[发明专利]超高铁铝酸钙的硅酸盐水泥熟料及制造方法

说明书

本发明为一种特种硅酸盐水泥熟料及制造方法，属于水泥工业的特种水泥领域。

与本发明相关的技术有以下几个：

<1>属于硫铝酸盐系统的铁铝酸盐水泥，其熟料组成为C₄A₃S-C₄AF-C₂S-CaSO₄，不含C₃S，其特点是快硬、高强，可制成自应力水泥，但是所用原料Al₂O₃含量很高，需要用铝矾土作原料，其烧成温度较低，但温度范围窄(1300℃～1350℃)，烧成工艺不好控制，该水泥的耐久性问题，尚未有肯定的结论。

<2>国外有种菲拉瑞水泥，其熟料组成为C₃S-C₄AF-C₂S，其中的C₄AF含量约可达20％(重量)，烧成温度范围与通常的硅酸盐水泥相当，为1350℃～1450℃，其特点是早期强度略低，后期强度正常。

<3>国内尚有一种道路硅酸盐水泥熟料，熟料组成为C₃S-C₂S-C₃A-C₄AF，属于高铁水泥，其中的C₄AF含量国家标准要求为16％(重量)以上，罗马尼亚标准为18％(重量)以上，实际上不会超过20％(重量)，否则烧成很困难。该水泥强度正常，耐磨性好，烧成温度正常，但范围偏窄，不好控制。

<4>另有国内的加复合矿化剂煅烧的水泥，熟料组成为C₃S-C₂S-C₃A-C₄AF系统，其中C₄AF含量12％～20％(重量)，烧成时掺入萤石和石膏(或其他含氟和硫酸根的物质)作为矿化剂，促使熟料烧成温度降低至1250℃～1350℃。

以上几种水泥熟料及生产技术各具特色，代表了近年来的高铁水泥技术方面的成果，但尚有以下几方面有待改进：

1.在硅酸盐水泥熟料系统中，当铁铝酸钙的含量提高到20％(重量)以上时，烧成制度不易控制，煅烧温度范围窄，为1300℃～1350℃或1250℃～1350℃，在生产中难以掌握。

2.现有的高铁水泥在使用性能方面尚不能满足一些特殊需要，如硫铝酸盐水泥虽能产生膨胀性，但其水化热高，制作大体积混凝土不适合，而且其耐久性未经受长期考验；硅酸盐水泥耐久性好，但无膨胀性，无补偿收缩作用，用于大体积混凝土工程，往往产生开裂。

用含有超高铁铝酸钙成分的硅酸盐水泥熟料制造的水泥，作大体积混凝土工程等用途，人们作过大量实验研究，均持肯定态度，但是在工厂中实际生产这种熟料却存在困难。

本发明的目的是设计一种具有高铁铝酸钙相的硅酸盐水泥熟料组成，其中的铁铝酸钙含量占熟料组成的20％(重量)以上，可以用此熟料配制出有特殊性能水泥。如：用于有特殊要求的大坝工程中，如利用其膨胀性以补偿收缩；用于海洋工程中，可以耐腐蚀；利用其抗磨性用于筑路工程和飞机场工程等。并且此种水泥烧成温度低，烧成温度范围宽，易于掌握，节省煤耗，可降低成本。

本发明的具体内容如下：

超高铁铝酸钙的硅酸盐水泥熟料的矿物组成以重量百分数表示如下：

C₃S＝40％～62％；

C₂A_xF_(1-x)＝21％～42％，其中的x为0.25～0.46；

MgO＝0～8％，游离CaO在3％以下，余为C₂S及其它矿相。

其制造方法如下：

<1>配料按熟料率值要求计算

控制Kh＝0.84～1.0，P≤0.60

Kh＝(CaO-1.1Al₂O₃-0.7Fe₂O₃-fCaO)/2.8SiO₂

其中的游离CaO控制在3％(重量)以下。