一種海工水泥砌塊的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種建筑材料，尤其設(shè)及一種擱塊。
【背景技術(shù)】
[0002] 沿海水利工程的主要結(jié)構(gòu)大部分使用普通混凝±擱塊。而且從目前的發(fā)展情況來 看，在今后數(shù)十年內(nèi)，沿海水利工程建設(shè)所采用的材料將仍W混凝上結(jié)構(gòu)為主。眾所周知， 混凝±工程一旦出現(xiàn)耐久性問題，其修復(fù)難度非常大，所W，沿海水利工程應(yīng)十分注重耐久 性設(shè)計。長期W來，眾多沿海水利工程主要使用普通水泥，在現(xiàn)場根據(jù)要求拌制相應(yīng)的耐海 水侵蝕混凝±，但是由于現(xiàn)場拌制工藝及質(zhì)量控制問題，一些結(jié)構(gòu)很難達到理想的設(shè)計使 用壽命。不良施工會影響混凝±結(jié)構(gòu)的耐久性，如混凝±拌制工藝缺陷、滲合料用量不夠正 確、鋼筋保護層厚度不足等，運些都會使混凝±結(jié)構(gòu)無法達到預(yù)定的使用年限。影響沿海水 利工程耐久性的原因眾多，除了結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工維護等因素外，其使用的建筑材料是最為重 要的因素之一。
[0003] 硫侶酸鹽水泥是我國研制成功的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的特種水泥系列，它包括低堿 度、快硬、高強、膨脹和自應(yīng)力等幾個不同品種。該系列水泥的礦物組成特征是含有大量的 C，s礦物，W此與其他系列水泥相區(qū)別。硫侶酸鹽水泥作為中國四大特種水泥品種（白水 泥、低熱大巧水泥、侶酸鹽水泥和硫侶酸鹽水泥）之一，具有早強、高強、高抗?jié)B、高抗凍、耐 蝕、低堿度和生產(chǎn)能耗低等基本特點，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，已經(jīng)有了廣闊的市場。30年來 廣泛應(yīng)用在GRC制品、自應(yīng)力水泥壓力管、普通排水管W及冬季施工建筑工程中，取得了良 好的效果；在配制剛性防水材料和混凝±膨脹劑等特種工程材料方面也得到了一定量的應(yīng) 用，受到了用戶的歡迎；同時也應(yīng)用于抗?jié)B堵漏、搶修搶建等特殊工程。據(jù)我們統(tǒng)計，目前中 國硫侶酸鹽水泥的年產(chǎn)量可達130萬噸左右，全國共有硫侶酸鹽水泥生產(chǎn)企業(yè)26家，水泥 年產(chǎn)能可達150萬噸W上。硫侶酸鹽水泥是一種性能優(yōu)良、附加值高的無機非金屬材料，具 有凝結(jié)快、強度高、微膨脹和低收縮等特性，配置的混凝上抗?jié)B性和抗裂性能好。硫侶酸鹽 水泥的抗凍性能是普通娃酸鹽水泥的5倍W上，抗?jié)B透性能是普通娃酸鹽水泥的2倍W上。 因此，硫侶酸鹽水泥是飛機跑道、鐵路、港口、路橋、碼頭、水巧、油井建設(shè)和建筑地下工程及 冬季施工不可或缺的功能性材料。
[0004] 硫侶酸鹽水泥一般W石灰石、抓上和石膏作為主要原料，配制成適當成分的生料， 在1250~1350°C燒成，再加入適量石膏共同磨細而成。硫侶酸鹽水泥熟料的礦物組成W 硫侶酸巧（3化0? 3Al2〇3 ?CaS〇4,C4A3巧和娃酸二巧（2化0?Si〇2,C2巧為主。相對于娃酸鹽 水泥熟料（通常在1450°C)，較低的燒成溫度W及低碳排放的特點使得硫侶酸鹽水泥在今 天有了更重要的意義。
[0005] 在現(xiàn)代混凝±技術(shù)中，經(jīng)過一定質(zhì)量控制的礦物滲合料已成為高性能混凝±不可 或缺的組分之一，礦物滲合料的應(yīng)用、制備已牽設(shè)到水泥基材料科學(xué)研究的各個方面。礦渣 粉作為微細粉體已明顯不同于過去應(yīng)用的普通細度的礦渣。由于粉體顆粒被充分細化，會 顯著增加其表面能，由此產(chǎn)生的表面作用會賦予水泥和混凝±^新的性能，同時也使混凝 ±強度和各種耐久性得w改善?；炷乐衈礦渣粉等量代替部分水泥熟料，表面物化作用 顯著；對流動性的影響主要依賴于粉體的表面吸水性，當與高效減水劑雙滲時，礦渣粉能強 烈吸附高效減水劑，對水泥和混凝±具有分散效應(yīng)，可顯著增大漿體的流動性，并降低其屈 服應(yīng)力和黏度值，適于配制低水灰比、大流動度的混凝±。在混凝±中滲入礦渣粉，顯著提 高了混凝±的強度和密實性，相應(yīng)地降低了混凝±的吸水率和氯離子擴散系統(tǒng)，改善混凝 ±的抗?jié)B性和對海水、酸及硫酸鹽的抗化學(xué)侵蝕能力。另外，W合理的礦渣粉量置換水泥， 能降低混凝±中水泥水化的早期放熱速度，抑制混凝±的溫度升高，減少大體積混凝±早 期的溫度拉應(yīng)力。滲有礦渣粉的高性能混凝±作為優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)建材，廣泛用于大體積混凝± 的水工工程和海工工程、高強度大跨度的橋梁和高層建筑中，在我國經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮著積 極的作用。
[0006] 針對沿海地區(qū)水利工程的耐久性問題，目前的解決手段主要是采用現(xiàn)場配制高性 能抗侵蝕海工混凝±?，F(xiàn)場配制存在的問題有：配制技術(shù)缺乏統(tǒng)一標準，配制過程比較復(fù) 雜，給施工W及工程質(zhì)量控制帶來不便，也不利于節(jié)約生產(chǎn)和施工成本。近年來各類使用者 對海洋工程材料質(zhì)量的要求越來越高，單體工程量越來越大，不僅要求W混凝上為基礎(chǔ)材 料的建筑工程具有較高的耐久性，而且對其他性能也提出多方面的要求，如水化熱和抗裂 性等等。因此，無論是從原材料生產(chǎn)的角度，還是從設(shè)計和施工的角度，都迫切需要配制一 種適用于海洋工程及其它要求抗侵蝕工程的海工水泥擱塊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種海工水泥擱塊的生產(chǎn)方法，利用鋼鐵冶煉加工業(yè)中產(chǎn)生 的礦渣廢料，減低熟料在水泥的比重，不但降低了冶煉加工業(yè)造成的廢料污染，而且減低二 氧化碳的排放，同時降低了硫侶酸鹽熟料的比重，擱塊具有高強、抗海水侵蝕、耐海水沖刷 等優(yōu)良特性，特別適用于港口、碼頭W及其它受侵蝕介質(zhì)腐蝕的工程。
[0008] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是： 一種海工水泥擱塊的生產(chǎn)方法，包括W下重量份數(shù)的原料：礦渣30-80份；硫侶酸鹽水 泥熟料10-50份；硫侶酸鹽水泥熟料40-50份；復(fù)合活化劑0. 03-0. 05份；早強劑2-4份； 減水劑0. 3-0. 5份；引氣劑0. 005-0. 007份；緩凝劑0. 3-0. 5份。
[0009] 所述的礦渣廢料為高爐水渣經(jīng)過研磨得到的一種超細粉末，細度400m2/kg~ 500m2/kg，其化學(xué)成分的重量百分數(shù)為：Si〇2:30%-40%、A12〇3:12%-18%、MgO:8%-12%、化 2〇3: 0. 6%-1. 0%、Ti〇2:0. 1%-0. 5%、MnO2:〇. 5%-1%、其余為CaO或CaC〇3;物相主要是玻璃體 80~95%和娃酸二巧、巧黃長石、娃灰石等礦物結(jié)晶相。磨細礦渣對混凝±的凝結(jié)時間與不 滲磨細礦渣的普通混凝±相比，具有一定的緩凝效果，在混凝±中滲入礦渣粉，顯著提高了 混凝±的強度和密實性，相應(yīng)地降低了混凝±的吸水率和氯離子擴散系統(tǒng)，改善混凝±的 抗?jié)B性和對海水、酸及硫酸鹽的抗化學(xué)侵蝕能力。另外，W合理的礦渣粉量置換水泥，能降 低混凝±中水泥水化的早期放熱速度，抑制混凝±的溫度升高，減少大體積混凝±早期的 溫度拉應(yīng)力。
[0010] 所述的硫侶酸鹽水泥熟料是用低品位侶抓±或侶渣按1:1代替?zhèn)H礦生產(chǎn)所得的 硫侶酸鹽水泥熟料；我國高品位侶抓±資源已日趨緊缺，且價格不斷攀升，硫侶酸鹽水泥 作為一種價格相對較低的產(chǎn)品已較難承受其高昂的原料價格，因此，尋求價格較低的低品 位侶抓±作為原料必將成為硫侶酸鹽水泥生產(chǎn)的發(fā)展趨勢。從金屬侶第一次被烙化開始， 侶渣就是不可避免的副產(chǎn)品。侶渣的主要成分就是金屬侶和侶氧化物W及鋼、鐘、巧的氯 化物和氣化物，侶渣從侶烙煉爐內(nèi)化渣的同時會有金屬侶隨著爐渣一起被帶出。因環(huán)境溫 度的降低迅速凝固附著在爐渣的表面，大部分的侶渣中仍剩余大量可提煉的金屬侶。按常 規(guī)硫侶酸鹽配比稱量原料，侶渣或低品位侶抓±、石灰石和天然石膏等原料經(jīng)混合、造粒、 干燥、般燒和快速冷卻，得到硫侶酸鹽水泥熟料。硫侶酸鹽水泥熟料的礦物組成W硫侶酸 巧（3化0?3Al2〇3?CaS〇4, C4A3巧和娃酸二巧餅aO?Si〇2, C2巧為主；其化學(xué)成分的重量 百分數(shù)為：Al2〇3:20%-40%、Si〇2:2%-10%、Fe2〇3:5%-15%、S0 3:5%-15%、C4A3S :40%-65%、CzS : 10〇/〇-30%、C4AF :20%-35% ;其余為CaO或CaC〇3。
[0011] 所述的復(fù)合活化劑是將娃酸鋼、亞硫酸鋼、與糞橫酸鋼甲醒縮合物混合，加入催化 劑=異丙醇胺配制而成；其中各組分的加入量為：娃酸鋼15-20、硫酸鋼10-15、糞橫酸鋼甲 醒縮合物2-5、=異丙醇胺0. 5-1. 5。由于其滲量低，不影響水泥各種性能規(guī)定值，可提高粉 磨效率，水泥強度，還可提高擱塊的密實性，滲透性，使砂漿流動性好，粘結(jié)性強、不易收縮、 不易產(chǎn)生裂縫。
[0012] 所述的早強劑是按照木質(zhì)素、糖蜜酒精廢液干粉、CaO重量比為1:1:1，經(jīng)配料、均 化、般燒和粉磨的工藝過程，制備而成。滲加早強劑后可W縮短水泥的凝結(jié)時間，提高了水 泥同齡期的水化程度。
[0013] 所述的減水劑是聚糞甲醒橫酸鋼鹽；將500kg甲基糞投