專利名稱：低脆度道路水泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利為以冶金渣為主要原料的專用水泥品種，用于飛機(jī)跑道、道路、地下工程等。
國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行道路水泥的類型為硅酸鹽水泥，其脆度系數(shù)Z(＝R壓÷R折)均超過6，該水泥雖然抗折較高，但抗壓強(qiáng)度更高。
按格列弗斯脆理論當(dāng)Z大于5.7時(shí)，砼中的水泥石在受壓時(shí)將因抗張能力不足而破壞，此時(shí)水泥石中過剩的抗壓能力無法利用，在Z值過高時(shí)可造成脆性的爆裂性破壞，這對(duì)素砼、少筋及預(yù)應(yīng)力砼特別危險(xiǎn)。
目前路面砼除使用專門的道路水泥外，多數(shù)應(yīng)用硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥，常使用525＃與625＃水泥，國(guó)外已應(yīng)用聚合物水泥。這些水泥除Z值很高外，其能耗與成本均高，道路造價(jià)因之增高。我國(guó)因經(jīng)濟(jì)條件難以承受，使交通發(fā)展嚴(yán)重落后于經(jīng)濟(jì)建設(shè)。
參見世界水泥標(biāo)準(zhǔn)(童三多著)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出版社，近代道路路面設(shè)計(jì)(東北林學(xué)院著)人民交通出版社。膠凝物質(zhì)工學(xué)(南京化工學(xué)院著)工業(yè)出版社，水泥生產(chǎn)及性能(德F·凱爾著)建筑工業(yè)出版社。道路工學(xué)(日岸田正一著)昭和48年8月版。
本發(fā)明專利旨在提供一個(gè)新型的道路水泥。其特點(diǎn)是水泥的脆度系數(shù)Z＜5.7，抗折強(qiáng)度為R折＝8.8±0.8MPa，抗壓強(qiáng)度R壓＝45±5MPa，性能優(yōu)良而成本低。
據(jù)膠凝物質(zhì)強(qiáng)度理論，高溫?zé)珊}量低的硅酸鹽礦物有水化慢水泥石中晶質(zhì)少而小，纖維與絮狀物多的特點(diǎn)，因此韌性及延度高脆度低。因?yàn)槭炝蠠蓽囟雀邥r(shí)，不僅因能耗高，而且由燒成難度大而大幅度增大成本。因此生產(chǎn)由高溫熟料磨制的道路水泥顯然不經(jīng)濟(jì)。
據(jù)此本發(fā)明專利巧妙地利用的黑色冶金渣，是高溫?zé)傻牡秃}量硅酸鹽型廢渣，水化較慢，通過適當(dāng)?shù)姆勰スに嚭图ぐl(fā)劑的激活作用，能經(jīng)濟(jì)地得到脆度低的道路水泥。
本發(fā)明專利所用原料與激發(fā)劑的含量及其在水泥中的細(xì)度分布要求詳見下表表一品名含量% 細(xì)度(布氏比表面積cm2/g)鋼渣25～35≥3500高爐渣35～48≥3800石膏5～10≥4500熟料15～28≤4000應(yīng)用本專利有如下效果1)選擇適當(dāng)?shù)捻呕旌狭吓浔瓤梢暂^好地制備高達(dá)7MPa的各級(jí)抗折砼，可以修筑高級(jí)道路與飛機(jī)跑道。
2)調(diào)整水泥用量、砂率、水灰比等配比可制成砼脆度系數(shù)由4直到10的各級(jí)砼，以適應(yīng)基層韌性和面層高耐磨的各種特殊需求。也可以用較低的水泥用量制備各級(jí)抗壓砼。在恰當(dāng)?shù)呐浔扰c技術(shù)時(shí)可以制成高達(dá)50MPa的高強(qiáng)砼。
3)本發(fā)明專利成本比同標(biāo)號(hào)的硅酸鹽水泥低20%。砼內(nèi)水泥用量也較低。
4)本發(fā)明專利制成的砼質(zhì)地較致密，抗?jié)B與耐久性、長(zhǎng)期強(qiáng)度均高，干縮小。
5)本發(fā)明專利有利于除廢節(jié)能。經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益均高。
制造本發(fā)明專利的技術(shù)關(guān)鍵如下1、原料高爐渣應(yīng)符合GB203-78要求。
鋼渣應(yīng)符合Q46-86附錄A要求。
石膏應(yīng)符合GB5483-85要求。
熟料宜選用優(yōu)質(zhì)低fCaO的硅酸鹽水泥熟料。
2、配比確定由于二渣成分波動(dòng)幅度大會(huì)影響質(zhì)量，除對(duì)每批原料進(jìn)行有效均化外，還必須改變配比以適應(yīng)成分的變化，即對(duì)每批物料經(jīng)過試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)選出最佳配比，試驗(yàn)方法用膠砂快速抗折強(qiáng)度值為目標(biāo)函數(shù)，各物料組成為設(shè)計(jì)因素，試驗(yàn)設(shè)計(jì)可采用正交、旋轉(zhuǎn)、混料試驗(yàn)設(shè)計(jì)等，以后者為好，數(shù)據(jù)分析可用直觀分析或回歸分析、數(shù)學(xué)模型求極值等方法求出最佳配比，也可結(jié)合經(jīng)驗(yàn)修正。
3、粉磨工藝為了使各物料的水化與溶解速度能達(dá)到有利的平衡點(diǎn)，以生成較理想的水化礦物與凝膠，達(dá)到提高抗折強(qiáng)度及降低脆度系數(shù)的目的，應(yīng)嚴(yán)格控制各物料細(xì)度，可采用分控各物料細(xì)度的粉磨方法，即采用下列各工藝之一分磨混合工藝、分先后組粉磨工藝，分組進(jìn)入前后級(jí)串聯(lián)磨工藝等。
權(quán)利要求
1.修筑砼飛機(jī)跑道與道路的專用水泥，由含硅酸鹽、鐵(鋁)酸鹽、硫酸鹽與少量鋁酸鹽等礦物的物料粉磨至適當(dāng)細(xì)度而制成的水泥，其特征是所用物料品種、含量百分比、及物料粉磨細(xì)度等控制域如下表品名 含量% 細(xì)度(布氏比表面積cm2/g)鋼渣25～35 ≥3500高爐渣 35～48 ≥3800石膏5～10≥4500熟料15～28 ≤4000應(yīng)用分控各物料細(xì)度的粉磨方法磨制成低脆度道路水泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1項(xiàng)所述物料組成區(qū)域。其特征是為克服因原料成份不穩(wěn)定而影響質(zhì)量波動(dòng)，除用均化措施外，尚應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)，優(yōu)選每批原料的最佳配比。試驗(yàn)方法為以膠砂快速抗折強(qiáng)度為目標(biāo)函數(shù)，各物料組成為設(shè)計(jì)因素，采用正交、旋轉(zhuǎn)、或混料試驗(yàn)設(shè)計(jì)，用直觀分析或回歸分析，也可由經(jīng)驗(yàn)判斷確定最佳配比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1項(xiàng)所述分控各物料細(xì)度的粉磨方法的特征是確保各物料磨制成最有利細(xì)度而采用以下方法之一來把物料磨制成水泥a、分磨混合工藝。b、分先后組粉磨工藝。c、分組進(jìn)入前后級(jí)串聯(lián)磨工藝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1項(xiàng)所述低脆度道路水泥的特征是a、脆度系數(shù)Z＜5.7，且R折＝8.8±0.8MPa，R壓＝45±5MPa，b、用常規(guī)工藝能配制高達(dá)7MPa和各級(jí)抗折砼或高達(dá)50MPa的各級(jí)抗壓砼。c、水泥的需水量低、抗?jié)B高、耐久性好。d、成本比同標(biāo)號(hào)普硅水泥低20%。
全文摘要
本發(fā)明為專用水泥，用于路面等各種抗折或抗?jié)B要求較高的砼，也可配制高強(qiáng)砼，水泥脆度系數(shù)Z＜5.7，R
文檔編號(hào)C04B7/21GK1041344SQ8810558
公開日1990年4月18日 申請(qǐng)日期1988年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月27日
發(fā)明者胡白, 姚井寶, 王錦福, 陳冠岳, 吳初航 申請(qǐng)人:上海市市政工程研究所