用于生产具有减少的二氧化碳释放的混合水泥的工艺制造技术

一种用于生产混合水泥的工艺，其中，水泥含有硅酸盐水泥和细粒辅助粘结材料，该硅酸盐水泥与微填料以及可能的减水剂彻底混合成干水泥混合物，该辅助粘结材料选自高炉炉渣、粉煤灰、石英、硅石、无定型二氧化硅、石灰石和回收混凝土，其特征在于，在第一步骤中，将所述辅助材料在干燥状态下研磨到至少１０００ｃｍ↑［２］／ｇ（Ｂｌａｉｎｅ）的比表面，以及，在第二步骤中，将已研磨的辅助材料与总研磨质量的至少２０％的高活性水泥混合物在干燥状态一起研磨，以得到至少３０００ｃｍ↑［２］／ｇ（Ｂｌａｉｎｅ）的比表面，该高活性水泥混合物含有水泥、以及选自含有ＳｉＯ↓［２］的微填料和粉状减水剂形式的聚合物这些成分中的至少一种，该混合物已经在具有振动研磨介质的研磨机中被预先处理，其中，对水泥颗粒施加大量的冲击脉冲，使水泥颗粒的表面能和化学活性增加。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Process for producing a blended cement with reduced carbon dioxide release

A process for producing, mixing cement, Portland cement and cement containing fine auxiliary bonding material, the Portland cement and superplasticizer and micro filler may be thoroughly mixed into dry cement mixture, the auxiliary bonding material from blast furnace slag, fly ash, quartz, silica, amorphous silica, limestone and recycled concrete. Characterized in that, in the first step, the auxiliary materials in the dry state grinding to at least 1000cm = 2 / g (Blaine) of the surface, and, in the second step, the high activity of the cement mixture at least 20% auxiliary materials and total quality of grinding has been grinding in a dry state. Grind to obtain at least 3000cm = 2 / g (Blaine) surface, the high activity of water The mud containing a mixture of cement, and down 2 from SiO containing micro powder filler and at least one form of reducing agent polymer of these components, the mixture has been grinding machine with vibration grinding medium is pre processed, which impose significant impact on cement particle pulse, the surface of the cement particles can make and the chemical activity increased.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生产水硬性混合水泥的工艺，该种混合水泥具有显著减少的硅酸盐熟料矿物含量，并相应地具有增加量的辅助材料。
技术介绍
已经公知，每生产一吨标准硅酸盐水泥都会同时释放约一吨的二氧化碳，并且约有一半来自窑中石灰石的脱碳作用，另一半来自主要是窑中的能耗。因此，水泥工业可以实现二氧化碳排放的有意义的减少的唯一途径是通过减少硅酸盐熟料的产生并增加填料的使用。水泥工业认为，将标准硅酸盐水泥生产中的能耗进一步减少大于约2％～3％是不可能的。生产混合水泥的传统方法包括，主要在旋转的球磨机中将硅酸盐水泥熟料与不同类型的微填料互磨，所述微填料例如高炉炉渣、粉煤灰、石灰石等。这种方法不能在用粉煤灰替代多于20％～25％的硅酸盐熟料和用高炉炉渣替代约30％～50％的同时，对水泥性能不产生显著的负面影响，所述负面影响例如凝结时间的减少，在养护期0～28天中的非常低的强度增进，等等。其要花费高达3倍的时间(2至3个月)来实现传统硅酸盐水泥混凝土的28天强度。同时，高体积粉煤灰(HVFA)水泥与传统硅酸盐水泥相比没有显著的益处。用这种水泥生产的混凝土的特征在于高耐久性，例如低的氯化物渗透性，高的耐硫酸盐和碱性硅石性，等等，参见例如Malhotra，ConcreteInternational J.，vol 21，No.5，May 1999，pp.61-66。根据Malhotra，这种混凝土的强度增进可以通过显著增加粘合剂(例如水泥加微填料)的含量、并显著减少混入水的量来改善，但是这种方法要求增加减水剂的剂量来保持混凝土混合物的可接受的稠度，这大大增加了混凝土的成本。与本专利技术有关的另一个方法是由美国专利申请公开号US2002/0000179描述的方法，“Method for producing a blendedcementitious composition”。所述申请建议向硅酸盐水泥和传统粘结材料的混凝土混合物中引入非常细小并具高活性的稻壳灰，所述传统粘结材料例如粉煤灰、高炉炉渣等。这改善了早期强度以及混凝土的氯化物渗透性。这种生产混凝土的方法需要高达400kg每立方米的增加的粘合剂材料的量，所述粘合剂材料例如水泥+粉煤灰+稻壳灰，以得到在相对低水-粘合剂比(例如小于0.40)下相当于标准硅酸盐水泥混凝土的混凝土。这些要求给所述方法在商品混凝土工业的应用带来了重大的技术和经济限制，所述工业生产的约95％的混凝土中，水泥/粘合剂含量为250～300kg每立方米、水与水泥比为0.60～0.70。将所述方法引入所提到的混凝土混合设计致使混凝土强度增进的急剧降低以及凝结时间的增加，这使其不能与标准硅酸盐水泥混凝土相竞争。
技术实现思路
本专利技术涉及用于制备混凝土的、具有减少的二氧化碳释放、环境有效的混合水泥的生产工艺，其中，所述水泥含有与微填料以及可能的减水剂彻底混合的硅酸盐水泥，以得到高活性和干的水泥混合物。本专利技术涉及用于生产混合水泥的工艺，其中，水泥含有硅酸盐水泥和细粒辅助粘结材料，该硅酸盐水泥与微填料以及可能的减水剂彻底混合成干水泥混合物，该辅助粘结材料选自高炉炉渣、粉煤灰、石英、硅石、无定型二氧化硅、石灰石和回收混凝土，其特征在于在第一步骤中，将所述辅助材料在干燥状态下研磨到至少1000cm2/g(Blaine)的比表面，以及，在第二步骤中，将已研磨的辅助材料与总研磨质量的至少20％重量的高活性水泥混合物在干燥状态下一起研磨，以得到至少3000cm2/g(Blaine)的比表面，该高活性水泥混合物含有水泥、以及含有SiO2的微填料和粉状减水剂形式的聚合物这些成份中的至少一种，该混合物已经在具有振动研磨介质的研磨机中被预先处理，其中，对水泥颗粒施加大量的冲击脉冲，使水泥颗粒的表面能和化学活性增加。对所述辅助材料进行单独的初步研磨以得到至少1000cm2/g(Blaine)的比表面，然后与总研磨质量的至少约20％重量比的高活性水泥混合物进行共同研磨以得到至少3000cm2/g(Blaine)的比表面。这使得在使用高炉炉渣情况下水硬活性的提高。在使用硅石或其它含有二氧化硅的物质的情况下实现了与氢氧化钙的化学活性的提高。这种提高是由于所述混合料的颗粒的表面改性而引起的，其形式为微缺陷、微裂纹和位错，所述微缺陷、微裂缝和位错是由研磨工艺引起的应力诱导动态转变而导致的。根据本专利技术的一个非常有优势的实施例，所述高活性水泥混合物已经根据欧洲专利No.0 696 262的方法而制造出来。但是，也可能使用已经根据相应工艺进行过处理的水泥混合物，来得到与在EP 0 696 262中叙述的抗压强度相应的抗压强度。欧洲专利说明书No.EP 0 696 262描述了生产水泥的方法，该方法可以用来生产下面的水泥，该水泥可以用来生产净浆浆体(paste)、灰浆、混凝土，以及具有高承载能力、具有减少的水含量、高机械强度和密度以及快速强度增进的其它基于水泥的材料。该方法包括对水泥与两个成份中的至少一个成份的混合物进行机械-化学处理，其中，第一成份是含有二氧化硅的微填料，第二成份是减水剂形式的聚合物。水泥与第一和/或第二成份在第一阶段在干燥状态下混合，其中，第一和/或第二成份中的颗粒被吸收在水泥颗粒上。在第一阶段得到的混合物在第二阶段在具有振动研磨介质的研磨机中被处理，其中，对所述混合物中的颗粒进行大量的冲击脉冲，所述冲击脉冲以非常快的顺序改变方向，从而导致水泥颗粒的表面性能的改性，所述改性的形式为表面能和化学活性的显著增加。第二阶段中处理的持续时间足以使在振动下被彻底压实且在密封条件下在+20℃养护的边长为20mm的水泥净浆立方体得到等于至少60MPa的1天抗压强度。欧洲专利No.0 696 262因此被并入本专利申请中。本专利技术还涉及用于生产混凝土混合物的方法。该方法被用于制备成形的混凝土单元或结构，包括下面的步骤，首先根据上面的所述方法生产混合水泥，然后将所述混合水泥与沙子和/或具有更大尺寸的骨料以及水混合，接着浇注成形单元或结构并硬化该物体。下面将部分地结合表格和附图来更详细地描述本专利技术，其中附图说明图1是示出了根据本专利技术生产的混合水泥与传统硅酸盐水泥以及根据所提出的方法进行过研磨的初始混合料相比较的颗粒尺寸分布平均情况的图示。其显示出所述混合水泥的比表面与商业生产的纯硅酸盐水泥的比表面相符。下面的表1和表2分别示出了欧洲标准的水泥-沙比为1∶3、水泥-粘合剂比为0.50的EN灰浆，具有根据本专利技术生产的含有高体积粉煤灰的混合水泥的混凝土，以及具有传统混合水泥的混凝土的强度增进。表1.对EN灰浆与粉煤灰的测试(根据所提出的专利技术生产的混合水泥) 表2.对EN灰浆与粉煤灰的测试(传统的混合水泥) 下面的表3表示EN灰浆(水泥-沙比为1∶3，水-粘合剂比为0.50)，以及具有根据本专利技术生产的含有高体积石英填料的混合水泥的混凝土的强度增进。表3.对EN灰浆与石英填料的测试 *)粘合剂含量为300kg/m3和w/B比为0.65的混凝土下面的表4表示具有根据本专利技术生产的含有高体积高炉炉渣的混合水泥以及传统混合水泥的EN灰浆(水泥-沙比为1∶3，水-粘合剂比为0.50)的强度增进。在表4和表5中，HRC代表高活性水泥，例如根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产混合水泥的工艺，其中，水泥含有硅酸盐水泥和细粒辅助粘结材料，该硅酸盐水泥与微填料以及可能的减水剂彻底混合成干水泥混合物，该辅助粘结材料选自高炉炉渣、粉煤灰、石英、硅石、无定型二氧化硅、石灰石和回收混凝土，其特征在于，在第一步骤中，将所述辅助材料在干燥状态下研磨到至少１０００ｃｍ↑［２］／ｇ（Ｂｌａｉｎｅ）的比表面，以及，在第二步骤中，将已研磨的辅助材料与总研磨质量的至少２０％的高活性水泥混合物在干燥状态一起研磨，以得到至少３０００ｃｍ↑［２］／ｇ（Ｂｌａｉｎｅ）的比表面，该高活性水泥混合物含有水泥、以及选自含有ＳｉＯ↓［２］的微填料和粉状减水剂形式的聚合物这些成份中的至少一种，该混合物已经在具有振动研磨介质的研磨机中被预先处理，其中，对水泥颗粒施加大量的冲击脉冲，使水泥颗粒的表面能和化学活性增加。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：V罗南，
申请(专利权)人：普洛希多企业公司，
类型：发明
国别省市：LI[列支敦士登]