為0.07%(標準為＜5%)，強度損失為10.9%(標準為25%)。其耐磨性能好，磨耗率為0.75%。此外，本發(fā)明堿激發(fā)礦渣水泥，需水量小，水灰比為0.42，和易性好。試驗證明其水化熱為3天192焦耳/克，7天205焦耳/克，而大壩水泥標準3天為230焦耳/克，7天272焦耳/克。因此該水泥，不僅適用于建筑工程，也適合于大體積的混凝土工程及道路工程。其應用范圍廣，是目前“五大”水泥無法比擬的。本發(fā)明在使用中，其漿體與集料粘結牢固，集料不但可用一般砂石，還可用含細粉的細集料和工業(yè)度渣，廢型砂等，制作的混凝土耐久性好。總之，本發(fā)明具有優(yōu)良的性能價格比。申請人生產(chǎn)實踐證明，比生產(chǎn)礦渣硅酸鹽水泥噸成本降低30元，年增經(jīng)濟效益215.3萬元。某建筑公司使用該新建筑材料，3個月時間新增產(chǎn)值61.4萬，新增利潤159萬元，節(jié)支余額2.4萬元，增收余額10.3萬元，經(jīng)濟效益顯著。
表1為堿礦渣水泥與普通R型水泥強度對比。表2為國內外道路水泥與本發(fā)明堿礦渣水泥的性能對比。
表1
以下是本發(fā)明的兩個實施例(配料重量百分比)實施例1實施例2礦渣7085熟料225生石膏66.2Na2CO32 (NaOH) 3硼酸鈉0.8將上述料混合后可直接制成標準堿激發(fā)礦渣水泥。
權利要求
1.一種堿激發(fā)礦渣水泥，其特征是具有如下的有效組分比，礦渣97-99%，堿激發(fā)劑1-3%。
2.根據(jù)權利要求1所述的堿激發(fā)礦渣水泥，其特征是具有如下的有效組分比，礦渣75-90%，硅酸鹽水泥熟料7-22%，堿激發(fā)劑1-3%。
3.根據(jù)權利要求1所述的堿激發(fā)礦渣水泥，其特征是具有如下的有效組分比，礦渣82-89%，生石膏10-15%，堿性激發(fā)劑1-3%。
4.根據(jù)權利要求1所述的堿激發(fā)礦渣水泥，其特征是具有如下有效組分，礦渣70-90%，硅酸鹽水泥熟料5-20%，生石膏3-10%，堿激發(fā)劑1-3%。
5.根據(jù)權利要求1、2、3或4所述的堿激發(fā)礦渣水泥，其特征是堿激發(fā)劑使用NaOH或NaCL。
6.根據(jù)權利要求5所述的堿激發(fā)礦渣水泥，其特征在于外加硼酸鈉適量。
7.一種根據(jù)權利要求1、2、3、4或5所述的堿激發(fā)礦渣水泥的制造方法，其特征是將配料混合磨細而成。
全文摘要
本發(fā)明為一種堿激發(fā)礦渣水泥及制法，主要成分為礦渣與堿激發(fā)劑，加入生石膏和硫酸鹽水泥熟料，直接混合和磨細制成。它利用堿激發(fā)劑，激發(fā)礦渣的潛在活性生成更多的水化物及合理配方，使礦渣水泥具有早期強度高，抗凍性好，耐腐蝕性好，硫酸鹽腐蝕性強和水化熱低等優(yōu)良特性，淘汰了以往生產(chǎn)礦渣水泥的“兩磨一燒”工藝，節(jié)能，性能價格比高。可廣泛應用于建筑工程，道路工程及大體積的混凝土工程中。
文檔編號C04B7/153GK1068554SQ92104479
公開日1993年2月3日 申請日期1992年6月13日 優(yōu)先權日1992年6月13日
發(fā)明者郭俊茹 申請人:河北省東光縣水泥廠