本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)度水泥及其制備方法。
背景技術(shù)：
工程中，許多建筑物地下室、屋面、公路、橋梁都達(dá)不到設(shè)計(jì)使用壽命，有的工程僅投入使用幾年就受到嚴(yán)重破壞，不得不進(jìn)行修復(fù)，其主要原因是目前的防水材料及水泥外加劑普遍含氯、鉀離子過重，加入到水泥中，與砼中活性二氧化硅發(fā)生反應(yīng)，生成堿的硅酸鹽凝膠而產(chǎn)生砼膨脹開裂，這就是工程中常見的堿骨料反應(yīng)，同時(shí)加速了對鋼筋銹蝕，導(dǎo)致建筑材料開裂滲水。
利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥不僅符合保護(hù)環(huán)境、降低污染的壞保理念，而且具有變廢為寶、降低工業(yè)廢渣處置和生產(chǎn)成本的積極社會效果，目前，已有一些水泥企業(yè)成功的利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)出水泥，然而，從現(xiàn)有利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)的公開技術(shù)中不難看到主要存在以下不足：水泥質(zhì)量不穩(wěn)定，強(qiáng)度低，不能滿足大型建筑工程使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種采用工業(yè)廢渣廢料為主要原料制成的具有高效防水、防潮、膨脹、抗裂、抗?jié)B等功能高強(qiáng)度的水泥及其制備方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
一種高強(qiáng)度水泥，包括以下按重量份計(jì)的原料：
硅酸鹽水泥10-20份，電石泥10-30份，
白灰渣10-20份，礦污泥20-25份，
赤泥25-35份，硅藻土5-11份，
粉煤灰5-25份，硫鐵礦燒渣粉1-3份，
聚丙烯纖維1-5份，萘系減水劑2-6份，
脫硫石膏11-14份，雙氰氨渣5-7份，
金屬鎂還原粉4-5份，石英砂10-20份，
生石灰15-30份，裂石劑12-30份，
抑制劑2-6份，減水劑5-15份。
進(jìn)一步地，所述高強(qiáng)度水泥包括以下按重量份計(jì)的原料：
硅酸鹽水泥15份，電石泥20份，
白灰渣16份，礦污泥24份，
赤泥29份，硅藻土5-11份，
粉煤灰15份，硫鐵礦燒渣粉2份，
聚丙烯纖維3份，萘系減水劑4份，
石膏13份，雙氰氨渣6份，
金屬鎂還原粉4份，石英砂17份，
生石灰21份，裂石劑27份，
抑制劑4份，減水劑10份。
進(jìn)一步地，所述粉煤灰中包括53.3%sio2，29.7%al2o3，5.3%fe2o3，2.1%cao，4.8%mgo和4.8%燒失量。
進(jìn)一步地，所述所述石膏為β型半水石膏與磷石膏以質(zhì)量比為1：5-10混合形成的混合物，粉碎后球磨至表面積為750㎡/kg。
進(jìn)一步地，所述礦污泥包括石英砂礦選礦污泥和鐵粉礦選礦污泥，所述石英砂礦選礦污泥和鐵粉礦選礦污泥的質(zhì)量比為5：3。
進(jìn)一步地，所述抑制劑為草酸、檸檬酸或苯磺酸與過氧化氫或過氧化鈉以質(zhì)量比為3：1的混合物。
進(jìn)一步地，所述石英砂經(jīng)球磨后比表面積為520-540㎡/kg；生石灰經(jīng)球磨后比表面積為790-810㎡/kg；赤泥經(jīng)球磨后比表面積為810-840㎡/kg；硫鐵礦燒渣粉為硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中排出的礦渣，其比表面積為820-830㎡/kg。
一種高強(qiáng)度水泥的制備方法，包括以下步驟：
（1）將電石泥、白灰渣、礦污泥和粉煤灰按照所需重量份加入微機(jī)中進(jìn)行配料并控制下料，進(jìn)行生料磨、生料均化后，使生料進(jìn)入到回轉(zhuǎn)煅燒窯中進(jìn)行煅燒，進(jìn)而生產(chǎn)出水泥熟料；
（2）將所述水泥熟料與其余原料按所需重量份加入微機(jī)中進(jìn)行配料并控制下料，經(jīng)過水泥磨、水泥均化后，制備出所述高強(qiáng)度水泥。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的有益效果：
本發(fā)明利用電石泥、白灰渣、礦污泥和粉煤灰等工業(yè)廢渣廢料為主要原料，既符合保護(hù)環(huán)境、降低污染的環(huán)保理念，而且具有變廢為寶、降低工業(yè)廢渣處置和生產(chǎn)成本的積極社會效果，且生產(chǎn)的水泥質(zhì)量穩(wěn)定，強(qiáng)度較高，能滿足大型建筑工程使用。采用的赤泥、生石灰、硫鐵礦燒渣粉、石膏、裂石劑等改性材料中主要含有增強(qiáng)硅酸鹽水泥、石英砂之間的粘度、加速復(fù)合材料中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的成分。和石膏本身含有的fe(oh)3和al(oh)3、caso4等雜質(zhì)一起通過吸附和交聯(lián)等形成復(fù)雜的膠結(jié)結(jié)構(gòu)，從而大大增強(qiáng)復(fù)合材料的粘度，提高綜合性能和品質(zhì)。且其受力環(huán)境多為多向受壓，使得路基材料變形破壞參數(shù)能保證在膨脹率為12-15％的條件下，膨脹材料不會發(fā)生自身的壓裂破壞。
經(jīng)檢測，本發(fā)明細(xì)度(比表面積)為480m2/kg，凝結(jié)時(shí)間為初凝125min、終凝295min，限制膨脹率為0.0331-0.018％，抗壓強(qiáng)度為41.3-59.4mpa，滲透高度比為34％，吸水量比為75％。本發(fā)明具有高效防水、防潮、膨脹、抗裂、抗?jié)B等功能，值得推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
一種高強(qiáng)度水泥，包括以下的原料：
硅酸鹽水泥10克，電石泥30克，
白灰渣10克，礦污泥25克，
赤泥25克，硅藻土11克，
粉煤灰5克，硫鐵礦燒渣粉3克，
聚丙烯纖維1克，萘系減水劑6克，
脫硫石膏11克，雙氰氨渣7克，
金屬鎂還原粉4克，石英砂20克，
生石灰15克，裂石劑30克，
抑制劑2克，減水劑15克。
所述粉煤灰中包括53.3%sio2，29.7%al2o3，5.3%fe2o3，2.1%cao，4.8%mgo和4.8%燒失量。
所述所述石膏為β型半水石膏與磷石膏以質(zhì)量比為1：5-10混合形成的混合物，粉碎后球磨至表面積為750㎡/kg。
所述礦污泥包括石英砂礦選礦污泥和鐵粉礦選礦污泥，所述石英砂礦選礦污泥和鐵粉礦選礦污泥的質(zhì)量比為5：3。
所述抑制劑為草酸、檸檬酸或苯磺酸與過氧化氫或過氧化鈉以質(zhì)量比為3：1的混合物。
所述石英砂經(jīng)球磨后比表面積為520㎡/kg；生石灰經(jīng)球磨后比表面積為810㎡/kg；赤泥經(jīng)球磨后比表面積為810㎡/kg；硫鐵礦燒渣粉為硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中排出的礦渣，其比表面積為830㎡/kg。
一種高強(qiáng)度水泥的制備方法，包括以下步驟：
（1）將電石泥、白灰渣、礦污泥和粉煤灰按照所需重量克加入微機(jī)中進(jìn)行配料并控制下料，進(jìn)行生料磨、生料均化后，使生料進(jìn)入到回轉(zhuǎn)煅燒窯中進(jìn)行煅燒，進(jìn)而生產(chǎn)出水泥熟料；
（2）將所述水泥熟料與其余原料按所需重量克加入微機(jī)中進(jìn)行配料并控制下料，經(jīng)過水泥磨、水泥均化后，制備出所述高強(qiáng)度水泥。
實(shí)施例2
一種高強(qiáng)度水泥，包括以下的原料：
硅酸鹽水泥20克，電石泥10克，
白灰渣20克，礦污泥20克，
赤泥35克，硅藻土5克，
粉煤灰25克，硫鐵礦燒渣粉1克，
聚丙烯纖維5克，萘系減水劑2克，
脫硫石膏14克，雙氰氨渣5克，
金屬鎂還原粉5克，石英砂10克，
生石灰30克，裂石劑12克，
抑制劑6克，減水劑5克。
所述粉煤灰中包括53.3%sio2，29.7%al2o3，5.3%fe2o3，2.1%cao，4.8%mgo和4.8%燒失量。
所述所述石膏為β型半水石膏與磷石膏以質(zhì)量比為1：5-10混合形成的混合物，粉碎后球磨至表面積為750㎡/kg。
所述礦污泥包括石英砂礦選礦污泥和鐵粉礦選礦污泥，所述石英砂礦選礦污泥和鐵粉礦選礦污泥的質(zhì)量比為5：3。
所述抑制劑為草酸、檸檬酸或苯磺酸與過氧化氫或過氧化鈉以質(zhì)量比為3：1的混合物。
所述石英砂經(jīng)球磨后比表面積為540㎡/kg；生石灰經(jīng)球磨后比表面積為790㎡/kg；赤泥經(jīng)球磨后比表面積為840㎡/kg；硫鐵礦燒渣粉為硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中排出的礦渣，其比表面積為820㎡/kg。
一種高強(qiáng)度水泥的制備方法，包括以下步驟：
（1）將電石泥、白灰渣、礦污泥和粉煤灰按照所需重量克加入微機(jī)中進(jìn)行配料并控制下料，進(jìn)行生料磨、生料均化后，使生料進(jìn)入到回轉(zhuǎn)煅燒窯中進(jìn)行煅燒，進(jìn)而生產(chǎn)出水泥熟料；
（2）將所述水泥熟料與其余原料按所需重量克加入微機(jī)中進(jìn)行配料并控制下料，經(jīng)過水泥磨、水泥均化后，制備出所述高強(qiáng)度水泥。
實(shí)施例3
一種高強(qiáng)度水泥，包括以下的原料：
硅酸鹽水泥15克，電石泥20克，
白灰渣16克，礦污泥24克，
赤泥29克，硅藻土5-11克，
粉煤灰15克，硫鐵礦燒渣粉2克，
聚丙烯纖維3克，萘系減水劑4克，
石膏13克，雙氰氨渣6克，
金屬鎂還原粉4克，石英砂17克，
生石灰21克，裂石劑27克，
抑制劑4克，減水劑10克。
所述粉煤灰中包括53.3%sio2，29.7%al2o3，5.3%fe2o3，2.1%cao，4.8%mgo和4.8%燒失量。
所述所述石膏為β型半水石膏與磷石膏以質(zhì)量比為1：8混合形成的混合物，粉碎后球磨至表面積為750㎡/kg。
所述礦污泥包括石英砂礦選礦污泥和鐵粉礦選礦污泥，所述石英砂礦選礦污泥和鐵粉礦選礦污泥的質(zhì)量比為5：3。
所述抑制劑為草酸、檸檬酸或苯磺酸與過氧化氫或過氧化鈉以質(zhì)量比為3：1的混合物。
所述石英砂經(jīng)球磨后比表面積為530㎡/kg；生石灰經(jīng)球磨后比表面積為800㎡/kg；赤泥經(jīng)球磨后比表面積為825㎡/kg；硫鐵礦燒渣粉為硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中排出的礦渣，其比表面積為825㎡/kg。
一種高強(qiáng)度水泥的制備方法，包括以下步驟：
（1）將電石泥、白灰渣、礦污泥和粉煤灰按照所需重量份加入微機(jī)中進(jìn)行配料并控制下料，進(jìn)行生料磨、生料均化后，使生料進(jìn)入到回轉(zhuǎn)煅燒窯中進(jìn)行煅燒，進(jìn)而生產(chǎn)出水泥熟料；
（2）將所述水泥熟料與其余原料按所需重量份加入微機(jī)中進(jìn)行配料并控制下料，經(jīng)過水泥磨、水泥均化后，制備出所述高強(qiáng)度水泥。
本發(fā)明利用電石泥、白灰渣、礦污泥和粉煤灰等工業(yè)廢渣廢料為主要原料，既符合保護(hù)環(huán)境、降低污染的環(huán)保理念，而且具有變廢為寶、降低工業(yè)廢渣處置和生產(chǎn)成本的積極社會效果，且生產(chǎn)的水泥質(zhì)量穩(wěn)定，強(qiáng)度較高，能滿足大型建筑工程使用。采用的赤泥、生石灰、硫鐵礦燒渣粉、石膏、裂石劑等改性材料中主要含有增強(qiáng)硅酸鹽水泥、石英砂之間的粘度、加速復(fù)合材料中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的成分。和石膏本身含有的fe(oh)3和al(oh)3、caso4等雜質(zhì)一起通過吸附和交聯(lián)等形成復(fù)雜的膠結(jié)結(jié)構(gòu)，從而大大增強(qiáng)復(fù)合材料的粘度，提高綜合性能和品質(zhì)。且其受力環(huán)境多為多向受壓，使得路基材料變形破壞參數(shù)能保證在膨脹率為12-15％的條件下，膨脹材料不會發(fā)生自身的壓裂破壞。
經(jīng)檢測，本發(fā)明細(xì)度(比表面積)為480m2/kg，凝結(jié)時(shí)間為初凝125min、終凝295min，限制膨脹率為0.0331-0.018％，抗壓強(qiáng)度為41.3-59.4mpa，滲透高度比為34％，吸水量比為75％。本發(fā)明具有高效防水、防潮、膨脹、抗裂、抗?jié)B等功能，值得推廣應(yīng)用。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改，等同替換，改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。