[发明专利]粉煤灰矿渣水泥及其制造方法

说明书

本发明是以粉煤灰、矿渣为基料，制造成水硬性胶凝材料，属于水泥的制造方法。

经国内外专利文献检索，现有技术公开CN87105441专利，它是以碱渣、粉煤灰为基料和硫酸渣配制成生料，经煅烧成硅酸盐水泥熟料，然后再加铝渣或矿渣制成矿渣硅酸盐水泥，其制造工艺复杂，需经“两磨一烧”，即先将生料磨成粉状，经高温煅烧后，再次磨成水硬性胶凝材料。

又如公开的日本J59128239高早强水泥制造方法，先将煤燃烧成粉煤灰，石灰石经煅烧，两者混合后粉碎再煅烧，将煅烧后产物，再加入矿渣，纯水泥、硫酸钙混合使用。其制造工艺复杂，需经“两烧一磨”产物，再配以一定量的矿渣、水泥混合使用。

再如公开的苏联SU1242481采矿高强水泥，由矿渣、烧白云石、无水石膏与粉煤灰混合而成，虽制作工艺简单、只磨不烧。但制作的水泥中矿渣占85-90%，施工时把80-85%粉煤灰作添加料混合使用，用作矿山采空区填充，因此采矿高强水泥只适用厚大体积的混凝土高抗压、低成本的要求，其不足之处，它不具有高早强的特性，不能满足工业民用建筑的要求。

本发明的目的，为克服现有技术不足之处，提供一种以粉煤灰和矿渣为基料，制造工艺简单、不需要煅烧，成本低廉，性能优良的高早强粉煤灰矿渣水泥的制造方法，从而节省能源，降低成本，变废为宝。

本发明粉煤灰渣水泥的制造方法，将粉煤灰、矿渣烘干，按每组分所需比例配料，混合匀化，磨细即成水硬性胶凝材料，称为粉煤灰矿渣水泥，其细度为0.08mm方孔筛余量3-7%。

2、本发明粉煤矿渣水泥的组分（重量%）为：粉煤灰15-25、矿渣60-70、熟料10-15、激发剂2-6.5。上述组分中对粉煤灰应符合GB1596规定，矿渣应符合BG203规定外，矿渣的活性系数＞1.1，碱性系数≥1，玻璃体含量和结晶性能量越大越好。在生产中视矿渣黑颗粒多少，来调整激发剂的用量，若矿渣黑颗粒多，则激发剂组分采用上限，反之采用下限。

3、本发明的激发剂为碱性激发剂，其组成（重量%）为硫酸钠5-30，石灰5-20，石膏5-20，碱工业废料YS 10-40，氯化镁5-35。其中YS为山西运城地区的碱工业废料，其主要成分含AL₂O₃、SO₂等，YS作用能改善水泥使用性能。

下面描述本发明粉煤灰矿渣水泥制造方法的工作原理：

本发明是利用矿渣的潜在活性（其潜在的结晶能量约80卡/克）和粉煤灰中SiO₂及AL₂O₃，按比例将激发剂与矿渣、粉煤灰混合匀化、粉磨成粉状物质。在制造过程中，激发剂对矿渣的潜在活性进行激发，使矿渣的潜在活性得以发挥，并通过矿渣与粉煤灰发生作用，使粉煤灰与矿渣的晶格缺陷进行互补。

本发明粉煤灰矿渣水泥在水化过程中，除生成一部分水化硅酸钙以外，还生成水化硅铝酸钙和硅铝酸钠。上述水化物均在常温下生成。这些水化物具有早期强度增进率较快，适当增加石膏的掺量及混合的磨细度，成为高早强水泥。在常温28天后，本发明水泥强度可达到32.5MPa、42.5MPa，磨耗率为3.28Kg/m²，耐腐蚀性（F）为0.93，干缩性%为-0.10。其各项性能达到或超过国家标准，详细见表1。

本发明粉煤灰矿渣水泥及其制造方法的主要优点：

1、制造方法简单。只需粉磨，不需生料制备，不需高温煅烧，要比现有技术“两磨一烧”或“两烧一磨”的制造方法简化了工艺流程。从而节省设备投资，节约能耗。每吨水泥节电60%，节粉75%，成本比矿渣水泥低25-30%。所以本发明粉煤灰矿渣水泥制造方法是对水泥生产工艺的一次重大改革。

2、减少环境污染变废为宝。利用工业废渣和粉煤灰为主要原料，为工业废料利用和减少环境污染开辟了一条新的途径，具有显著的经济效益和社会效益。

3、本发明水泥性能优良，均达到国家标准，并超过矿渣硅酸盐水泥。尤其是早期抗折、抗压强度更高。见表1-3所示。能够满足制作水泥预制构件，用于工业民用建筑和其它混凝土工程使用。

下面例举实施例进一步说明本发明制造方法。

实施例1-制造325＃粉煤灰矿渣水泥