專利名稱：粉煤灰礦渣水泥及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是以粉煤灰、礦渣為基料，制造成水硬性膠凝材料，屬于水泥的制造方法。
經(jīng)國(guó)內(nèi)外專利文獻(xiàn)檢索，現(xiàn)有技術(shù)公開CN87105441專利，它是以堿渣、粉煤灰為基料和硫酸渣配制成生料，經(jīng)煅燒成硅酸鹽水泥熟料，然后再加鋁渣或礦渣制成礦渣硅酸鹽水泥，其制造工藝復(fù)雜，需經(jīng)“兩磨一燒”，即先將生料磨成粉狀，經(jīng)高溫煅燒后，再次磨成水硬性膠凝材料。
又如公開的日本J59128239高早強(qiáng)水泥制造方法，先將煤燃燒成粉煤灰，石灰石經(jīng)煅燒，兩者混合后粉碎再煅燒，將煅燒后產(chǎn)物，再加入礦渣，純水泥、硫酸鈣混合使用。其制造工藝復(fù)雜，需經(jīng)“兩燒一磨”產(chǎn)物，再配以一定量的礦渣、水泥混合使用。
再如公開的蘇聯(lián)SU1242481采礦高強(qiáng)水泥，由礦渣、燒白云石、無(wú)水石膏與粉煤灰混合而成，雖制作工藝簡(jiǎn)單、只磨不燒。但制作的水泥中礦渣占85-90%，施工時(shí)把80-85%粉煤灰作添加料混合使用，用作礦山采空區(qū)填充，因此采礦高強(qiáng)水泥只適用厚大體積的混凝土高抗壓、低成本的要求，其不足之處，它不具有高早強(qiáng)的特性，不能滿足工業(yè)民用建筑的要求。
本發(fā)明的目的，為克服現(xiàn)有技術(shù)不足之處，提供一種以粉煤灰和礦渣為基料，制造工藝簡(jiǎn)單、不需要煅燒，成本低廉，性能優(yōu)良的高早強(qiáng)粉煤灰礦渣水泥的制造方法，從而節(jié)省能源，降低成本，變廢為寶。
本發(fā)明粉煤灰渣水泥的制造方法，將粉煤灰、礦渣烘干，按每組分所需比例配料，混合勻化，磨細(xì)即成水硬性膠凝材料，稱為粉煤灰礦渣水泥，其細(xì)度為0.08mm方孔篩余量3-7%。
2、本發(fā)明粉煤礦渣水泥的組分(重量%)為粉煤灰15-25、礦渣60-70、熟料10-15、激發(fā)劑2-6.5。上述組分中對(duì)粉煤灰應(yīng)符合GB1596規(guī)定，礦渣應(yīng)符合BG203規(guī)定外，礦渣的活性系數(shù)＞1.1，堿性系數(shù)≥1，玻璃體含量和結(jié)晶性能量越大越好。在生產(chǎn)中視礦渣黑顆粒多少，來(lái)調(diào)整激發(fā)劑的用量，若礦渣黑顆粒多，則激發(fā)劑組分采用上限，反之采用下限。
3、本發(fā)明的激發(fā)劑為堿性激發(fā)劑，其組成(重量%)為硫酸鈉5-30，石灰5-20，石膏5-20，堿工業(yè)廢料YS 10-40，氯化鎂5-35。其中YS為山西運(yùn)城地區(qū)的堿工業(yè)廢料，其主要成分含AL2O3、SO2等，YS作用能改善水泥使用性能。
下面描述本發(fā)明粉煤灰礦渣水泥制造方法的工作原理本發(fā)明是利用礦渣的潛在活性(其潛在的結(jié)晶能量約80卡/克)和粉煤灰中SiO2及AL2O3，按比例將激發(fā)劑與礦渣、粉煤灰混合勻化、粉磨成粉狀物質(zhì)。在制造過程中，激發(fā)劑對(duì)礦渣的潛在活性進(jìn)行激發(fā)，使礦渣的潛在活性得以發(fā)揮，并通過礦渣與粉煤灰發(fā)生作用，使粉煤灰與礦渣的晶格缺陷進(jìn)行互補(bǔ)。
本發(fā)明粉煤灰礦渣水泥在水化過程中，除生成一部分水化硅酸鈣以外，還生成水化硅鋁酸鈣和硅鋁酸鈉。上述水化物均在常溫下生成。這些水化物具有早期強(qiáng)度增進(jìn)率較快，適當(dāng)增加石膏的摻量及混合的磨細(xì)度，成為高早強(qiáng)水泥。在常溫28天后，本發(fā)明水泥強(qiáng)度可達(dá)到32.5MPa、42.5MPa，磨耗率為3.28Kg/m2，耐腐蝕性(F)為0.93，干縮性%為-0.10。其各項(xiàng)性能達(dá)到或超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)見表1。
本發(fā)明粉煤灰礦渣水泥及其制造方法的主要優(yōu)點(diǎn)1、制造方法簡(jiǎn)單。只需粉磨，不需生料制備，不需高溫煅燒，要比現(xiàn)有技術(shù)“兩磨一燒”或“兩燒一磨”的制造方法簡(jiǎn)化了工藝流程。從而節(jié)省設(shè)備投資，節(jié)約能耗。每噸水泥節(jié)電60%，節(jié)粉75%，成本比礦渣水泥低25-30%。所以本發(fā)明粉煤灰礦渣水泥制造方法是對(duì)水泥生產(chǎn)工藝的一次重大改革。
2、減少環(huán)境污染變廢為寶。利用工業(yè)廢渣和粉煤灰為主要原料，為工業(yè)廢料利用和減少環(huán)境污染開辟了一條新的途徑，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
3、本發(fā)明水泥性能優(yōu)良，均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并超過礦渣硅酸鹽水泥。尤其是早期抗折、抗壓強(qiáng)度更高。見表1-3所示。能夠滿足制作水泥預(yù)制構(gòu)件，用于工業(yè)民用建筑和其它混凝土工程使用。
下面例舉實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明制造方法。
實(shí)施例1-制造325＃粉煤灰礦渣水泥采用電廠粉煤灰和鋼廠礦渣為基料，分別用1.5×12m烘干機(jī)烘干后，按粉煤灰23%、礦渣60%(其黑顆粒較多)、硅酸鹽熟料12%、激發(fā)劑5%配料、混合勻化，通過HL300提升機(jī)喂入1.5×5.7m球磨機(jī)細(xì)磨，出磨細(xì)度為0.08mm方孔篩篩余量為6.5%，制造出的水泥性能其抗折強(qiáng)度為8.8MPa，抗壓強(qiáng)度為37.6MPa。
實(shí)施例2-制造425＃粉煤灰礦渣水泥實(shí)施條件同實(shí)施例1，其組分為粉煤灰15%、礦渣65%、硅酸鹽熟料15%、激發(fā)劑5%配料、用球磨機(jī)細(xì)磨，出磨細(xì)度為0.08mm方孔篩篩余量為6.5%。制造出的水泥性能抗折強(qiáng)度為9.2MPa，抗壓強(qiáng)度為46.0MPa。
實(shí)施例3-525＃粉煤灰礦渣水泥實(shí)施條件同實(shí)施例1，選擇優(yōu)質(zhì)礦渣(充分水冷的白顆粒礦渣)，將激發(fā)劑的配比調(diào)整為硫酸鈉和YS的含量為上限，石灰、石膏的含量為下限。粉煤灰19%，礦渣65%，硅酸鹽熟料12%、激發(fā)劑4%配料、混合勻化，細(xì)磨即成。制造出的水泥性能抗折強(qiáng)度為9.8MPa，抗壓強(qiáng)度為54.0MPa。
權(quán)利要求
1.一種粉煤灰礦渣水泥，其組分(重量%)為粉煤灰15-25、礦渣60-70、熟料10-15、激發(fā)劑2-6.5。
2.一種粉煤灰礦渣水泥制造方法，將粉煤灰、礦渣烘干，按各組分所需比例配料，混合勻化，磨細(xì)即成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰礦渣水泥，其特征在于激發(fā)劑為堿性激發(fā)劑，其組成(重量%)為硫酸鈉5-30、石灰5-20、石膏5-20、堿工業(yè)廢料YS 10-40、氯化鎂5-35。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述粉煤灰礦渣水泥，其特征在于激發(fā)劑中的堿工業(yè)廢料YS，其主要成份為AL2O3、SO2。
全文摘要
本發(fā)明以粉煤灰、礦渣為基料，加入激發(fā)劑，按比例配料，混合勻化，磨細(xì)成水硬性膠凝材料。激發(fā)劑是由硫酸鈉、石灰、石膏、高鋁粉、氯化鎂組成，其中高鋁粉為堿工業(yè)廢料。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)制造工藝簡(jiǎn)單，只需水泥粉磨，不需生料制備和高溫煅燒，從而投資少，每噸水泥節(jié)電60％、節(jié)煤75％；利用廢料為基料，減少環(huán)境污染；各項(xiàng)性能指標(biāo)穩(wěn)定，并且超過礦渣硅酸鹽水泥，成本比礦渣硅酸鹽水泥低25—30％。可用于工業(yè)民用建筑和其它混凝土工程及制作水泥預(yù)制構(gòu)件等。
文檔編號(hào)C04B7/28GK1085195SQ9311730
公開日1994年4月13日 申請(qǐng)日期1993年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月2日
發(fā)明者黃書謀, 史英直, 張連才 申請(qǐng)人:運(yùn)城市地方國(guó)營(yíng)水泥廠