本發(fā)明涉及一種水泥，特別是涉及一種微膨脹緩凝硅酸鹽水泥。

背景技術(shù)：

水泥類穩(wěn)定基層以其強(qiáng)度高、水穩(wěn)性好、抗凍性好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于公路建設(shè)中，我國每年用于道路基層的硅酸鹽水泥需求量約幾百萬噸，并有逐年增加的趨勢(shì)。然而，現(xiàn)有的硅酸鹽水泥類穩(wěn)定基層干縮系數(shù)大，鋪筑的基層易出現(xiàn)開裂，而基層一旦開裂，會(huì)反射到路面引起路面開裂，引發(fā)路面破壞。

研究表明，水泥的初凝時(shí)間短、微膨脹性能不足、細(xì)度大等特點(diǎn)都是影響水泥穩(wěn)定類基層材料開裂的主要因素，水泥的微膨脹性能可以減小并補(bǔ)償水泥穩(wěn)定碎石的收縮，從而有效避免基層材料的開裂，同時(shí)，為滿足水泥穩(wěn)定類基層施工時(shí)間要求，需要水泥的初凝時(shí)間在6小時(shí)以上。

現(xiàn)有的硅酸鹽的水泥初凝時(shí)間基本都在6小時(shí)以下，初凝時(shí)間短導(dǎo)致水泥穩(wěn)定類基層材料的延遲碾壓時(shí)間短，對(duì)施工管理造成不利影響，并影響到路面施工質(zhì)量；除此之外，現(xiàn)有的硅酸鹽水泥微膨脹性能較差，這是由于現(xiàn)有的硅酸鹽水泥中的SO₃含量不超過3.5％，SO₃可以作為水泥的微膨脹源，SO₃含量過低，導(dǎo)致水泥的微膨脹作用不夠，其不能達(dá)到改善基層抗裂性能的作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于，提供一種新型微膨脹緩凝硅酸鹽水泥，所要解決的技術(shù)問題是使其凝結(jié)時(shí)間長，從而更加適于實(shí)用。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種微膨脹緩凝硅酸鹽水泥，其包括以下質(zhì)量百分比的各個(gè)組分：硅酸鹽水泥熟料：10％-70％，工業(yè)廢渣：20％-80％，石膏：9％-15％，有機(jī)緩凝材料：0.03％-1.0％，各組分之和為100％；其中，所述的石膏中的SO₃重量占所述微膨脹緩凝硅酸鹽水泥的4.0％-8.0％。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選的，前述的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥，其中所述的(硅酸鹽水泥熟料中的硅酸鈣占硅酸鹽水泥熟料的重量≥66％。

優(yōu)選的，前述的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥，其中所述的硅酸鹽水泥熟料中的氧化鈣與氧化硅重量比≥2。

優(yōu)選的，前述的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥，其中所述的工業(yè)廢渣為粉煤灰、?；郀t礦渣粉、鋼渣粉、粒化電爐磷渣、煤矸石中的至少兩種組合。

優(yōu)選的，前述的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥，其中所述的石膏為天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)石膏中至少一種。

優(yōu)選的，前述的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥，其中所述的有機(jī)緩凝材料為碳水化合物有機(jī)緩凝材料、羥基羧酸有機(jī)緩凝材料、可溶硼酸鹽、磷酸鹽中的一種。

優(yōu)選的，前述的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥，其中所述的碳水化合物有機(jī)緩凝材料為淀粉或纖維素的衍生物；所述的羥基羧酸有機(jī)緩凝材料為檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、檸檬酸鹽、酒石酸鹽或葡萄糖酸鹽。

優(yōu)選的，前述的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥，其中所述的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥中細(xì)度小于45μm的水泥的重量百分比70％-90％。

優(yōu)選的，前述的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥，其中所述的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間≥360min，終凝時(shí)間≥480min，水泥凈漿7d線膨脹率≥0.1％，28d線膨脹率≤0.8％，7d抗折強(qiáng)度≥3.0MPa，28天抗折強(qiáng)度≥6.0MPa，7d抗壓強(qiáng)度≥15.0MPa，28d抗壓強(qiáng)度≥32.5MPa。

借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明微膨脹緩凝硅酸鹽水泥至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1)本發(fā)明的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥的凝結(jié)時(shí)間長，初凝時(shí)間≥360min，終凝時(shí)間≥480min；本發(fā)明的水泥以石膏和有機(jī)緩凝劑為緩凝材料，緩凝材料僅用石膏難以滿足要求，石膏的量由其所提供的SO₃的量決定，而水泥的凝結(jié)時(shí)間并不與SO₃含量成正比，當(dāng)水泥中SO₃含量大于2.5％時(shí)，水泥凝結(jié)時(shí)間增長趨于平穩(wěn)，難以通過增加SO₃含量延長凝結(jié)時(shí)間，而加入有機(jī)緩凝材料可以提高水泥的凝結(jié)時(shí)間。

2)本發(fā)明的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥具有微膨脹性能，按照J(rèn)C/T313-2009的試驗(yàn)方法，本發(fā)明的水泥凈漿7d線膨脹率≥0.1％，28d線膨脹率≤0.8％；本發(fā)明的水泥的石膏中的SO₃重量占水泥的4.0％-8.0％，水泥的微膨脹源主要為SO₃，水泥中的SO₃含量分別同時(shí)作用于水泥的強(qiáng)度及其膨脹值，SO₃含量過低，導(dǎo)致水泥的微膨脹性能較低，而SO₃含量過大，則會(huì)破壞水泥材料的結(jié)構(gòu)，使水泥材料性能惡化。

3)本發(fā)明的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥加入了工業(yè)廢渣，將工業(yè)廢渣變廢為寶，降低了水泥的生產(chǎn)成本，減少了工業(yè)廢渣帶來的環(huán)境污染等問題。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如后。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下結(jié)合較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥其具體實(shí)施方式、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。在下述說明中，不同的“一實(shí)施例”或“實(shí)施例”指的不一定是同一實(shí)施例。此外，一或多個(gè)實(shí)施例中的特定特征或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。

本發(fā)明實(shí)施例中的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料、工業(yè)廢渣、石膏、有機(jī)緩凝材料共同粉磨得到。

本發(fā)明的實(shí)施例提出一種微膨脹緩凝硅酸鹽水泥，包括以下質(zhì)量百分比的各個(gè)組分：硅酸鹽水泥熟料：10％-70％，工業(yè)廢渣：20％-80％，石膏：9％-15％，有機(jī)緩凝材料：0.03％-1.0％，各組分之和為100％；其中，所述的石膏中的SO₃重量占所述微膨脹緩凝硅酸鹽水泥的4.0％-8.0％。

其中，本發(fā)明的水泥的石膏中的SO₃重量占水泥的4.0％-8.0％，水泥的微膨脹源主要為SO₃，水泥中的SO₃含量分別同時(shí)作用于水泥的強(qiáng)度及其膨脹值，SO₃含量過低，導(dǎo)致水泥的微膨脹性能較低，而SO₃含量過大，則會(huì)破壞水泥材料的結(jié)構(gòu)，使水泥材料性能惡化。

較佳的，本實(shí)施例的硅酸鹽水泥熟料中的硅酸鈣占硅酸鹽水泥熟料的重量≥66％。

較佳的，本實(shí)施例的硅酸鹽水泥熟料中的氧化鈣與氧化硅重量比≥2。

較佳的，本實(shí)施例的工業(yè)廢渣為粉煤灰、?；郀t礦渣粉、鋼渣粉、粒化電爐磷渣、煤矸石中的至少兩種組合；工業(yè)廢渣的加入既可以延緩水泥凝結(jié)時(shí)間，又節(jié)約了資源，對(duì)工業(yè)廢渣利用具有重要意義。

較佳的，本實(shí)施例的石膏為天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)石膏中至少一種。

較佳的，本實(shí)施例的有機(jī)緩凝材料為碳水化合物有機(jī)緩凝材料、羥基羧酸有機(jī)緩凝材料、可溶硼酸鹽、磷酸鹽中的一種。

較佳的，本實(shí)施例的碳水化合物有機(jī)緩凝材料為淀粉或纖維素的衍生物；所述的羥基羧酸有機(jī)緩凝材料為檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、檸檬酸鹽、酒石酸鹽或葡萄糖酸鹽。

本發(fā)明的水泥以石膏和有機(jī)緩凝劑為緩凝材料，緩凝材料僅用石膏難以滿足要求，石膏的量由其所提供的SO₃的量決定，而水泥的凝結(jié)時(shí)間并不與SO₃含量成正比，當(dāng)水泥中SO₃含量大于2.5％時(shí)，水泥凝結(jié)時(shí)間增長趨于平穩(wěn)，難以通過增加SO₃含量延長凝結(jié)時(shí)間，而加入有機(jī)緩凝材料可以提高水泥的凝結(jié)時(shí)間。

較佳的，本實(shí)施例的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥中細(xì)度小于45μm的水泥的重量百分比70％-90％；水泥的細(xì)度過大，將會(huì)導(dǎo)致水泥的水化加快，凝結(jié)時(shí)間縮短。

較佳的，本實(shí)施例的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間≥360min，終凝時(shí)間≥480min，水泥凈漿7d線膨脹率≥0.1％，28d線膨脹率≤0.8％，7d抗折強(qiáng)度≥3.0MPa，28天抗折強(qiáng)度≥6.0MPa，7d抗壓強(qiáng)度≥15.0MPa，28d抗壓強(qiáng)度≥32.5MPa。

上述實(shí)施例中，所述水泥各原料的化學(xué)成分如表1所示。

表1水泥各原料的化學(xué)成分(質(zhì)量百分含量％)

“Loss”表示燒失量，“R₂O”表示堿含量；

“∑”表示前列幾項(xiàng)化學(xué)成分的總和，不足100％的余量為少量的堿性物質(zhì)或原料中的其他雜質(zhì)。

上述實(shí)施例中，各實(shí)施例的微膨脹緩凝硅酸鹽水泥的原料配比如表2所示。

表2實(shí)施例1-6微膨脹緩凝硅酸鹽水泥的原料配比(質(zhì)量百分比％)

上述實(shí)施例中，各實(shí)施例的石膏中的SO₃重量占水泥的重量百分比、硅酸鹽水泥熟料中硅酸鈣占硅酸鹽水泥熟料的重量百分比、硅酸鹽水泥熟料中的氧化鈣與氧化硅重量比及細(xì)度小于45μm的水泥的重量百分比如表3所示。

表3水泥熟料及水泥各參數(shù)

由表3可知，石膏中SO₃含量占水泥的重量百分比含量為4％-8％，提供了水泥微膨脹的來源。

上述實(shí)施例中，各實(shí)施例的水泥性能檢測(cè)結(jié)果如表4所示。

表4實(shí)施例1-6微膨脹緩凝硅酸鹽水泥性能測(cè)試檢測(cè)結(jié)果

從表4可以看出，實(shí)施例1-6制得的道路基層用緩凝硅酸鹽水泥初凝時(shí)間≥360min，終凝時(shí)間在≥480min，凝結(jié)時(shí)間比通用水泥大大延長，保證了道路基層施工延遲碾壓時(shí)間；7d抗折強(qiáng)度≥3.0MPa，28天抗折強(qiáng)度≥6.0MPa，7d抗壓強(qiáng)度≥15.0MPa，28d抗壓強(qiáng)度≥32.5MPa；水泥凈漿7d線膨脹率均≥0.1％，28d線膨脹率≤0.8％，有效地補(bǔ)償了基層收縮引起的開裂問題。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。