專(zhuān)利名稱：：硫鋁酸鍶鈣水泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于水泥材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種利用鍶渣為主要原料制備的以硫鋁酸鍶鈣和硅酸二鈣為主導(dǎo)礦相的硫鋁酸鍶鈣水泥。
背景技術(shù)：
：硫鋁酸鈣為普通硫鋁酸鹽水泥的主要礦相。研究表明，硫鋁酸鈣具有良好的膠凝性，水化速度快，早期強(qiáng)度高，但后期強(qiáng)度增進(jìn)率低。許多研究通過(guò)制備硫鋁酸鈣與阿利特復(fù)合礦相水泥，以進(jìn)一步改善水泥的力學(xué)性能。但由于C4A3S燒成溫度低(1200℃1350℃)，C3S的燒成溫度高(〉1450°C)，需要在制備過(guò)程中添加礦化劑，來(lái)降低其燒成溫度，以實(shí)現(xiàn)兩者的復(fù)合。1985年I.Teoreanu首次研究了硫鋁酸鹽礦物，對(duì)其中的3Ca03Al203'Mx(S04)Y型系列礦物^Mg2+，Sr2+，Ba2+，Zn2+，F(xiàn)e2+，Al3+)其相容性進(jìn)行了詳細(xì)的研究并合成了3CA'SrS04，經(jīng)抗壓強(qiáng)度測(cè)試表明，該礦物的膠凝性明顯優(yōu)于C4A3S;程新首次合成了尺寸60120pm的3CA.SrS04單晶并通過(guò)分析獲得了全套結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；P.Yan對(duì)硫鋁酸鍶轉(zhuǎn)礦物的水化過(guò)程進(jìn)行了研究，在硫酸鹽存在的條件下，硫鋁酸鍶l丐的水化速度得以加速。眾多專(zhuān)家發(fā)現(xiàn)3CA'SrS04的膠凝性優(yōu)于C4A3S，因此開(kāi)發(fā)出一種新型硫鋁酸鍶鈣水泥成為可能。含鍶廢渣是化工廠的一種工業(yè)廢渣，由于沒(méi)有得到很好的處理，一直困擾著企業(yè)的生產(chǎn)，而且對(duì)周?chē)沫h(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。因此如何充分利用鍶渣，使其變廢為寶，減少環(huán)境污染，也是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在提供一種以硫鋁酸鍶鈣和硅酸二鈣為主要礦相的新型硫鋁酸鍶鈣水泥，除解決普通硫鋁酸鍶鈣水泥后期強(qiáng)度不高的問(wèn)題外，還能提高含鍶廢渣的利用率，降低燒成溫度，節(jié)約水泥的生產(chǎn)成本。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述的硫鋁酸鍶鈣水泥，其水泥熟料主要是由硫鋁酸鍶鈣(C4-xSrxA35)、硅酸二鈣(|3-C2S)和鐵鋁酸鈣(C4AF)組成的礦相體系，各礦物的重量百分比為硫鋁酸鍶鈣礦物40~80%硅酸二鈣15~40%鐵鋁酸鈣2~25%其中硫鋁酸鍶鈣的分子式為(4-X)CaO.XSr0.3Al203.S03或C4.xSrxA3S，其中X=03,X≠0。本發(fā)明的水泥熟料中，各礦物的組成更佳的重量百分比為硫鋁酸鍶鈣礦物4964%硅酸二轉(zhuǎn)25-36%鐵鋁酸鈣5~15%。本發(fā)明所述的硫鋁酸鍶鈣水泥，其水泥熟料中的組份按重量百分比為SrO0.1350/oCaO2540%A1203825%Si02315%S03410%Fe203010%。本發(fā)明是將鍶渣與石灰石、鋁礬土、石膏配合后，經(jīng)粉磨、煅燒制成水泥熟料，然后將水泥熟料與石膏、添加劑配合共同粉磨即形成水泥。由于將含鍶工業(yè)廢渣轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的硫鋁酸鍶鈣礦物，并作為水泥原料，既減少了鍶渣對(duì)環(huán)境的污染，又節(jié)約了生產(chǎn)水泥的石灰石、鋁礬土和石膏等資源，大大降低了原料成本，提高了生產(chǎn)水泥的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，硫鋁酸鍶鈣礦物在1400℃以下就可以形成，而且在熟料中沒(méi)有使用硅酸三鈣，因此本發(fā)明的水泥熟料在1250℃1350℃就可燒成，節(jié)省了能源，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝。經(jīng)測(cè)試表明，所制成的硫鋁酸鍶鈣水泥的早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度都很高，3天強(qiáng)度就可達(dá)到28天強(qiáng)度的80%以上，28天抗壓強(qiáng)度可達(dá)6090MPa，是一種長(zhǎng)期性能穩(wěn)定的水硬性材料。以硫鋁酸鍶鈣和硅酸二鈣為主導(dǎo)礦物的水泥具有良好的抗侵蝕性能和抗輻射性能。因此，利用硫鋁酸鍶鈣水泥能生產(chǎn)出具有高強(qiáng)、高防輻射性能的混凝土，可用于特殊建設(shè)工程。本發(fā)明的有益效果是，與普通的硫鋁酸鹽水泥相比，具有后期強(qiáng)度高，燒成溫度低，成本低，節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。圖1為本發(fā)明的硫鋁酸鍶鈣水泥熟料的XRD曲線。圖2(a，b)為本發(fā)明的硫鋁酸鍶鈣水泥熟料的SEM照片。具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的硫鋁酸鍶鈣水泥的具體實(shí)施例見(jiàn)表1、表2、表3和表4。表l原料配方(kg)<table><row><column>序號(hào)</column><column>鍶渣</column><column>鋁磯土</column><column>石灰石</column><column>石膏</column></row><row><column>例1</column><column>14.5</column><column>49.8</column><column>68.3</column><column>14.2</column></row><row><column>例2</column><column>28.5</column><column>46.8</column><column>61.2</column><column>7.5</column></row><row><column>例3</column><column>42.7</column><column>44.6</column><column>54.9</column><column>1.2</column></row><table>表2水泥熟料礦物組成％<table><row><column>序號(hào)</column><column>硫鋁酸鍶鈣礦物</column><column>硅酸二鈣</column><column>鐵鋁酸韓</column></row><row><column>例l</column><column>62(X=1.00)</column><column>33</column><column>5</column></row><row><column>例2</column><column>60(X=1.25)</column><column>35</column><column>5</column></row><row><column>例3</column><column>56(X=1.50)</column><column>39</column><column>5</column></row><table>表3水泥熟料化學(xué)成分％<table><row><column>序號(hào)</column><column>SrO</column><column>CaO</column><column>A1203</column><column>Si02</column><column>S03</column><column>Fe203</column></row><row><column>例l</column><column>20.45</column><column>31.42</column><column>24,54</column><column>10.21</column><column>6.76</column><column>5.93</column></row><row><column>例2</column><column>34.02</column><column>25,31</column><column>18.60</column><column>11.38</column><column>7.04</column><column>2.63</column></row><row><column>例3</column><column>15.51</column><column>39,64</column><column>9.55</column><column>14.21</column><column>9.45</column><column>9.64</column></row><table>對(duì)于以上三種熟料，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的石膏，水泥的物理性能見(jiàn)表4。表4水泥物理性能<table>complextableseetheoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1.一種硫鋁酸鍶鈣水泥，其特征在于其水泥熟料是由硫鋁酸鍶鈣、硅酸二鈣和鐵鋁酸鈣組成的礦相體系，各礦物的重量百分比為硫鋁酸鍶鈣礦物40～80％硅酸二鈣15～40％鐵鋁酸鈣2～25％其中硫鋁酸鍶鈣的分子式為(4-X)CaO·XSrO·3Al2O3·SO3或C4-xSrxA3S，其中X＝0～3，X≠0。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫鋁酸鍶鈣水泥，其特征在于所述的水泥熟料中各礦物的重量百分比為硫鋁酸鍶鈣礦物49~64%硅酸二轉(zhuǎn)25~36%鐵鋁酸鈣515%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫鋁酸鍶鈣水泥，其特征在于所述的水泥熟料的組成按重量百分比為SrOCaOA1203Si02so3Fe2Ch0.135%25400/0825%315%410%010%<4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫鋁酸鍶鈣水泥，其特征在于是采用以下方法制成先將鍶渣、石灰石、鋁礬土和石膏配合后，經(jīng)過(guò)粉磨、煅燒制成水泥熟料，然后將水泥熟料與石膏、添加劑配合共同粉磨即形成水泥。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硫鋁酸鍶鈣水泥，其特征在于煅燒溫度為1250。C1350。C。全文摘要本發(fā)明涉及一種以硫鋁酸鍶鈣和硅酸二鈣為主要礦相的新品種水泥，屬于水泥
技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明公開(kāi)的硫鋁酸鍶鈣水泥，其水泥熟料是由硫鋁酸鍶鈣礦物、硅酸二鈣和鐵鋁酸鈣組成的礦相體系，各礦物的重量百分比為硫鋁酸鍶鈣礦物40～80％，硅酸二鈣15～40％，鐵鋁酸鈣2～25％。該水泥燒成溫度低、凝結(jié)時(shí)間快、早期和后期強(qiáng)度都高、耐侵蝕性能好。本發(fā)明在生產(chǎn)水泥熟料時(shí)使用了含鍶工業(yè)廢渣，減輕了鍶渣的環(huán)境污染，為工業(yè)廢渣處理找到了一條有效途徑，減少了天然礦產(chǎn)資源的使用，具有較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。文檔編號(hào)C04B7/345GK101343152SQ20081013908公開(kāi)日2009年1月14日申請(qǐng)日期2008年8月29日優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日發(fā)明者葉正茂,鈞常,新程,蘆令超,譚文杰申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué)