專利名稱：早高強(qiáng)特種粉煤灰水泥及其混合料的配制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
粉煤灰水泥一般具有水化熱低，干縮性小，膠砂流動(dòng)度大，易于澆灌等特點(diǎn)，其抗硫酸鹽腐蝕性比普通水泥強(qiáng)，尤其適用于大體積混凝土、地下工程等建筑。但這種水泥其摻量往往不及礦渣水泥摻量多，早期強(qiáng)度比礦渣水泥低，因此水泥廠家一般不愿生產(chǎn)，用戶也不樂于使用。
《水泥物理性能及其檢驗(yàn)》上冊(cè)(國家建材料學(xué)研究院水泥所1982年6月出版)一書所述“由于粉煤灰經(jīng)高溫熔融，所以其結(jié)構(gòu)非常致密，僅管其水化過程仍與火山灰水泥水化過程類似，但水化速度則要慢得多。有的研究結(jié)果表明，粉煤灰顆粒經(jīng)過一年大約只有1/3進(jìn)行了水化，而礦渣水泥水化1/3則只需90天，事實(shí)上粉煤灰的活性要待三個(gè)月以后才明顯地發(fā)揮出來?！薄峨姀S粉煤灰綜合利用研究》(江蘇省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所戴立人綜合整理)一書所述“目前，粉煤灰渣在建筑材料生產(chǎn)上的許多應(yīng)用，還很不成熟，僅僅是初步的，為了適應(yīng)建筑材料發(fā)展的需要，要大力發(fā)展粉煤灰硅酸鹽墻體材料，近期要集中力量攻克高強(qiáng)特種粉煤灰水泥強(qiáng)度低的技術(shù)難關(guān)?！蹦壳埃瑖鴥?nèi)外粉煤灰水泥生產(chǎn)甚少，但粉煤灰的數(shù)量卻很多。我國堆存的粉煤灰已達(dá)四億多噸，占地十多萬畝，同時(shí)每年又以四百萬噸的速度在增加著，而粉煤灰的利用率很低，僅只有22%。粉煤灰綜合利用率低的原因有許多，就粉煤灰水泥而言，不能推廣應(yīng)用的關(guān)鍵在于它的早期強(qiáng)度太低。
國家水泥標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定允許在礦渣水泥中可以摻入不超過水泥重量15%的粉煤灰來代替礦渣。目前在礦渣供應(yīng)比較緊張情況下，生產(chǎn)水泥的廠家也不愿意以粉煤灰來代替部分礦渣使用，因怕影響早期強(qiáng)度而降低水泥標(biāo)號(hào)。由于粉煤灰水泥早期強(qiáng)度低的緣故，它不僅影響粉煤灰水泥的生產(chǎn)，同時(shí)也影響了礦渣水泥的生產(chǎn)。
《內(nèi)蒙古科技報(bào)》(1981年12月15日版)披露的“特里也夫新型水泥”，它的早期強(qiáng)度高于同標(biāo)號(hào)的普通硅酸鹽水泥，具有優(yōu)良的使用性能。但其生產(chǎn)工藝復(fù)雜，尤其是添加了苛性鈉作激發(fā)劑，這對(duì)混凝土中的鋼筋有一定的腐蝕作用。
本發(fā)明的目的在于提供一種早期高強(qiáng)度特種粉煤灰水泥及其混合料的配制方法。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的由于粉煤灰中的主要活性組分是SiO2和Al2O3，這些活性組分在常溫下遇有水時(shí)與Ca(OH)2的作用，生成具有膠凝性質(zhì)的穩(wěn)定化合物。粉煤灰中的CaO含量往往都偏低，在水化時(shí)所生成的Ca(OH)2量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不同于SiO2和Al2O3相配合而生成的大量具有膠凝性質(zhì)穩(wěn)定化合物。這就是粉煤灰水泥水化速度慢，早期強(qiáng)度低的主要因素。
根據(jù)這個(gè)主要因素，因此本發(fā)明選用了生產(chǎn)氫氟酸的副產(chǎn)物-氫氟酸無水石膏2～8%(即工業(yè)副產(chǎn)石膏)作主要添加劑。氫氟酸無水石膏的主要化學(xué)成分是CaO、SO3和CaF2，其中CaO含量占(重量百分比)40～43%，SO3和CaF2含量占(重量百分比)48～55%。這樣校正了粉煤灰中含CaO量的不足，從而提高了鋁酸鈣和硅酸鈣的含量。對(duì)粉煤灰水泥早期強(qiáng)度的提高具有重要作用。除添加氫氟酸無水石膏之外，還要添加0.5～2.5%的碳酸鈉，以利于促進(jìn)水泥的快凝快硬。
以下表是本發(fā)明水泥物理性能檢測數(shù)據(jù)
上述表中的水泥選用了貴州省遵義市十字水泥廠生產(chǎn)的630標(biāo)號(hào)硅酸鹽水泥熟料65%，摻入貴州省遵義火力發(fā)電廠的粉煤灰35%，以及加入適量的氫氟酸無水石膏和碳酸鈉配制而成。
上述表中編號(hào)Ⅰ和Ⅱ的早期強(qiáng)度增進(jìn)率是50.6%和53.7%，其抗折強(qiáng)度比較突出，就抗折強(qiáng)度3天和28天而言，編號(hào)Ⅰ高于625號(hào)硅酸鹽水泥(625號(hào)硅酸鹽水泥3天為50公斤力/厘米2，28天為80公斤力/厘米2)，編號(hào)Ⅱ高于525號(hào)硅酸鹽水泥(525號(hào)硅酸鹽水泥3天為42公斤力/厘米2，28天為72公斤力/厘米2)。
本發(fā)明的粉煤灰水泥主要性能與目前國內(nèi)外粉煤灰水泥相比具有一定的優(yōu)越性，它易磨性好，凝結(jié)時(shí)間正常，流動(dòng)性好，易于澆灌，有利于施工作業(yè)。
本發(fā)明解決了長期以來粉煤灰水泥早期強(qiáng)度偏低，阻礙生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)鍵問題，為粉煤灰水泥和礦渣水泥的發(fā)展提供了新的工藝。它不但保持了粉煤灰水泥原有的優(yōu)良性能，同時(shí)具備了早期和終期高強(qiáng)度的特殊性能。適用于大體積、水下工程、一般工業(yè)、民用建筑工程。
本發(fā)明因用粉煤灰量大，這對(duì)消除粉煤灰由公害變?yōu)閷殻欣h(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展將起著極其重大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
配制本發(fā)明的混合料時(shí)，用硅酸鹽水泥熟料60～80%、粉煤灰20～40%，再添加氫氟酸無水石膏2～8%(該添加劑可自行配制)和碳酸鈉0.5～2.5%，混合一同入磨磨制而成。
本發(fā)明的混合料的配制方法是一次完成的，其工藝簡便。因添加了氫氟酸無水石膏，取代了一般熟料中所需添加的二水石膏，故成本低，與同標(biāo)號(hào)的硅酸鹽水泥相比低20%以上。
配制本發(fā)明的混合料時(shí)，應(yīng)控制水泥細(xì)度在0.080毫米方孔篩余12%或12%以下，這樣可提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。
權(quán)利要求
1.一種早高強(qiáng)特種粉煤灰水泥由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰組成，其特征在于摻有氫氟酸無水石膏和碳酸鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰水泥，其特征在于所摻入的氫氟酸無水石膏的主要化學(xué)成分CaO占(重量百分比)40～43%、SO3和CaF2占(重量百分比)48～55%。
3.一種早高強(qiáng)特種粉煤灰水泥混合料的配制方法，其特征在于硅酸鹽水泥熟料占(重量百分比)60～80%、粉煤灰占(重量百分比)20～40%、氫氟酸無水石膏占(重量百分比)2～8%、碳酸鈉占(重量百分比)0.5～2.5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合料的配制方法，其特征在于水泥細(xì)度控制在0.080毫米方孔篩余12%或12%以下。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種早期高強(qiáng)度特種粉煤灰水泥及其混合料的配制方法。主要由硅酸鹽水泥熟料60～80％，粉煤灰20～40％，氫氟酸無水石膏2～8％，碳酸鈉0.5～2.5％混合入磨制成。其抗壓強(qiáng)度1天為145～147公斤力/厘米
文檔編號(hào)C04B28/02GK1036940SQ8810220
公開日1989年11月8日 申請(qǐng)日期1988年4月13日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月13日
發(fā)明者李紹模 申請(qǐng)人:李紹模