[发明专利]一种海工水泥及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及特种水泥材料领域，提供了一种海工水泥及其制备方法和应用。以质量份数计，所述海工水泥包括：高铁硫铝酸盐水泥熟料50～80份；矿渣微粉10～40份；偏高岭土5～15份；石膏5～15份；所述矿渣微粉的比表面积为400～600m²/kg；所述偏高岭土的比表面积为400～600m²/kg；制备高铁硫铝酸盐水泥熟料的原料包括脱碱赤泥、粉煤灰、石灰石、铝矾土和磷石膏。实施例结果表明，本发明提供的海工水泥3d抗压强度高于36.6MPa，28d抗压强度高于55.7MPa；抗硫酸盐浸蚀系数高于1.25；而且本发明提供的海工水泥混合材添加少，后期收缩率较低，干缩率低于0.015％。

技术领域

本发明涉及特种水泥材料领域，尤其涉及一种海工水泥及其制备方法和应用。

背景技术

21世纪是公认的“海洋世纪”，世界各国都非常重视海洋资源的开发。在海洋开发过程中，水泥是海洋工程基础建设中不可或缺的原材料。传统水泥耐蚀性不足，长期浸泡在海水中，受海水腐蚀以及海浪冲刷的影响，无法满足海洋工程使用的需求。

目前使用的海工水泥，大部分是在普通硅酸盐水泥熟料中引入大量的矿渣、粉煤灰、硅灰等混合材料制成，使得水泥早期强度不高，后期收缩率较高；而且部分厂家利用硫铝酸盐水泥熟料、矿渣等配制海工水泥，使得水泥的生产成本较高，推广受到影响。

发明内容

本发明提供了一种海工水泥，本发明提供的海工水泥早期强度较高，本发明提供的海工水泥3d抗压强度高于36.6MPa，28d抗压强度高于55.7MPa；抗硫酸盐浸蚀系数高于1.25；而且本发明提供的海工水泥混合材添加少，后期收缩率较低，干缩率低于0.015％。

本发明提供了一种海工水泥，以质量份数计，包括以下组分：

所述矿渣微粉的比表面积为400～600m²/kg；

所述偏高岭土的比表面积为400～600m²/kg；

制备高铁硫铝酸盐水泥熟料的原料包括脱碱赤泥、粉煤灰、石灰石、铝矾土和磷石膏。

优选的，所述高铁硫铝酸盐水泥熟料中C₄A₃S、C₂S和C₄AF的质量分数依次为25～40％、25～50％和15～30％。

优选的，所述高铁硫铝酸盐水泥熟料的制备方法包括以下步骤：

将脱碱赤泥、粉煤灰、石灰石、铝矾土和磷石膏混合，经煅烧后急冷处理，得到高铁硫铝酸盐水泥熟料；所述煅烧的温度为1300～1400℃，煅烧的保温时间为30～60min。

优选的，所述脱碱赤泥为脱碱后的拜耳法赤泥，所述脱碱赤泥中Fe₂O₃的质量分数≥20％，Al₂O₃的质量分数≥15％，Na₂O的质量分数≤1.0％。

优选的，以质量份数计，所述脱碱赤泥、粉煤灰、石灰石、铝矾土和磷石膏的质量份数分别为：

优选的，所述偏高岭土的制备方法包括以下步骤：将高岭土经烧结后冷却，然后进行球磨处理，得到偏高岭土；所述烧结的温度为600～900℃，烧结的保温时间为10～30min。

本发明提供了上述技术方案所述海工水泥的制备方法，包括以下步骤：

将高铁硫铝酸盐水泥熟料和石膏混合球磨，得到球磨混合物；

将所述球磨混合物与矿渣微粉和偏高岭土混合，得到海工水泥。