專利名稱：無熟料免燒高抗折高強礦渣水泥的制作方法
技術領域：
本發明涉及水泥，特別指礦渣水泥。
礦渣是冶金工業的廢渣，如何處理廢渣也一直是冶金工業的疑難課題之一，現已開發了許多種礦渣水泥，促使礦渣的再循環利用。例如國內外普遍利用水淬礦渣制造礦渣硅酸鹽水泥或者把它作為普通水泥，火山灰水泥，復合水泥的活性混合料。特別近年來國內外還開發出一種堿礦渣水泥(也稱為JK水泥)。上述堿礦渣水泥的主要特點是采用液體水玻璃、復合堿、高效堿水劑、外加劑等配料，以強堿為主激發礦渣的活性，由此獲得高強或超高強混凝土，但是由于各種原因，特別是由于市場上的使用習慣問題，上述堿礦渣水泥并沒有真正進入市場。因為它必須用高度細磨的礦渣粉料與特制的堿性液體激發劑，按比例配合后，才能得到具有凝結硬化能力的堿礦渣膠結材料并與砂、石等料混合直接組成堿礦渣混凝土，因此也有人直接稱之為堿礦渣混凝土。由于該技術的礦渣粉料與堿性液體激發劑混合后，可塑性較差，凝結很快，初凝只須10-20分鐘，終凝1小時左右，顯然難于在建筑施工中實際使用，因此未能被工業化生產與應用，但是其所產生的高強度，甚至超高強和耐久性都對科研人員具有極大吸引力，因此長期以來，都在研究一種既有高強的優點，又能適應目前工程施工的要求的水泥是科研人員追求的目的。
本發明的目的是針對上述的客觀要求，提出一種高抗折高強礦渣水泥，它不但具有上述堿礦渣水泥的力學性能，而且其產品的形態及外觀又與現用水泥相同。本發明的第二個目是提供一種上述水泥的生產方法，該方法避免使用熟料，而且完全免去燒結，只需一次粉磨工序，直接混合的方法生出一種具有625-725新型高標水泥。本發明的第三個目的是由于該水泥具有高抗折性能(一般可高出本標號1-2級)，而提供一種特別適用于地震區建筑工程的水泥。
本發明主要以活性氧化硅和活性氧化鈣為摻合料；經鋁酸鈣、碳酸鈉等激發劑，以水溶性聚環氧乙烷等固體狀水溶性聚合物增強；采用高效外加劑減水促進硬化；并以高效緩凝劑延緩凝結時間。
本發明所提出的無熟料免燒高抗折高強礦渣水泥具有625-725高標號，且其抗折力大于標號1-2級，且可免燒，一次粉磨，制造工藝簡單，能耗低，可以大幅度降低直接生產成本和建廠投資具有極佳的經濟效益和社會效益。
本發明的詳細說明如下礦 渣 78-83％激發劑 8-12％聚合物 0.5-2％外加劑 0.5-2％抑制劑 0.3-1％緩凝劑 0.3-1％
助磨劑0.2-0.4％摻合料 余量上述激發劑是指鋁酸鈣、碳酸鈉、硅酸鈉、尿素、硫酸亞鐵等能激發礦渣活性的物質，摻合料指的是活性氧化硅和活性氧化鈣。上述激發劑與摻合料同步反應能激發礦渣的活性，再以聚合物增強，該聚合物指的是聚環氧乙烷，羧甲基荃纖維素，聚丙烯酰胺及天然樹脂膠等固體狀水溶性聚合物。上述外加劑為硅灰、硅灰石等以及其它表面活性劑；緩凝劑為木素磺酸鈣、木素磺酸鈉。助磨劑和摻合物均可是常規的通用材料。
二、制造工藝按照本發明提出的配方準備好原料后，按下列制造工藝進行生產。
本發明的制造工藝如下礦渣經烘干，與激發劑、摻合料以及聚合物、外加劑、抑制劑、緩凝劑、助磨劑等按配方比例混合，進行均化。然后進磨機細磨，經檢驗合格后，進包裝機出袋裝成品；或進成品筒倉，生產出粉料罐裝成品。
水淬礦渣原始水份約30％左右，需進行烘干處理，要求烘干后水分＜1％，其它配料均為固體粉、粒狀材料，直接配料均化進入球磨機研磨，同時加入助磨劑，因礦渣磨到一定細度后，(如比表面積超過1500cm2/g以后)，易磨性變壞，必須加入助磨劑，否則難以磨到工藝要求細度，本發明的礦渣水泥出磨細度要求達到0.08mm篩余＜1％，磨完時取樣檢驗，保證細度，此后即可包裝制成成品。
實施例1采用某廠水淬高爐礦渣82份，質量系數 大于1.35，經特殊處理的活性摻合料8份，激發劑8份，聚合物0.8份，外加劑0.8份，緩凝劑0.4份，經混合磨細后，細度達到0.08mm，篩余為＜2％，便制得625高抗折高強礦渣水泥，初凝為55min，終凝為3h30min，其3天、7天、28天抗壓強度分別為27.4、41.0、62.4MPa，達到625普通硅酸鹽水泥標準；其3天、7天、28天抗折強度分別為6.9、8.4、9.4MPa，超過725普通硅酸鹽水泥標準。
實施例2采用某廠水淬高爐礦渣80份，經特殊處理的活性摻合料6份，激發劑11份，聚合物0.5份，外加劑1.5份，緩凝劑8.8份，助磨劑0.2份，經混合磨細后，細度達到0.08mm篩余＜1％，便制成725高抗折高強礦渣水泥。初凝1h，終凝3h40min。其3天、7天、28天抗壓強度分別為32.4、44.7、74.2Mpa，達到725普通硅酸鹽水泥標準。其3天、7天，28天抗折強度分別為8.2、9.5、10.3Mpa，超過825高標號水泥標準。
初步估計，按本發明工藝制造高抗折高強免燒礦渣水泥，其直接生產的成本將成倍下降；建廠投資將減少60％左右；能耗降低三分之二。因此具有十分重大的經濟意義。
權利要求
1.一種無熟料免燒高抗折高強礦渣水泥，激發劑、聚合物、外加劑、抑制劑、助磨劑和摻合料等組分，其特征為該礦渣水泥的配方為礦 渣 78-83％激發劑 8-12％聚合物 0.5-2％外加劑 0.5-2％抑制劑 0.3-1％緩凝劑 0.3-1％助磨劑 0.2-0.4％摻合料余量上述激發劑為鋁酸鈣、碳酸鈉、硅酸鈉、尿素，硫酸亞鐵等；摻合料為活性氧化硅、活性氧化鈣等；聚合物指聚環氧乙烷，羧甲基纖維素，聚丙烯乙胺及天然樹脂等固體狀水溶性聚合物；外加劑為硅灰、硅灰石等表面活性物質。
2.一種無熟料免燒高抗折高強礦渣水泥的制造工藝，其特征為制造工藝如下礦渣經烘干，與激發劑、摻合料以及聚合物、抑制劑、外加劑、緩凝劑、助磨劑等按配方比例混合，進行均化，細磨，檢驗后包裝。
全文摘要
無熟料免燒高抗折高強礦渣水泥是一種以礦渣為主料加入具有激發礦渣活化性能的激發劑、聚合物、外加劑、抑制劑、助磨劑和摻合劑等無須燒結直接混合而成，其生產工藝簡單，成本低，可以達到625標號，特別其抗折強度可高于同標號1-2級，是一種既有經濟效益，又能使礦渣再循環而具有極佳的社會效益。
文檔編號C04B7/153GK1141267SQ96118039
公開日1997年1月29日 申請日期1996年2月9日 優先權日1996年2月9日
發明者張耀倫, 蔡琲琳, 李建軍 申請人:張耀倫, 蔡琲琳, 李建軍