[发明专利]早强矿渣硫酸盐水泥

说明书

本发明涉及一种水泥，特别是一种早强矿渣硫酸盐水泥。

现有水泥，主要是硅酸盐水泥，硅酸盐水泥有生产成本高、能耗大、工艺较复杂、对环境有较大的污染等不足之处。现在一种充分利用工业废料加石膏上熟料和一些添加剂经粉碎混合直接制成的矿渣硫酸盐水泥正逐步突起，如申请号为95107331.1高硫酸盐矿渣水泥、早强炉渣煤灰水泥及其制造方法就是其中的一种，也是与本发明比较接近的一种，该种水泥与硅酸盐水泥比具有成本低、能耗小、工艺简单、污染少、充分利用工业废料等优点。但它仍需要掺进一定量的波特兰水泥或熟料和一定的添加剂，也就是说，生产这种水泥仍需要配备生产熟料的设备及工艺过程，仍具有较大的投资，在生产熟料中仍具有较大的能耗和环境污染。

本发明的目的是提出一种充分利用工业废料(矿渣、粉煤灰)不需掺进波特兰水泥或熟料及添加剂的成本低、投资小、工艺简单、能耗极少、基本无环境污染的早强矿渣硫酸盐水泥。

通过下述的技术方案，可实现本发明的目的，一种早强矿渣硫酸盐水泥，包括粒化高炉矿渣、粉煤灰、石膏，其特征是它由(按重量比)粒化高炉矿渣55-70％、粉煤灰块料15-30％、天然无水石膏10-15％经破碎、粉磨混合而成。

粉煤灰块料是由(按重量比)粉煤灰80-84％、石灰13-15％、石膏3-5％，经粉碎后，掺适量水混合成块团进行24小时的蒸汽养护而成。

天然无水石膏是指天然硬石膏，其结晶水应小于1％，其SO₃含量在40-55％。

粒化高炉矿渣、粉煤灰块料、石膏的粉磨细度小于7％(0.08mm方孔筛筛余)，水泥中SO₃控制在6.5±0.5％，烧失量控制在4.0-8.0％。

粉煤灰之所以要做成块料，主要目的在于加速提高粉煤灰的强度，粉煤灰内的主要矿物是结晶体(石英、莫来石等)、玻璃体，玻璃体主要是硅、铝玻璃体，这是粉煤灰的活性所在，但这些玻璃体表层为网络结构，比较稳定，不易水化，因此，在通常状态下，不会产生强度，必须在碱性作用下和石膏激发作用下，才能打破硅铝网络结构，释放出活性SiO₂和Al₂O₃，这种反应速度在常温下仍然进行缓慢，需要在蒸汽养护条件下方能加快反应。因为在蒸汽条件下，石灰的溶释度增大，使硅、铝玻璃体表层的Ca(OH)₂吸附浓度增大，有利于SiO₂、Al₂O₃与Ca(OH)₂反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，从而产生强度。

本水泥的生产工艺流程是，将粉煤灰掺入适量石灰、石膏和水混合成团放入蒸汽室进行24小时养护，形成粉煤灰块料，将粉煤灰块料和天然无水石膏分别破碎，并将粒化高炉矿渣烘干，然后将此三种物料按重量比混合送入粉磨机粉磨，达到细度标准，即可装袋形成成品。

由本发明技术方案制作的水泥，有较高的早期强度值和稳定的后期强度值，其三天抗折强度达到普通硅酸盐水泥625#R标准(5.5MPa)，三天抗压强度达到普通硅酸盐水泥525#R标准(27MPa)，28天后期强度，抗折很高，远远超过425#标准值，而抗压强度也能稳定达标，并有较高的富裕标号，不失为一种优质的425#水泥。

本发明与现有技术对比，其优点和效果在于：

1、不需加波特兰水泥或熟料，这样即省去了煅烧工序及其设备，减少了投资，并且也极大地降低了对环境的污染，同时也极大地降低了能耗。

2、成本低，工艺简单，由于不需添加熟料和添加剂，既减低了生产性开支，也降低了厚料成本，整个工艺流程既简单又容易控制和操作，极适于中、小企业和私营企业生产。

3、充分利用了工业废料而且能耗极少，符合我国的产业化政策，生产这样的水泥不仅使钢铁厂和电厂排出的废料变成了有益的原料，而且也节省了因堆放废料占用大面积土地所需的费用和消除了废料堆放对环境造成的污染。

下面，结合实施例对本发明进一步阐述。