一种农村乡镇及抗裂砼用32.5混合硅酸盐水泥及其制备方法技术

本发明专利技术涉及水泥、混凝土领域，公开了一种农村乡镇及抗裂砼用32.5混合硅酸盐水泥及其制备方法，采用生产或外购要求控制指标的熟料，与其它原料混合粉磨制备的方式，按水泥质量计其配比：硅酸盐水泥熟料40％～65％、石灰石10％～25％、石膏3.0％～6.0％、混合材6％～45％、助磨剂0.05％‑0.5％；其部分控制参数：3um～32um颗粒质量含量≥70％；2.2％≤SO

A kind of 32.5 mixed Portland cement used in rural villages and towns and anti cracking concrete and its preparation method

The invention relates to the field of cement and concrete, and discloses a 32.5 mixed Portland cement for rural villages and towns and anti crack concrete and its preparation method. The clinker required to control the index by production or outsourcing is used for mixing and grinding with other raw materials. According to the quality of cement, the proportion is: Portland cement clinker 40% - 65%, limestone 10% - 25%, gypsum 3.0% - 6.0%, mixed cement clinker 40% - 65%, limestone 10% - 25%, gypsum 3.0% - 6.0% Material 6% ~ 45%, grinding aid 0.05% \u2011 0.5%; some control parameters: 3um ~ 32um particle mass content \u2265 70%; 2.2% < so

【技术实现步骤摘要】
一种农村乡镇及抗裂砼用32.5混合硅酸盐水泥及其制备方法
本专利技术涉及水泥及混凝土生产技术和固体废物综合利用领域，具体涉及一种农村乡镇及抗裂砼用32.5混合硅酸盐水泥及其制备方法。
技术介绍
2018年，全国水泥总产消量21.8亿吨，其中，32.5等级水泥产销量约10亿吨左右，约占45％-50％。由于使用量最大的C30混凝土中水泥熟料用量在200kg/m3以下，总胶凝材料(熟料、掺合料)约400kg/m3，所以普通混凝土的水泥熟料系数在0.5以下。2018年，湖南预拌混凝土产量为9600万立方米，C15～C35强度等级混凝土约占所有混凝土量的85％以上。目前国内约50％左右的水泥用于非预拌混凝土及砂浆，其中相当一部分是32.5等级水泥，主要用于农村、乡镇房屋等大量中小型结构工程。由于不是预拌混凝土，现场拌制计量、储存等条件不具备，加上混合材粉资源、生产、专用车辆、储存等条件限制，不便掺加掺合料。从节能减排、方便施工、经济实用等角度，适合由水泥厂全部掺加掺合料，并提供相应较低级别的适用水泥品种，直接加水、砂与石即可配制混凝土，并改善其耐久性。乡村建筑物大部分在1-3层，根据建筑工程设计、施工与验收规范，低于5层的建筑物各部位的常规混凝土强度可作以下分类：①基础梁、板、承台、柱一般C20-C35；②墙板柱一般C20；③楼板一般C20-C25；④村镇道路、沟渠、中小型预制品等民用结构混凝土一般为C20-C30。JGJ/T193-2009《混凝土耐久性检验评定标准》混凝土早期抗裂性能等级划分如下表<br>GB/T3183及其各级别砌筑水泥只能适用范围限于砌筑、抹面、垫层混凝土，即不能用于结构混凝土，如柱、梁、楼板、部分混凝土墙等。GB/T3183对熟料用量、混合材品种和掺量均不做限制，比GB175大大放宽混合材品种和掺量要求，且同等级产品性能指标比GB175要低很多。如混合材质量差、活性指标低及颗粒级配不合理，则制备32.5通用硅酸盐水泥时，需用较多数量的硅酸盐水泥熟料，不利于节能减排与降低水泥生产成本，也难以满足部分工程性能要求。而C30及以下强度等级混凝土中胶凝材料中熟料系数实际在0.5以下,使用42.5及以上等级水泥配制C15～C35强度范围的混凝土时。为了保证混凝土的性能与密实性，还要在每立方混凝土中另外掺入100～200kg的掺合料，否则混凝土中浆料过少，影响混凝土密实性能，工作性能如流动度等难以满足施工要求。预拌混凝土搅拌时间通常30秒内，普遍存在难以将水泥、掺合料、砂、石、功能性外加剂拌匀等问题。此外，混凝土中三氧化硫不仅直接影响凝结时间，而且还影响变形性质、需水性质、强度发展以及与外加剂的相容性。使用42.5水泥配制C15～C35混凝土时，由于掺合料掺入量较多，而掺合料中很少甚至几乎没有三氧化硫，仅靠水泥中引入三氧化硫，将会导致混凝土中胶凝材料水化反应所需的硫酸根离子严重不足或匮乏，严重影响混凝土性能。因此，为满足工程建设和市场需求，针对农村、乡镇中低强度等级的C15～C35结构混凝土及其提高其耐久性、减少工程裂缝，研究开发相适应的32.5混合硅酸盐水泥品种，直接加水、砂、石及外加剂即可制备C35及以下普通结构混凝土，而不需再掺加掺合料，混凝土胶凝材料中掺合料在制备水泥产品时掺加，改善工程开裂及耐久性等。具有重大作用意义和社会经济效益，有良好的应用前景。本专利技术针对混凝土早期开裂及预拌混凝土胶凝材料匀质性等方面问题，以及农村、城镇大量32.5等低强度等级水泥的客观需求(约占水泥总产量一半)，以综合解决工程应用实际问题为目标。在总结现有技术的基础上，通过广泛调查研究，进行了大量试验研究与分析，提出相应技术方案及措施。根据C15～C35普通混凝土结构工程的设计、施工规范及标准，要求水泥28天抗压强度≥32.5MPa且≤42.5MPa，同时对水泥组分、早期抗裂等级、3天抗压强度、3um～32um颗粒含量、SO3含量、碱含量、氯离子、与减水剂的相容性均有要求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术目的在于提供一种农村乡镇及抗裂砼用32.5混合硅酸盐水泥及其制备方法，本专利技术原料来源广泛，直接加水、砂、石及外加剂即可制备普通结构及抗裂混凝土，不需要另外添加其他掺合料，并改善提高混凝土的密实性、匀质性、工作性和耐久性能，减少工程裂缝，既经济又可提高施工效率。本专利技术采取的技术方案是：一种农村乡镇及抗裂砼用32.5混合硅酸盐水泥，采用生产或外购要求控制参数的熟料，与其它原料混合粉磨制备的方式，按水泥质量计其配比：硅酸盐水泥熟料40％～65％、石膏3.0％～6.0％、石灰石10％～25％、混合材6％～45％，助磨剂0.05％-0.5％；所述硅酸盐水泥熟料为预分解窑煅烧熟料，其控制参数：除符合GB/T21372要求外，1天抗压强度≥12MPa，3天抗压强度≥28MPa，28天抗压强度≥55MPa，铝酸三钙质量含量≤8％，硅酸盐矿物质量含量≥68％，硅酸三钙质量含量≤58％，氧化镁质量含量＜5％，游离氧化钙质量含量≤1.5％，碱含量按(0.658K2O+Na2O)计＜0.6％。进一步的，混合材包括粒化高炉矿渣、炉渣、煅烧煤矸石、粉煤灰在内的混合材料中一种或多种，混合材中允许有0～8％符合要求的砂岩、磷渣、窑灰、钢渣或其它废渣替代混合材，将其磨细到比表面积≥330m2/kg且≤380m2/kg，测试混合材与基准水泥质量比为3:7的混合物与基准水泥28天抗压强度值的比值≥65％；所述混合材中碱含量以(0.658K2O+Na2O)计＜0.6％，氯离子质量含量＜0.06％。进一步的，所述助磨剂由三异丙醇胺环硼酸酯与二乙醇单异醇胺环硼酸酯中任一种或两种，并可与羟基乙叉二膦酸四钠复合而成。进一步的，所述石灰石符合三氧化二铝质量含量≤2.5％，碳酸钙质量含量＞80％；所述石膏须符合GB/T5483和GB/T21371要求。一种农村乡镇及抗裂砼用32.5混合硅酸盐水泥的制备方法，采用熟料与其他原料混合粉磨制备的方式；步骤一，原料选择，硅酸盐水泥熟料、混合材、石膏、石灰石、助磨剂进行检测，符合规定的原材料投入下道生产工序。步骤二，选择混合粉磨方式时，将硅酸盐水泥熟料，石灰石、混合材、石膏、助磨剂按设计配比由球磨机或立磨粉磨制备。步骤三，控制32.5混合硅酸盐水泥的3天抗压强度≥13MPa，28天抗压强度≥32.5MPa且≤42.5MPa，比表面积≥290m2/kg且≤360m2/kg，3um～32um颗粒质量含量≥70％；控制水泥中SO3质量含量＜3.5％且≥2.2％，碱质量含量以0.658K2O+Na2O计＜0.6％，水泥与减水剂相容性指标的净浆流动度≥210mm及1小时经时损失率≤20％。成品入库储存。进一步的，所述步骤三中控制水泥3天抗压强度是依据GB/T17671检测；依据JC/T738《水泥强度快速检验法》检测1天抗压强度与依据GB/T17671检测28天实际抗压强度，通过大量试验数据，总结两者强度增长规本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农村乡镇及抗裂砼用32.5混合硅酸盐水泥，其特征在于，采用生产或外购要求控制参数的熟料，与其它原料混合粉磨制备的方式，按水泥质量计其配比：硅酸盐水泥熟料40％～65％、石膏3.0％～6.0％、石灰石10％～25％、混合材6％～45％，助磨剂0.05％-0.5％；/n所述硅酸盐水泥熟料为预分解窑煅烧熟料，其控制参数：除符合GB/T21372要求外，1天抗压强度≥12MPa，3天抗压强度≥28MPa，28天抗压强度≥55MPa，铝酸三钙质量含量≤8％，硅酸盐矿物质量含量≥68％，硅酸三钙质量含量≤58％，氧化镁质量含量＜5％，游离氧化钙质量含量≤1.5％，碱含量按0.658K

【技术特征摘要】
1.一种农村乡镇及抗裂砼用32.5混合硅酸盐水泥，其特征在于，采用生产或外购要求控制参数的熟料，与其它原料混合粉磨制备的方式，按水泥质量计其配比：硅酸盐水泥熟料40％～65％、石膏3.0％～6.0％、石灰石10％～25％、混合材6％～45％，助磨剂0.05％-0.5％；
所述硅酸盐水泥熟料为预分解窑煅烧熟料，其控制参数：除符合GB/T21372要求外，1天抗压强度≥12MPa，3天抗压强度≥28MPa，28天抗压强度≥55MPa，铝酸三钙质量含量≤8％，硅酸盐矿物质量含量≥68％，硅酸三钙质量含量≤58％，氧化镁质量含量＜5％，游离氧化钙质量含量≤1.5％，碱含量按0.658K2O+Na2O计＜0.6％。


2.根据权利要求1所述一种农村乡镇普通结构砼用及抗裂砼用32.5混合硅酸盐水泥，其特征在于，混合材包括粒化高炉矿渣、炉渣、煅烧煤矸石、粉煤灰在内的混合材料中一种或多种，混合材中允许有0～8％符合要求的砂岩、磷渣、窑灰、钢渣或其它废渣替代混合材，将其磨细到比表面积≥330m2/kg且≤380m2/kg，测试混合材与基准水泥质量比为3:7的混合物与基准水泥28天抗压强度值的比值≥65％；所述混合材中碱含量以0.658K2O+Na2O计＜0.6％，氯离子质量含量＜0.06％。


3.根据权利要求1所述一种农村乡镇普通结构砼用及抗裂砼用32.5混合硅酸盐水泥，其特征在于，所述助磨剂由三异丙醇胺环硼酸酯与二乙醇单异醇胺环硼酸酯中任一种或两种，并可与羟基乙叉二膦酸四钠复合而成。


4.根据权利要求1所述的一种农村乡镇及抗裂砼用32.5混合硅酸盐水泥，其特征在于，所述石灰石中符合三氧化二铝含量≤2.5％，碳酸钙含量＞80％；所述石膏须符合GB/T5483和GB/T21371要求。


5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种农村乡镇及抗裂砼用32.5混合硅酸盐水泥的制备方法，其特征在于，采用熟料与其他原料混合粉磨制备的方式；
步骤一，原料选择，硅酸盐水泥熟料、混合材、石膏、石灰石、助磨剂进行检...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡炳煌，罗俊雄，冷发光，王紫娴，周永祥，宋笑，王祖琦，刘山，赵林林，
申请(专利权)人：王紫娴，程菲，
类型：发明
国别省市：湖南;43