[发明专利]一种高强无收缩道路硅酸盐水泥及其制备方法

说明书

一种高强无收缩道路硅酸盐水泥及其制备方法。本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高强无收缩道路硅酸盐水泥及其制备方法。本发明针对现有技术存在的缺陷，提出了一种具有高早强、高抗折、高耐磨等性能，同时具有优异的抗裂性能的高强无收缩道路硅酸盐水泥及其制备方法。本发明的高强无收缩道路硅酸盐水泥制成混凝土路面后，同时兼具高强、高耐磨性能，其抗折性能、耐磨性能、抗裂性能优异，可以显著提升高速铁路、高速公路、机场跑道等国家重点道路工程的服役寿命，降低后期维护成本。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高强无收缩道路硅酸盐水泥及其制备方法。

背景技术

高速铁路、高速公路、机场跑道作为国家交通运输的重要基础设施，承载着国家经济发展的枢纽作用，对国计民生至关重要。硅酸盐水泥作为高速铁路、高速公路、机场跑道等工程建设的重要基础原材料，是决定这些基础设施建设水平的关键因素。

目前，国内外学者对道路工程用水泥的研究重点在提高水泥的抗折、耐磨性能，但关于道路水泥的抗裂性能提升方面的报道较少。根据GB/T 13693-2017《道路硅酸盐水泥》生产的道路硅酸盐水泥具有高强、高抗折、耐磨性优异的特点。相较于普通硅酸盐水泥，道路硅酸盐水泥对路面质量的提升作用更为显著。

但是，众所周知，水泥作为一种水硬性胶凝材料，其物理化学特性决定其硬化过程一般表现为整体体积缩减，在这个过程中，易出现表观、深层裂缝，从而降低路面的强度性能。同时，侵蚀性离子可以通过这些裂缝快速侵入混凝土结构内部，加速水泥混凝土路面结构破坏，对高速铁路、高速公路、机场跑道等国家重点工程质量、安全极为不利。然而，目前的道路硅酸盐水泥尚不能有效解决路面混凝土开裂这一世界性难题。

因此，为提升高速铁路、高速公路、机场跑道等路面混凝土的抗裂性，提出“补偿收缩+高抗裂道路硅酸盐水泥熟料矿物组成优化”的技术路线，设计开发了一种高抗裂道路硅酸盐水泥。

发明内容

本发明针对现有技术存在的缺陷，提出了一种具有高早强、高抗折、高耐磨等性能，同时具有优异的抗裂性能的高强无收缩道路硅酸盐水泥及其制备方法。

为了达成上述目的，本发明提供了以下技术方案：

含有如下重量百分比的各组分：

高强无收缩道路硅酸盐熟料：52%~93%；

补偿收缩组分：1%~10%；

辅助胶凝材料：4%~30%；

石膏：2%~8%。

所述的高强无收缩道路硅酸盐熟料含有如下重量百分比的各组分：

C₃S：50%~65%；

C₂S：15%~30%；

C₃A：0%~8%；

C₄AF：15%~22%。

所述的补偿收缩组分为钢渣、钢渣粉、无水硫铝酸钙、氧化镁和/或氧化钙中的一种或多种复配。

所述的辅助胶凝材料为粉煤灰、矿粉、石灰石粉和/或硅灰中的一种或多种复配。

所述的石膏为天然二水石膏和/或脱硫石膏中的一种或多种复配。

所述的高强无收缩道路硅酸盐水泥的比表面积为300~380m²/kg。

所述的高强无收缩道路硅酸盐水泥的制备方法，包括以下步骤：

1）生料制备；将钙质原料、硅铝质原料和铁质校正原料混合、粉磨制成水泥生料；