[发明专利]绿色生态水泥及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥的生产方法，尤其涉及一种低成本，节能环保的绿色生态水泥及其生产方法。

背景技术

cement一词由拉丁文caementum发展而来，是碎石及片石的意思。水泥的历史最早可追溯到古 罗马人在建筑中使用的 石灰与火山灰的混合物，这种混合物与现代的石灰 火山灰水泥很相似。用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于建筑工程。1756年，英国工程师J.斯米顿在研究某些石灰在水中硬化的特性时发现：要获得水硬性石灰，必须采用含有 粘土的石灰石来烧制；用于水下建筑的砌筑 砂浆，最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。这个重要的发现为近代水泥的研制和发展奠定了理论基础。1796年，英国人J.帕克用 泥灰岩烧制出了一种水泥，外观呈棕色，很像古罗马时代的石灰和火山灰混合物，命名为罗马水泥。因为它是采用天然泥灰岩作原料，不经配料直接烧制而成的，故又名天然水泥。具有良好的水硬性和快凝特性，特别适用于与水接触的工程。1813年，法国的土木技师毕加发现了石灰和粘土按三比一混合制成的水泥性能最好。1824年，英国建筑工人J.阿斯普丁取得了波特兰水泥的专利权。他用石灰石和粘土为原料，按一定比例配合后，在类似于烧石灰的立窑内煅烧成熟料，再经磨细制成水泥。因 水泥硬化后的颜色与 英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似，被命名为波特兰水泥。它具有优良的建筑性能，在水泥史上具有划时代意义。　1907年，法国比埃利用铝矿石的铁矾土代替粘土，混合石灰岩烧制成了水泥。由于这种水泥含有大量的氧化铝，所以叫做“矾土水泥”。1871年，日本开始建造水泥厂。1877年，英国的 克兰普顿发明了回转炉，并于1885年经兰萨姆改革成更好的回转炉。1889年，中国河北唐山 开平煤矿附近，设立了用立窑生产的唐山“细绵土”厂。1906年在该厂的基础上建立了 启新洋灰公司，年产水泥4万吨。1893年，日本远藤秀行和内海三贞二人发明了不怕海水的硅酸盐水泥。20世纪，人们在不断改进波特兰水泥性能的同时，研制成功了一批适用于特殊建筑工程的水泥，如高铝水泥， 特种水泥等。全世界的水泥品种已发展到100多种，2007年水泥年产量约20亿吨。中国在1952年制订了第一个全国统一标准，确定水泥生产以多品种多标号为原则，并将波特兰水泥按其所含的主要矿物组成改称为矽酸盐水泥，后又改称为硅酸盐水泥至今。2007年中国水泥年产量约11亿吨。

水泥无处不在，我们被水泥所包围。由于如火如荼的房地产建设，作为建筑基础用料的水泥的需求以每年超过6%的速度增长，据报道，2010年世界各国共生产了36亿吨的水泥，若将其全部倾注于美国纽约州曼哈顿岛上，将堆积成一个高达14米的巨型石柱；并且在2050年这个数据将会再提高10亿吨，那时全球水泥产量所堆积的巨石柱将会更高。可以说，水泥是世界上人类使用的仅次于水的物质。

水泥，在行业内有个代名词叫“高能耗行业”。英国《卫报》2010年公布的数据显示，每生产1吨普通水泥，就释放出近1吨二氧化碳。水泥的生产占据了世界二氧化碳排放量的5%，全球航空业二氧化碳排放量的3-4倍。

发明内容

本发明的目的是提供一种绿色生态水泥及其生产方法，利用了更多的废弃材料，减低熟料在水泥的比重，从而大幅减低二氧化碳的排放。

本发明所采用的技术方案是：

绿色生态水泥的生产方法：包括以下重量份数的原料：水泥熟料40-50份；建筑垃圾5-20份；钢渣微粉20-25份；复合活化剂0.06-0.08份；早强剂2-5份；

所述的水泥熟料是硅酸盐水泥，可以用42.5或52.5标号的硅酸盐水泥。

凡以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料，5%以下的石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，统称为硅酸盐水泥。国际上统称为波特兰水泥。 硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅰ；掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅱ。

硅酸盐水泥的细度采用比表面积测定仪检验，其比表面积应大于300㎡/kg，否则为不合格品。国家标准规定：硅酸盐水泥的初凝时间不早于45min，否则为不合格品；终凝时间不迟于390min，否则为不合格品。硅酸盐水泥的体积安定性经检验必须合格，否则为不合格品。硅酸盐水泥根据3d和28d的抗压强度分为三个强度等级即42.5、52.5、62.5，每个等级有两个类型即普通型与早强型（用R表示）。