【技术实现步骤摘要】
本申请涉及水泥领域，尤其是涉及一种高掺量粉煤灰硅酸盐水泥及其制备方法。
技术介绍
1、粉煤灰水泥是一种将粉煤灰用作部分替代材料的水泥。粉煤灰是燃烧煤炭时产生的副产品，它含有大量的硅酸、铝酸和氧化铁等活性物质，可以在混凝土中起到增强和填充作用。通过将粉煤灰与水泥混合，可以有效减少对水泥原料石灰石的需求，降低碳排放量。
2、粉煤灰水泥具有一些技术优势。首先，它可以改善混凝土的工作性能，使混凝土更易于施工和调整。其次，粉煤灰水泥可以提高混凝土的强度和耐久性，减少裂缝和渗透。此外，粉煤灰的使用还可以减少水泥生产过程中的能源消耗，降低碳排放，对环境友好。这使得粉煤灰水泥成为建筑行业中受关注和应用广泛的技术。
3、粉煤灰中的氧化钙等活性成分较少，因此其反应活性较低，需要较长的养护时间来达到预定的强度，这导致施工周期会延长。为解决该问题，需要对粉煤灰进行粉磨处理，尽量增大其比表面积，以获得更高的反应活性。但随着粉磨的进行，比表面积增大的粉煤灰颗粒不仅粉磨效率下降，且有团聚趋势，不利于进一步增大比表面积，提高活性。
技术实现思路
1、本申请提供一种高掺量粉煤灰硅酸盐水泥及其制备方法，该水泥在粉磨过程中，能够有效解决粉煤灰后期粉磨效率下降的问题。
2、第一方面，本申请提供了一种高掺量粉煤灰硅酸盐水泥，其包括如下重量份的原料：
3、粉煤灰30～50％；
4、石膏3～5％；
5、粉煤灰活性激发剂1～3％；
6、脂肪胺聚氧
7、熟料为余量。
8、粉煤灰在经过粉磨后，其表面活性位点增多，一方面容易发生团聚，另一方面粉磨产生的裂纹处容易因分子间作用力而愈合，只是粉磨难度增加，效率下降，上述脂肪胺聚氧乙烯醚硝酸盐溶液能够有效解决该问题，具体的，该脂肪胺聚氧乙烯醚硝酸盐是由脂肪胺聚氧乙烯醚(结构式如式ⅰ所示)和硝酸发生制盐反应的产物。反应后所得脂肪胺聚氧乙烯醚硝酸盐分子中带有阳离子铵盐和两个羟基基团，其在粉磨过程中能够吸附于粉煤灰表面，通过空间位阻作用和静电作用，有效抑制高比表面积的粉煤灰颗粒团聚现象；同时削弱颗粒裂纹处的分子间作用力，降低裂纹愈合的概率，促进粉磨的进行。
9、
10、另外需要说明的是，由于本申请的脂肪胺聚氧乙烯醚硝酸盐含有两个羟基基团，使得吸附于粉煤灰表面的分子间能够相互键合形成氢键，对粉磨过程因摩擦热中产生的局部高温具有更强的耐受性，不易失效，有利于保障粉磨效果。
11、优选的，所述脂肪胺聚氧乙烯醚和硝酸的质量比为2～4:1。
12、优选的，所述有脂肪胺优选为十二胺聚氧乙烯醚和/或十八胺聚氧乙烯醚。
13、优选的，所述有机溶剂为醇类溶剂。
14、优选的，所述粉煤灰的比表面积不小于350㎡/㎏。
15、优选的，所述粉煤灰的氧化钙含量不低于10wt％。
16、优选的，所述水泥的原料还包括稳定剂0.5～2％，所述稳定剂包括柠檬酸40～60％、硅酸钠20～30％和硅酸二氢镁20～30％。
17、粉煤灰和水泥水化产物主要包括水化硅酸钙凝胶(c-s-h)和氢氧化钙晶体(ch)。氢氧化钙晶体也是水化产物中含量最多的晶相产物，对水泥硬化后的机械强度和体积稳定性具有重要影响。氢氧化钙晶体晶体形成会有一定概率会发生水解反应，降低硬化后强度，本申请通过加入上述稳定剂，能够抑制氢氧化钙晶体的水解，改善水泥浆体的机械强度。
18、优选的，所述粉煤灰活性激发剂包括碳酸钠5～10％、元明粉40～60％、氢氧化钠为余量。
19、优选的，所述石膏为二水石膏。
20、第二方面，本申请提供一种高掺量粉煤灰硅酸盐水泥的制备方法，包括如下步骤：将熟料与石膏混合球磨，得比表面积不小于350㎡/㎏，0.08mm方孔筛筛余量小于2％的预混料；
21、将粉煤灰、粉煤灰活性激发剂和脂肪胺聚氧乙烯醚硝酸盐溶液混合球磨，得到比表面积不小于350㎡/㎏，0.08mm方孔筛筛余量小于2％的共混料；
22、将预混料与共混料混合均匀即得高掺量粉煤灰硅酸盐水泥。
23、优选的，预混料的原料中还加入有稳定剂，稳定剂占水泥质量的0.5～2％。
24、通过加入脂肪胺聚氧乙烯醚硝酸盐溶液，可提高粉煤灰的球磨效率，在同等球磨时间下，能够得到粒径更小，比表面积更大的粉煤灰，从而提高其活性，增强水泥浆体的机械强度。
25、综上所述，本申请具有如下有益效果：
26、1、本申请通过在粉煤灰粉磨过程中加入脂肪胺聚氧乙烯醚硝酸盐溶液，能够有效提高粉磨效率，得到比表面积更大的粉煤灰颗粒，提高其反应活性，从而改善水泥浆体的机械强度。
27、2、本申请通过在水泥原料中掺入由柠檬酸、硅酸钠和硅酸二氢镁组成的稳定剂，能够抑制氢氧化钙晶体的水解，改善高掺量粉煤灰水泥水化浆体的机械强度。
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1.一种高掺量粉煤灰硅酸盐水泥，其特征在于，包括如下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的高掺量粉煤灰硅酸盐水泥，其特征在于，所述脂肪胺聚氧乙烯醚和硝酸的质量比为2～4:1。
3.根据权利要求1所述的高掺量粉煤灰硅酸盐水泥，其特征在于，所述有机溶剂为醇类溶剂。
4.根据权利要求1所述的高掺量粉煤灰硅酸盐水泥，其特征在于，所述粉煤灰的比表面积不小于350㎡/㎏。
5.根据权利要求1所述的高掺量粉煤灰硅酸盐水泥，其特征在于，所述粉煤灰的氧化钙含量不低于10wt%。
6.根据权利要求1所述的高掺量粉煤灰硅酸盐水泥，其特征在于，所述水泥的原料还包括稳定剂0.5～2%，所述稳定剂包括柠檬酸40～60%、硅酸钠20～30%和硅酸二氢镁20～30%。
7.根据权利要求6所述的高掺量粉煤灰硅酸盐水泥，其特征在于，所述粉煤灰活性激发剂包括碳酸钠5～10%、元明粉40～60%、氢氧化钠为余量。
8.根据权利要求1所述的高掺量粉煤灰硅酸盐水泥，其特征在于，所述石膏为二水石膏。
9.根据权利要求1～8任一项
10.根据权利要求9所述的高掺量粉煤灰硅酸盐水泥的制备方法，其特征在于，预混料的原料中还加入有稳定剂，稳定剂占水泥质量的0.5～2%。
...【技术特征摘要】
1.一种高掺量粉煤灰硅酸盐水泥，其特征在于，包括如下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的高掺量粉煤灰硅酸盐水泥，其特征在于，所述脂肪胺聚氧乙烯醚和硝酸的质量比为2～4:1。
3.根据权利要求1所述的高掺量粉煤灰硅酸盐水泥，其特征在于，所述有机溶剂为醇类溶剂。
4.根据权利要求1所述的高掺量粉煤灰硅酸盐水泥，其特征在于，所述粉煤灰的比表面积不小于350㎡/㎏。
5.根据权利要求1所述的高掺量粉煤灰硅酸盐水泥，其特征在于，所述粉煤灰的氧化钙含量不低于10wt%。
6.根据权利要求1所述的高掺量粉煤灰硅酸盐水泥，其特征在于，所述水泥的原料还...
【专利技术属性】
技术研发人员：方立敏，王雪铨，
申请(专利权)人：湖州昂狮环保有限公司，
类型：发明
国别省市：
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