[发明专利]一种新型复合水泥的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新型水泥材料领域，具体涉及一种新型复合水泥的制备方法。

背景技术

2011年我国水泥产量达20.63亿吨，其中绝大部分是硅酸盐水泥。硅酸盐水泥煅烧温度达1450℃，能耗物耗高、碳排放高、环境污染严重、耐酸耐蚀和耐久性差，且消耗大量的优质石灰岩资源，应逐渐限制与减少其使用。水泥的发展趋势要求其原料来源广、高废物利用、低能耗、低资源消耗、低污染、低碳排放且耐久性和耐腐蚀性好。最近研究比较活跃的碱激发水泥是由碱金属盐的水溶液与活性固体氧化物粉末组成的双组分水泥。其中碱矿渣水泥已经过大量学者的研究及前苏联和国内50多年的应用实践，证明该种水泥具有高强、快硬、抗渗、耐久、耐蚀、低碳排放和对集料要求低等明显优于硅酸盐水泥的性能。碱激发水泥的碱金属含量远超过硅酸盐水泥，人们通常担心其碱骨料反应对混凝土结构的破坏。但数十年来，大量研究表明其碱骨料反应性并没有比硅酸盐水泥严重。可见，在新水泥品种的研发中大胆打破碱含量限制可为进一步减少和限制硅酸盐水泥熟料的使用开辟新方法，并可能引发水泥科学研究的突破性发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型复合水泥的制备方法，包括步骤：

（1）将原料1与原料2按后者所含Na₂O与干燥的原料1的质量比为0.15～0.20的比例进行混合，然后磨细至80微米方孔筛筛余物的质量比≦10%，得混合粉料；

（2）将步骤（1）所得的混合粉料在750～950℃的温度下煅烧1.5～3小时，得到高碱熟料；

（3）将步骤（2）所得高碱熟料冷却后磨细至80微米方孔筛筛余物的质量比≦10%，得高碱熟料粉；然后将高碱熟料粉与同细度的硅酸盐熟料粉按1.5～4.0：1的质量比混合均匀，得复合水泥。

步骤（1）所述的原料1为主要含SiO₂和Al₂O₃的天然矿物原料，其干燥物料中SiO₂+Al₂O₃≧65wt%, CaO+MgO+Fe₂O₃+Na₂O+K₂O≦15wt%；所述的原料2为碳酸钠或氢氧化钠。

所述的天然矿物原料为高岭土或膨润土或红壤土。

本发明所制备的复合水泥的使用方法与常用的硅酸盐水泥相同，其最大抗压强度性能超过42.5R硅酸盐水泥，且通过灵活调整高碱熟料粉与硅酸盐熟料粉的比例，可以得到从砌筑水泥到高标号水泥在内不同用途的水泥。该种复合水泥可大幅度降低水泥中硅酸盐熟料的用量，且掺入的碱性熟料为低碳至无碳排放的原料，其煅烧温度远低于硅酸盐水泥，可大大降低水泥的碳排放、能耗与物耗，减少有害污染物的排出。

具体实施方式

下面通过具体实例对本发明作进一步详细的描述。本发明所有实施例中所用设备为常规设备，所采用的含硅铝氧化物的天然矿物原料有高岭土、膨润土与与红壤土，其化学组成如表1所示：

表1 三种硅铝质粘土的化学组成        单位：wt%