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CN116409947B - 一种高性能自流平水泥及其制备方法 - Google Patents

一种高性能自流平水泥及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高性能自流平水泥，其组成物及重量份为：硅酸盐水泥熟料40‑50份、水淬高炉粒化渣25份、早强剂10‑20份、偏高领土10份、石膏5‑10份、减水剂0.1‑0.15份、分散剂0.06‑0.08份；本发明采用水淬高炉粒化渣、铁尾矿、电石渣、煤矸石和偏高领土代替水泥熟料，达到保护环境、节约资源、发展低碳经济的目的；本发明制得的高性能自流平水具有良好的流变性，可用于地面快速修补等领域，可大大减少高性能早强水泥中熟料的掺入比例，经济效果显著。

Description

一种高性能自流平水泥及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料生产领域和工业固体废弃物资源化利用技术领域，具体涉及到一种高性能早强自流平水泥及其制备方法。
背景技术
长期以来，水泥作为重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。
水泥基自流平砂浆主要是以特种水泥、普通硅酸盐水泥和石膏为胶凝材料、加入填料和各种外加剂制备出的地面找平装饰材料，能够快速、高效的对地面进行找平，具有流平性好、早期强度高、易于铺设、施工速度快、工期短等特点，广泛应用于工业厂房、停车场以及公共地面等，也是现代建筑的装饰材料，具有很大的市场潜力。目前国内水泥基自流平砂浆，主要存在早期强度低、表面灰化、耐磨性和因化学反应收缩产生收缩开裂等问题。
本领域技术人员致力开发一种高性能自流平水泥的制备方法，使制备得到的自流平水泥具有较好的流变性、较高的早期强度、合适的凝结时间、较强的耐磨性能和较好的收缩性能，保证水泥基自流平具有有效的操作时间、能够快速高效的进行施工，并且有较好的凝结速度，达到资源化利用、节约生产成本、快速投入使用和节约施工成本的目的。
发明内容
本发明提供了一种具有较好的流变性、较高的早期强度、合适的凝结时间、较强的耐磨性能和较好的收缩性能，保证水泥基自流平具有有效的操作时间、能够快速高效的进行施工，并且有较好的凝结速度，达到资源化利用、节约生产成本、快速投入使用和节约施工成本。
为了达到上述目的，本发明高性能自流平水泥的组成物及重量份为硅酸盐水泥熟料40-50份、水淬高炉粒化渣25份、早强剂10-20份、偏高领土10份、石膏5-10份、减水剂0.1-0.15份、分散剂0.06-0.08份。
所述早强剂是将铁尾矿50-60%、电石渣30-40%、煤矸石10-15%混合静压成型后，放置于有通风设施的窑炉内，以10℃/min加热到750-850℃恒温2h后，取出自然冷却制得，其中煤矸石为经过烧矢处理的煤矸石，烧矢处理后的煤矸石可以使硫化气体排出，避免了早强剂烧制过程中出现因开裂而导致的反应不完全的问题。
所述硅酸盐水泥熟料中的C3S含量为70%-85%，石膏为天然二水石膏，减水剂为聚羧酸减水剂，分散剂为柠檬酸。
铁尾矿是铁矿石通过磁选出铁矿精粉后剩下的残渣，该渣中富含三氧化二铁、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙和氧化纳等化学组成。
电石渣是电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣，固含量12.0%，属于国家Ⅱ类工业固体废弃物，本发明中一方面利用其钙含量高提供钙质，另一方面因为其含水量较高，直接作为粘接剂静压成型。
煤矸石自身的活性较低，煅烧是激发煤矸石活性的一种有效手段，旨在利用高温使煤矸石微观结构中的各微粒产生剧烈的热运动，脱去钙、镁、铁等阳离子重新选择填隙位置，致使硅氧四面体和铝氧三角体不可能充分地聚合成长链，形成大量自由端的断裂点。质点无法再按照一定规律排列，形成处于热力学不稳定状态结构。
本发明另一目的是提供上述高性能自流平水泥的制备方法，具体是将硅酸盐水泥熟料、水淬高炉粒化渣、早强剂、偏高领土放入水泥磨机研磨至比表面积＞450m2/kg，再将减水剂和分散剂加入到水泥磨机中，从水泥磨机头出来的混合物料即为高性能自流平水泥。
本发明突出的实质性特点和显著的进步是：
1、本发明早强剂是在烧成体系中生成的改性钙铝黄长石实现的，其水化反应迅速，水化产物结构致密，使得体系具有早期强度高的优势；
2、本发明早强剂通过以铁尾矿为主体，以电石渣作为碱活化剂，以煤矸石为干体系增加Mg元素，活化反应生成改性钙铝黄长石；
3、本发明早强剂原料体系中含有大量的铁相和Mg元素，可降低液相黏度并促使硅酸盐相提前生成，使得该体系熟料的煅烧温度低，能够大幅度降低温室气体排放；
4、本发明采用水淬高炉粒化渣、铁尾矿、电石渣、煤矸石和偏高领土代替水泥熟料，达到保护环境、节约资源、发展低碳经济的目的；具有低碳、早强快硬、后期强度持续增长，大大减少高性能自流平水泥中水泥熟料的掺入比例，经济效果显著；
5、采用本发明高性能自流平水泥配制的砂浆浆体结构具有很好的悬浮性、高流动性、不分层、不泌水、不离析，砂浆强度高、粘接强度大，保水性好，水泥的比表面积＞450m2/kg，粉末细度高，有利于提高水泥的强度。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容；
下述实施例中使用的早强剂见下表：
将铁尾矿、电石渣、煤矸石混合静压成型后，放置于有通风设施的窑炉内，以10℃/min加热到800℃恒温2h后，取出自然冷却制得，其中煤矸石为经过烧矢处理的煤矸石；
实施例1
将硅酸盐熟料45份、水淬高炉粒化渣25份、早强剂1号10份、偏高领土10份、二水石膏10份配料后，一起放入水泥磨机磨至比表面积＞450m2/kg，再将聚羧酸减水剂0.1份、柠檬酸0.06份加入到水泥磨机中，从水泥磨机头出来的混合物料即为高性能自流平水泥。
实施例2
将硅酸盐熟料40份、水淬高炉粒化渣25份、早强剂1号20份、偏高领土10份、二水石膏5份配料后，一起放入水泥磨机磨至比表面积＞450m2/kg，再将聚羧酸减水剂0.15份、柠檬酸0.08份加入到水泥磨机中，从水泥磨机头出来的混合物料即为高性能自流平水泥。
实施例3
将硅酸盐熟料45份、水淬高炉粒化渣25份、早强剂2号10份、偏高领土10份、二水石膏10份配料后，一起放入水泥磨机磨至比表面积＞450m2/kg，再将聚羧酸减水剂0.1份、柠檬酸0.06份加入到水泥磨机中，从水泥磨机头出来的混合物料即为高性能自流平水泥。
实施例4
将硅酸盐熟料40份、水淬高炉粒化渣25份、早强剂2号20份、偏高领土10份、二水石膏5份配料后，一起放入水泥磨机磨至比表面积＞450m2/kg，再将聚羧酸减水剂0.15份、柠檬酸0.08份加入到水泥磨机中，从水泥磨机头出来的混合物料即为高性能自流平水泥。
实施例5
将硅酸盐熟料45份、水淬高炉粒化渣25份、早强剂3号10份、偏高领土10份、二水石膏10份配料后，一起放入水泥磨机磨至比表面积＞450m2/kg，再将聚羧酸减水剂0.1份、柠檬酸0.06份加入到水泥磨机中，从水泥磨机头出来的混合物料即为高性能自流平水泥。
实施例6
将硅酸盐熟料40份、水淬高炉粒化渣25份、早强剂3号20份、偏高领土10份、二水石膏5份配料后，一起放入水泥磨机磨至比表面积＞450m2/kg，再将聚羧酸减水剂0.15份、柠檬酸0.08份加入到水泥磨机中，从水泥磨机头出来的混合物料即为高性能自流平水泥。
表1高性能自流平水泥性能检测表
表2高性能自流平水泥施工性能表
实施案例1-6制得的高性能自流平水泥用于制备自流平砂浆，均能得到流动度较好、24h强度较高、耐磨性强、粘接性能高的自流平砂浆。

Claims (2)

1.一种高性能自流平水泥，其特征在于，组成物及重量份为：硅酸盐水泥熟料40-50份、水淬高炉粒化渣25份、早强剂10-20份、偏高领土10份、石膏5-10份、减水剂0.1-0.15份、分散剂0.06-0.08份；
所述早强剂是将铁尾矿50-60%、电石渣30-40%、煤矸石10-15%混合静压成型后，放置于有通风设施的窑炉内，以10℃/min加热到750-850℃恒温2h后，取出自然冷却制得，其中煤矸石为经过烧矢处理的煤矸石；
硅酸盐水泥熟料中的C3S含量为70%-85%；
石膏为天然二水石膏，减水剂为聚羧酸减水剂，分散剂为柠檬酸。
2.权利要求1所述的高性能自流平水泥的制备方法，其特征在于：将硅酸盐水泥熟料、水淬高炉粒化渣、早强剂、偏高领土放入水泥磨机研磨至比表面积＞450m2/kg，再将减水剂和分散剂加入到水泥磨机中，从水泥磨机头出来的混合物料即为高性能自流平水泥。
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