[发明专利]一种含Q/P相的磷铝酸盐水泥熟料

说明书

本发明涉及一种含Q/P相的磷铝酸盐水泥熟料，属于胶凝材料的技术领域。所述水泥熟料中Q/P相矿物的质量百分数为5%‑40%。本发明是将Q/P相与磷铝酸钙、磷酸三钙、铁相融合在一起，形成一种含Q相的新型磷铝酸盐水泥。该种水泥具有早强、高强、快硬性、前期水化速度快、后期强度不倒缩等特点。烧成Q/P相可利用含镁硅的石灰石和低品位的铝矾土。且在某一适当范围内，一定量P₂O₅和铁相能降低Q/P相的烧成温度，降低能耗，节约资源，降低水泥生产成本。

技术领域

本发明涉及一种含Q/P相的磷铝酸盐水泥熟料，属于胶凝材料的技术领域。

背景技术

磷铝酸盐水泥是我国自主研发的一种高性能、低碱度、相容性良好的新型水泥。李仕群、胡佳山等人对 C-A-P 和 C-A-P-S 体系进行了系统的研究，发现 C-A-P-S 体系中的富铝区拥有较好的水硬性组成，水泥熟料组成除铝酸钙相、磷酸钙相及一定比例的玻璃相以外，还存在一种胶凝性较高的三元磷铝酸钙化合物（C₈A₆P相），并以此为主矿相建立了磷铝酸盐水泥熟料体系，发明了磷铝酸盐水泥。磷铝酸盐水泥具有早期、长期力学性能突出、抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子渗透以及抗冻性能。该水泥与现有的水泥在组成上有很大差别。磷铝酸盐水泥生产的主要原料为石灰石，铝矾土和石灰石，由于原料中石灰石含量较少，所以磷铝酸盐水泥较硅酸盐水泥来说CO₂排放量较少。磷铝酸盐水泥主要含有以下三种矿相，磷铝酸钙C₈A₆P、磷酸钙C(P,A)、铝酸钙C(A,P)。另外还有小部分玻璃体相。前两种矿相在该体系中主要提供中后期强度，对水泥的耐久性发挥起重要作用。铝酸钙固溶体和玻璃体主要提供体系的早期强度。但该体系水泥也存在不足，比如磷铝酸钙单矿相(C₈A₆P)煅烧温度高，约为1560°C，使得磷铝酸盐水泥须在高温下烧成，烧成能耗过高，且凝结硬化不易调控等等。此外，采用工业原料烧成磷铝酸盐水泥熟料过程中会不可避免的引入部分Si，这部分Si以C₂AS形式存在于磷铝酸盐熟料矿相之中，而C₂AS作为一种惰性矿物，水化速度缓慢，为了改善整体熟料相的水化速度，提升早期和后期强度，需进一步优化熟料矿物组成体系。

发明内容

本发明涉及一种含Q/P相的磷铝酸盐水泥熟料，提供了一种用Q/P相来改性的新型磷铝酸盐水泥熟料，利用本发明制备的水泥材料具备烧成温度低，水化性能好，早期强度高，后期强度不倒缩的优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种含Q/P相的磷铝酸盐水泥熟料，所述水泥熟料中Q/P相矿物的质量百分数为5%-40%。

进一步的，所述Ｐ相矿物为6CaO ∙ 4Al₂O₃ ∙ FeO ∙ SiO₂，简写为C₆A₄F’’S；所述Q相矿物为6CaO∙4Al₂O₃∙MgO∙SiO₂或C₂₀ A_16-vM_v S _v，简写为C₆A₄MS其中v∈(2.5-3.5)。

进一步的，所述磷铝酸盐水泥熟料的组成为Q/P相-磷铝酸钙(C₈A₆P)-铝酸钙(CA)-磷酸三钙(C₃P)-铁铝酸四钙(C₄AF)；其中各组分的重量组成为：Q/P相：5-40%、磷铝酸钙：30-60%、铝酸钙：20-50%、磷酸三钙：5-10%、铁铝酸四钙：0-10%。