[go: up one dir, main page]

CN102167526A - 一种低收缩碱矿渣水泥组合物及其制备方法 - Google Patents

一种低收缩碱矿渣水泥组合物及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102167526A
CN102167526A CN2011100236097A CN201110023609A CN102167526A CN 102167526 A CN102167526 A CN 102167526A CN 2011100236097 A CN2011100236097 A CN 2011100236097A CN 201110023609 A CN201110023609 A CN 201110023609A CN 102167526 A CN102167526 A CN 102167526A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sodium hydroxide
aluminum stearate
slag cement
powder
alkali slag
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011100236097A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102167526B (zh
Inventor
方永浩
顾亚敏
刘军峰
吕正龙
袁雪莲
余韬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hohai University HHU
Original Assignee
Hohai University HHU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hohai University HHU filed Critical Hohai University HHU
Priority to CN201110023609A priority Critical patent/CN102167526B/zh
Publication of CN102167526A publication Critical patent/CN102167526A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102167526B publication Critical patent/CN102167526B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/10—Lime cements or magnesium oxide cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10—Coating or impregnating
    • C04B20/1018—Coating or impregnating with organic materials
    • C04B20/1022—Non-macromolecular compounds
    • C04B20/1025—Fats; Fatty oils; Ester type waxes; Higher fatty acids; Derivatives thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明提供一种低收缩碱矿渣水泥组合物及其制备方法。其特征在于：它是由粒化高炉矿渣粉80~90%,氢氧化钠4~10%、轻烧氧化镁4~12%、外加氢氧化钠和轻烧氧化镁总质量的1~4%硬脂酸铝制得。用粉碎机将氢氧化钠粉碎成为0.08mm方孔筛筛余量为0.5~2%的粉末，将所述氢氧化钠粉、轻烧氧化镁粉和硬脂酸铝倒入可加热的高速搅拌机中，在160~200℃下搅拌4~5min后自然冷却到室温，制得硬脂酸铝包覆氢氧化钠-氧化镁复合粉；将所述粒化高炉矿渣粉和硬脂酸铝包覆氢氧化钠-氧化镁复合粉依次倒入封闭式搅拌机，搅拌均匀。本发明产品加水搅拌后初凝时间大于45min，终凝时间不大于240min,硬化后强度高、收缩小。

Description

一种低收缩碱矿渣水泥组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种碱矿渣水泥组合物，具体地说是涉及一种凝结时间正常且可按需要调整，硬化后强度高、收缩小的碱矿渣水泥组合物；本发明还涉及这种碱矿渣水泥的制备方法。
背景技术
碱矿渣水泥是由磨细粒化高炉矿渣和碱性激发剂组成的、具有快凝、早强、高强和优良耐热、耐冻、耐腐蚀性能的新型胶凝材料，在各类水工、土木、交通、电力、海港等工程中有广阔的应用前景。
碱矿渣水泥的主要水化产物是水化硅酸盐和水化铝硅酸盐凝胶，这类产物具有很强的胶结能力，形成的硬化体具有很好的力学性能，但其干燥收缩很大，容易引起硬化体开裂，直接制约了碱矿渣水泥在众多领域的应用。尽管钙质膨胀剂、钙矾石类膨胀剂和镁质膨胀剂已被广泛应用于以硅酸盐钙为主要矿物的通用水泥混凝土的减缩，但由于碱矿渣水泥中不存在形成钙矾石所需的高钙环境，因此钙矾石类膨胀剂对碱矿渣水泥无减缩作用；将通用的钙质膨胀剂和镁质膨胀剂应用于碱矿渣水泥时，由于钙离子和镁离子的溶出使通常作为激发剂的水玻璃迅速絮凝而使胶凝材料发生快凝，不仅无法施工，而且也严重影响水泥的固化强度。
发明内容
本发明的目的在于针对现有碱矿渣水泥凝结过快、硬化过程和环境干燥作用下收缩大、容易引起开裂的不足，提供一种凝结时间正常，硬化后强度高、收缩小的低收缩碱矿渣水泥组合物。
本发明的另一目的在于提供这种低收缩碱矿渣水泥组合物的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种低收缩碱矿渣水泥的组合物，其特征在于：它是由粒化高炉矿渣粉80～90％(质量分数)，氢氧化钠4～10％、轻烧氧化镁4～12％、外加氢氧化钠和轻烧氧化镁总量的1～4％硬脂酸铝制得。
本发明产品组合配比优选为：所述粒化高炉矿渣粉84～88％(质量分数)所述氢氧化钠6-8％、所述轻烧氧化镁6-10％、所述硬脂酸铝为氢氧化钠和轻烧氧化镁总量的2～3％硬脂酸铝。
为了提高产品的性能，所述轻烧氧化镁为活性氧化镁含量不小于60％，0.08mm方孔筛筛余量为1～5％的粉末；所述粒化高炉矿渣粉为满足GB/T 18046规定S75级以上技术指标的粒化高炉矿渣粉。
本发明的另一目的是这样实现的：
上述低收缩碱矿渣水泥的制备方法，其特征在于：
其配方为按质量百分比，其由粒化高炉矿渣粉80～90％，氢氧化钠4～10％、轻烧氧化镁4～12％、硬脂酸铝构成；其中硬脂酸铝质量为氢氧化钠和氧化镁总量的1～4％；
首先，用粉碎机将氢氧化钠粉碎成为0.08mm方孔筛筛余量为0.5～2％的粉末，然后将所述氢氧化钠粉、所述轻烧氧化镁粉和所述硬脂酸铝倒入可加热的高速搅拌机中，在(180±20)℃下搅拌4～5min后自然冷却到室温，制得硬脂酸铝包覆氢氧化钠-氧化镁复合粉；将所述粒化高炉矿渣粉和所述硬脂酸铝包覆氢氧化钠-氧化镁复合粉依次倒入封闭式搅拌机，搅拌均匀；或者将所述粒化高炉矿渣粉合所述所述硬脂酸铝包覆氢氧化钠-氧化镁复合粉分别包装，在使用时按所述比例配合、直接与砂、石子和水拌合。
本发明中氢氧化钠作为碱性激发剂，溶于水后能与矿渣粉发生反应，形成的产物有很强的胶结能力，硬化后产生很高强度；轻烧氧化镁中的活性氧化镁，能与水缓慢反应形成氢氧化镁，使固相体积增大120％，从而补偿或降低碱矿渣水泥的收缩；硬脂酸铝在加热条件下熔化，与氢氧化钠粉和轻烧氧化镁粉共同搅拌后、包裹在氢氧化钠和轻烧氧化镁粉颗粒表面，在碱性溶液中缓慢溶解，可以降低氢氧化钠和轻烧氧化镁粉遇水后的溶解、反应速度和与矿渣粉的反应速度，延缓和调节碱矿渣水泥的凝结时间。
本发明的有益效果为：
1.本发明产品凝结时间正常，初凝时间大于45min，终凝时间不大于240min，凝结后强度发展快，固化强度高，适用于各种建筑、修补、加固、防渗、防护等等工程；
2.本发明产品硬化过程和环境干燥作用下收缩小。
3、本发明产品的制备方法简单，不需要特别的设备和特殊的工艺，可以根据需要随时制得。
具体实施方式
下面通过实施例的方式，对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。各实施例碱矿渣水泥组合物的凝结时间、标准胶砂强度和标准温度(19～21℃)下14d湿养护后42d干养护后的总收缩率见表1。
实施例1
一种碱矿渣水泥组合物，由80％矿渣粉(S75)，10％氢氧化钠和10％轻烧氧化镁(活性MgO 60.6％，0.08mm筛余量1.5％)，外加氢氧化钠和轻烧氧化镁合量的1％的硬脂酸铝制得。
用粉碎机将氢氧化钠粉碎成为0.08mm方孔筛筛余量为1.2％的粉末，然后将所述氢氧化钠粉、所述轻烧氧化镁粉和所述硬脂酸铝倒入可加热的高速搅拌机中，在180℃下搅拌4min后自然冷却到室温，制得硬脂酸铝包覆氢氧化钠-氧化镁复合粉；将所述粒化高炉矿渣粉和所述硬脂酸铝包覆氢氧化钠-氧化镁复合粉依次倒入封闭式搅拌机，搅拌均匀。
实施例2
一种碱矿渣水泥组合物，由80％矿渣粉(S75)，8％氢氧化钠和12％轻烧氧化镁(活性70.4％，0.08mm筛余量为4.85％)，外加氢氧化钠和轻烧氧化镁合量的2％的硬脂酸铝制得。
按与实施例1相同方法制备碱矿渣水泥，其中氢氧化钠粉筛余量为0.5％，硬脂酸铝包覆搅拌温度180℃，搅拌5min。
实施例3
一种碱矿渣水泥组合物，由86％矿渣粉(S75)，6％氢氧化钠和8％轻烧氧化镁(活性70.4％，0.08mm筛余量为4.95％)，外加氢氧化钠和轻烧氧化镁合量的3％的硬脂酸铝制得。
按与实施例1相同方法制备碱矿渣水泥，其中氢氧化钠粉筛余量为1.9％，硬脂酸铝包覆搅拌温度190℃，搅拌5min。
实施例4
一种碱矿渣水泥组合物，由88％矿渣粉(S75)，4％氢氧化钠和8％轻烧氧化镁(活性64.5％，0.08mm筛余量为2.6％)，外加氢氧化钠和轻烧氧化镁合量的4％的硬脂酸铝制得。
按与实施例1相同方法制备碱矿渣水泥，其中氢氧化钠粉筛余量为2.0％，硬脂酸铝包覆搅拌温度200℃，搅拌5min。
实施例5
一种碱矿渣水泥组合物，由90％矿渣粉(S75)，6％氢氧化钠和4％轻烧氧化镁(活性70.4％，0.08mm筛余量为4.85％)，外加氢氧化钠和轻烧氧化镁合量的2％的硬脂酸铝制得。
按与实施例1相同方法制备碱矿渣水泥，其中氢氧化钠粉筛余量为1.5％，硬脂酸铝包覆搅拌温度160℃，搅拌4min。
实施例6
一种碱矿渣水泥组合物，由80％矿渣粉(S95)，8％氢氧化钠和12％轻烧氧化镁(活性60.6％，0.08mm筛余量为1.5％)，外加氢氧化钠和轻烧氧化镁合量的3％的硬脂酸铝制得。
按与实施例1相同方法制备碱矿渣水泥，其中氢氧化钠粉筛余量为0.8％，硬脂酸铝包覆搅拌温度170℃，搅拌4min。
实施例7
一种碱矿渣水泥组合物，由84％矿渣粉(S95)，10％氢氧化钠和6％轻烧氧化镁(活性70.4％，0.08mm筛余量为4.85％)，外加氢氧化钠和轻烧氧化镁合量的4％的硬脂酸铝制得。
按与实施例1相同方法制备碱矿渣水泥，其中氢氧化钠粉筛余量为1.0％，硬脂酸铝包覆搅拌温度200℃，搅拌5min。
实施例8
一种碱矿渣水泥组合物，由86％矿渣粉(S95)，6％氢氧化钠和8％轻烧氧化镁(活性70.4％，0.08mm筛余量为4.85％)，外加氢氧化钠和轻烧氧化镁合量的1％的硬脂酸铝制得。
按与实施例1相同方法制备碱矿渣水泥，其中氢氧化钠粉筛余量为1.5％，硬脂酸铝包覆搅拌温度160℃，搅拌5min。
实施例9
一种碱矿渣水泥组合物，由88％矿渣粉(S95)，8％氢氧化钠和4％轻烧氧化镁(活性64.5％，0.08mm筛余量为2.6％)，外加氢氧化钠和轻烧氧化镁合量的3％的硬脂酸铝制得。
按与实施例1相同方法制备碱矿渣水泥，其中氢氧化钠粉筛余量为1.3％，硬脂酸铝包覆搅拌温度170℃，搅拌4min。
实施例10
一种碱矿渣水泥组合物，由90％矿渣粉(S95)，4％氢氧化钠和6％轻烧氧化镁(活性70.4％，0.08mm筛余量为4.85％)，外加氢氧化钠和轻烧氧化镁合量的4％的硬脂酸铝制得。
按与实施例1相同方法制备碱矿渣水泥，其中氢氧化钠粉筛余量为0.9％，硬脂酸铝包覆搅拌温度180℃，搅拌4min。
实施例11
一种碱矿渣水泥组合物，由86％矿渣粉(S105)，6％氢氧化钠和8％轻烧氧化镁(活活性70.4％，0.08mm筛余量为4.85％)，外加氢氧化钠和轻烧氧化镁合量的1％的硬脂酸铝制得。
按与实施例1相同方法制备碱矿渣水泥，其中氢氧化钠粉筛余量为1.6％，硬脂酸铝包覆搅拌温度160℃，搅拌4min。
实施例12(对比样)
一种碱矿渣水泥组合物，由93.5％矿渣粉(S95)和6.5％氢氧化钠制得。其中氢氧化钠粉筛余量为1.2％。
表1各实施例碱矿渣水泥组合物的性能
Figure BDA0000044732430000051
Figure BDA0000044732430000061

Claims (3)

1.一种低收缩碱矿渣水泥组合物，其特征在于：按质量百分比，其由粒化高炉矿渣粉80~90%, 氢氧化钠4~10%、轻烧氧化镁4~12%、硬脂酸铝构成；其中硬脂酸铝质量为氢氧化钠和氧化镁总量的1~4%。
2.根据权利要求1所述的低收缩碱矿渣水泥组合物，其特征在于：所述轻烧氧化镁为活性氧化镁含量不小于60%，0.08 mm方孔筛筛余量为1~5%的粉末；所述粒化高炉矿渣粉为满足GB/T 18046规定S75级以上技术指标的粒化高炉矿渣粉。
3.一种低收缩碱矿渣水泥组合物的制备方法，其特征在于：
其配方为按质量百分比，其由粒化高炉矿渣粉80~90%, 氢氧化钠4~10%、轻烧氧化镁4~12%、硬脂酸铝构成；其中硬脂酸铝质量为氢氧化钠和氧化镁总量的1~4%；
首先，用粉碎机将氢氧化钠粉碎成为0.08 mm方孔筛筛余量为0.5~2%的粉末，然后将所述氢氧化钠粉、所述轻烧氧化镁和所述硬脂酸铝倒入可加热的高速搅拌机中，在160-200℃下搅拌4~5 min后自然冷却到室温，制得硬脂酸铝包覆氢氧化钠-氧化镁复合粉；将所述粒化高炉矿渣粉和所述硬脂酸铝包覆氢氧化钠-氧化镁复合粉依次倒入封闭式搅拌机，搅拌均匀；或者将所述粒化高炉矿渣粉和所述硬脂酸铝包覆氢氧化钠-氧化镁复合粉分别包装，在使用时按所述比例配合、直接与砂、石子和水拌合。
CN201110023609A 2011-01-21 2011-01-21 一种低收缩碱矿渣水泥组合物及其制备方法 Expired - Fee Related CN102167526B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110023609A CN102167526B (zh) 2011-01-21 2011-01-21 一种低收缩碱矿渣水泥组合物及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110023609A CN102167526B (zh) 2011-01-21 2011-01-21 一种低收缩碱矿渣水泥组合物及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102167526A true CN102167526A (zh) 2011-08-31
CN102167526B CN102167526B (zh) 2012-10-24

Family

ID=44488874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110023609A Expired - Fee Related CN102167526B (zh) 2011-01-21 2011-01-21 一种低收缩碱矿渣水泥组合物及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102167526B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104194426A (zh) * 2014-09-16 2014-12-10 福州大学 一种碱矿渣隧道防火涂料及其使用方法
CN114507060A (zh) * 2021-12-27 2022-05-17 山东坊能新动能科学研究院有限公司 一种用于高寒地区凝结可控的高强建筑材料及制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1071902A (zh) * 1992-09-29 1993-05-12 武汉工业大学 高强高掺量矿渣水泥制造方法
US20070256605A1 (en) * 2004-10-04 2007-11-08 Aldykiewicz Antonio J Jr Integrally Waterproofed Concrete

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1071902A (zh) * 1992-09-29 1993-05-12 武汉工业大学 高强高掺量矿渣水泥制造方法
US20070256605A1 (en) * 2004-10-04 2007-11-08 Aldykiewicz Antonio J Jr Integrally Waterproofed Concrete

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104194426A (zh) * 2014-09-16 2014-12-10 福州大学 一种碱矿渣隧道防火涂料及其使用方法
CN104194426B (zh) * 2014-09-16 2016-07-06 福州大学 一种碱矿渣隧道防火涂料及其使用方法
CN114507060A (zh) * 2021-12-27 2022-05-17 山东坊能新动能科学研究院有限公司 一种用于高寒地区凝结可控的高强建筑材料及制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102167526B (zh) 2012-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106966687B (zh) 一种无流动性速凝强粘结力磷酸盐水泥修补材料及其制备方法
CN103864455B (zh) 一种黄磷炉渣基加气砌块的方法
CN107721358B (zh) 矿渣微粉掺珍珠岩尾矿免烧陶粒及其制备方法
CN103626516B (zh) 一种轻质泡沫保温材料的制备方法及其产品
CN108821716A (zh) 一种用于墙体保温系统的磷石膏基抗裂砂浆
CN109942238A (zh) 一种快凝快硬煤矸石碱激发快速修补材料的制备方法
CN103708788A (zh) 一种复合保温砂浆
CN113896501B (zh) 一种铅锌尾矿粉基胶凝材料
CN106396707A (zh) 一种超高温抗结皮浇注料
CN109437811A (zh) 一种增强碱激发混凝土抗碳化能力的方法
CN106746948B (zh) 一种高效耐腐蚀的预拌砂浆
CN103664075A (zh) 一种抗裂无机保温砂浆
CN108424094A (zh) 一种建筑垃圾/碱渣基蒸压加气混凝土砌块及其制备方法
CN112521113A (zh) 一种低温水化硬化凝胶材料及其制备方法和应用
CN106045351B (zh) 一种水渣基草酸盐化学键合材料及其用途
CN104788031A (zh) 一种铝酸盐水泥及其制备方法
CN102167526B (zh) 一种低收缩碱矿渣水泥组合物及其制备方法
CN104193372A (zh) 一种高强耐碱浇注料及其制备方法
CN108275898A (zh) 一种微硅粉填充的氯氧镁水泥及其制备方法
CN103539420A (zh) 一种金刚砂保温砂浆
CN104140219B (zh) 一种混凝土用防裂抗渗剂
CN102875191B (zh) 一种加气混凝土砌块的制备工艺
CN116535147B (zh) 一种利用尾矿砂制备自密实混凝土的方法和应用
CN106630862A (zh) 一种3d基材干粉砂浆原料配比及生产工艺
CN106892595A (zh) 早强预应力孔道压浆料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121024

Termination date: 20150121

EXPY Termination of patent right or utility model