一种微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥及其生产方法。该水泥熟料矿物成份包括28～40％的C4A3S，20～35％的C2S，10～20％的f

【技术实现步骤摘要】
一种微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥及其生产方法


[0001]本专利技术属于建筑材料领域，涉及对微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥工业化生产技术的改进。具体地说，是一种新品种微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥及其生产方法。

技术介绍

[0002]传统硫铝酸盐水泥的矿物组成及生产方法，特别是对原料要求十分严格。所用原材料应尽量减少三氧化二铁、硫化物、等氧化物含量，对AL2O3的含量要求大于等于60％以上，适应生产的优质原材料越来越少，价格越来越贵，形成供需矛盾。吨水泥熟料耗生料高，煅烧温度1500-1550℃，具有碳排放高的背景。传统硫铝酸盐水泥还普遍存在早期凝结慢、强度低、易开裂、易泛碱、制成构件开裂现象多，损坏率高，应用中直接影响生产成本及质量。
[0003]所以提高水泥凝结速度和抗压强度，降低生产能耗与污染，同时提高施工效率非常有意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种全新组份结构的微膨胀高贝利特硫铝水泥产品，特别是具有快凝快硬和后期强度有显著提升的微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥。本专利技术采用的技术手段是借助于高贝利特水泥熟料的研究成果，在熟料的组分中对 cm值的提高，微膨胀主要组分中f-CaO和f-SO3的相应比例提高，突破了硫铝酸盐水泥和高贝利特硫铝酸盐水泥产品指标。所制备出的微膨胀高贝利特水泥抗压强度显著提升并且后期不倒缩、不泛碱、不开裂、等多项技术指标突破，填补了市场空白、并同时获得节能、利废、减排的效果。
[0005]本专利技术的具体技术方案是：
[0006](一)微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备方法
[0007]本方法包括以下步骤：
[0008](1)预备生料：依据上述(一)所述的配比计算所需各原料用量，称取质量百分比为40～60％的石灰石、20～40％的低品位铝矾土和10～30％的硬石膏；
[0009](2)生料预制：将(1)中制备的生料经粉磨、均化得到规定细度的生料；
[0010](3)煅烧：将步骤(2)所得的生料在回转窑中经1300
±
50℃下煅烧，得到水泥熟料,所含矿物中包含10～20％的f-SO3，5～10％的f-CaO。
[0011]所述步骤(3)中的水泥熟料，其所含矿物成份包括28～40％的C4A3S，20～ 35％的C2S，10～20％的f-SO3，5～10％的f-CaO，4～7％的C4AF，余量为混杂矿物成分，所述熟料中余量混杂矿物成分≤16.0％；
[0012]所述步骤(3)中的水泥熟料，具有如下列重量百分比的化学成分组成：10～ 13％的SiO2，12～25％的Al2O3，1.1～6％的Fe2O3，50～60％的CaO，16～20％的SO3，余量为混杂化学成分；熟料率值范围Cm：1.4～2.0，P:1～2。
[0013]上述(1)预备生料中，石灰石组份为天然石灰石，所需要控制的原则是石灰石中
CaO含量必须大于52％以上，硬石膏组分为天然石膏，所需要控制的原则是硬石膏中SO3含量必须大于42％以上，低品位铝矾土组分所需要控制的原则是铝矾土中Al2O3含量必须大于35％以上。
[0014](二)微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥
[0015]微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥，包括水泥熟料，调凝、促强组分，填充辅料组分所配比，选择上述(一)所说的微膨胀水泥熟料，调凝、促强组分选择硬石膏，填充辅料选择石灰石，并按照下述重量百分比的混配、研磨成水泥：微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥熟料50％～80％、硬石膏10％～25％、石灰石10％～30％。
[0016]按照上述重量百分比的混配、研磨成水泥物化指标为：
[0017]初凝时间：6～15分钟、终凝时间：10～30分钟；2小时抗压强度：3～25Mpa、 28天抗压强度：45～70Mpa、28天自由膨胀率：0.03％～0.22％，限制膨胀率：水中28天膨胀率0.010％～0.100％。
[0018](三)微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥的生产工艺
[0019]本工艺包括以下步骤：
[0020](1)生料的制备：称取质量百分比为40～60％的石灰石、20～40％的低品位铝矾土和10～30％的硬石膏，经生料磨粉磨，然后风选、均化，得入窑生料；
[0021](2)熟料的制备：将步骤(1)所得入窑生料在回转窑中1300
±
50℃煅烧，得到微膨胀水泥熟料，所含矿物组份中包括5～10％的f-CaO，10～20％的f-SO
3， 4～7％的C4AF；
[0022](3)水泥的制备：按照水泥设计标号及要求，参照熟料为50％～80％、硬石膏为10％～25％、石灰石为10～30％的比例范围选择硬石膏、石灰石以及微膨胀水泥熟料的具体比例，经小磨实验进行矫正确定最终混合比例，再混合粉磨至比表面积≥430m2/Kg，制成微膨胀水泥。
[0023]上述的步骤(3)的水泥制备中，混合粉磨前，加入0～0.5％的硼酸。
[0024]本专利技术所解决的技术问题是基于熟料成分的活性、并借助在水化过程中 C4A3S、C2S、f-SO3、f-CaO和C4AF的相互激发，以及后加入的填料中含的有效组分强烈激发的作用，使得最终的水泥初凝时间最短为6分钟，终凝时间最短为 10分钟，有效提升凝结速度，从而有效提升施工效率；2小时抗压强度最高可达 25Mpa，28天的抗压强度可达70Mpa，使微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥的高强、抗裂、抗泛碱以及后期抗压强度得到提升，为施工企业带来更大的收益和市场竞争力。
[0025]本专利技术中采用的技术手段有以下显著特点,形成了突出的技术进步：
[0026](1)关于熟料
[0027]本专利技术微膨胀水泥熟料所含矿物组份中包括5～10％的f-CaO、10～20％的 f-SO3使得微膨胀硫铝酸盐水泥熟料的配比率值产生了突破性改进。从而形成了突出的快硬、快凝特征、并可以实现后期强度高和收缩率小的特征。极大地改善了微膨胀水泥的品质、扩展了它的应用范畴。
[0028](2)关于熟料的制备方法对于本专利技术的贡献
[0029]在熟料的配比中采用了新的理念和率值比例关系，可以在加工中大量采用低品位铝矾土，不但有利于生态环境的保护和保护了资源，而且直接提高了微膨胀水泥的各项技术指标，同时大大降低了生产成本。
[0030](3)微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥的配比和工艺过程是优越品质的保证
[0031]在本专利技术中水泥熟料的配比技术和工艺技术的前提下，再加入调凝、促强组分，填料所配制，并经均混研磨可以形成各种型号和各种用途的产品。
[0032]采用本专利技术的微膨胀水泥熟料，配以硬石膏和石灰石，就可以生产出初凝时间： 6～15分钟、终凝时间：10～30分钟；2小时抗压强度：3～25MPa、28天抗压强度：45～70MPa、28天自由膨胀率：0.03％～0.22％，限制膨胀率：水中28天膨胀率0.010％～0.10％。
[0033]微膨胀水泥生产的工艺过程包含以下创新点：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：(1)预备生料：依据权利要求1所述的配比计算所需各原料用量，称取质量百分比为40～60％的石灰石、20～40％的低品位铝矾土和10～30％的硬石膏；(2)生料预制：将(1)中制备的生料经粉磨、均化得到规定细度的生料；(3)煅烧：将步骤(2)所得的生料在回转窑中经1300
±
50℃下煅烧，得到水泥熟料；所述步骤(3)中的水泥熟料，其所含矿物成份包括28～40％的C4A3S，20～35％的C2S，10～20％的f-SO3，5～10％的f-CaO，4～7％的C4AF，余量为混杂矿物成分，所述熟料中余量混杂矿物成分≤16.0％；所述步骤(3)中的水泥熟料，具有如下列重量百分比的化学成分组成：10～13％的SiO2，12～25％的Al2O3，1.1～6％的Fe2O3，50～60％的CaO，16～20％的SO3，余量为混杂化学成分；熟料率值范围Cm：1.4～2.0，P:1～2。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述(1)预备生料中，石灰石组份为天然石灰石，所需要控制的原则是石灰石中CaO含量必须大于52％以上，硬石膏组分为天然石膏，所需要控制的原则是硬石膏中SO3含量必须大于42％以上，低品位铝矾土组分所需要控制的原则是铝矾土中Al2O3含量必须大于35％以上。3.一种微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥，包括水泥熟料，调凝、促强组分，填充辅料组分所配比，其特征在于：选择权利要求1所说的水泥熟料，调凝、促强组分选择硬石膏，填充辅...

【专利技术属性】
技术研发人员：李豪，张世杰，张学文，刘小芬，张进卫，
申请(专利权)人：郑州市建文特材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：