專利名稱：硫鋁酸鹽海工水泥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水泥技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種海工水泥，尤其是一種硫鋁酸鹽海工水泥及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，世界各國(guó)都十分重視海洋資源的開發(fā)，我國(guó)港口、海塘、海岸防護(hù)、跨海大橋、海上加油站等海上工程建設(shè)發(fā)展很快。眾所周知，海洋工程砼構(gòu)筑物長(zhǎng)期受海水中鹽類的化學(xué)腐蝕，特別是Cl—腐蝕，還受海浪沖刷等，環(huán)境非常惡劣，因此海工砼的耐久性問(wèn)題越來(lái)越受到重視。目前我國(guó)在港口、碼頭、海洋工程上主要使用的是普通水泥和少量抗硫酸鹽水泥。 這類水泥的抗?jié)B性、耐磨性較差，其抗海水侵蝕、耐海水沖刷和抗凍融性能不能完全滿足海洋工程的特殊要求，以至于造成工程質(zhì)量不高、使用壽命較短，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了較大的損失。在現(xiàn)有技術(shù)中檢索到的海工水泥及其制備方法如下中國(guó)專利CN200510025690. 7，發(fā)明名稱抗侵蝕高性能海工混凝土及其制造方法。該海工混凝土由包括水泥、摻合料、骨料和減水劑，其中摻合料與水泥的重量比例為 65 70 30 35 ;減水劑與水泥和摻合料的重量比例為1. 0 I. 4 98. 6 99 ;骨料與水泥和摻合料的重量比例為70 76 24 30 ;該海工混凝土具有抗氯離子滲透性、高耐久性、高尺寸穩(wěn)定性、良好的工作性和較高的強(qiáng)度，提高了混凝土本身的護(hù)筋性能；適用于經(jīng)常與海水接觸并處于潮濕環(huán)境中，易受氯離子滲入引起鋼筋銹蝕的海港工程。中國(guó)專利CN200810014100. 4，發(fā)明名稱海工耐久水泥混凝土。該海工水泥混凝土由水與膠凝材料、骨料、減水劑、外加劑拌合而成，所述外加劑包括松香或石蠟的一種以上，以及阻銹劑和松香熱聚物，其中松香、石蠟或其混合物的摻量以所述膠凝材料的總重量計(jì)為2 8%，阻銹劑為I 5%，松香熱聚物為0. 01 0. 04%。所述膠凝材料由水泥和摻合料組成，其中摻合料包括礦粉和粉煤灰，水泥的摻量以所述膠凝材料的總重量計(jì)為25 35%，礦粉為45 55%，粉煤灰為15 20%。所述減水劑摻量與膠凝材料的總重量計(jì)為
0.80 0. 99%。骨料的摻量以膠凝材料的總重量計(jì)為74 76. 4%。水的摻量與膠凝材料的總重量比例為0. 30 0. 40。該發(fā)明提高了海工水泥混凝土的耐久性，對(duì)堿骨料反應(yīng)、氯離子侵蝕有較好的抗蝕能力。中國(guó)專利CN200810134410. X，發(fā)明名稱一種高性能海工水泥及其制造方法。該工水泥由以下材料配方的重量百分比組成熟料10 50%，礦渣20 60%，粉煤灰0 40%,硅鋁質(zhì)微粉5 30%。該產(chǎn)品能耐海水腐蝕，并且簡(jiǎn)化了施工工藝，具有使用方便、施工性能好，易于質(zhì)量控制，可減少三分之一以上的施工時(shí)間，加快施工進(jìn)度，降低施工成本。中國(guó)專利CN200810146926. 6，發(fā)明名稱海工混凝土水泥。該海工混凝土水泥的材料配方的重量百分比如下水泥熟料30 35% ;磨細(xì)礦渣粉40 45% ;粉煤灰20 25%;石膏5 8%。試驗(yàn)結(jié)果表明，該水泥的3天和28天抗壓強(qiáng)度分別在15. 2 22. 7MPa 和45. 6 58. OMpa，安定性和凝結(jié)時(shí)間均滿足《普通硅酸鹽水泥》(GB175-2007)要求；抗裂性能相對(duì)較高，抗氯離子擴(kuò)散性能好，滿足海工水泥常規(guī)物理力學(xué)性能的材料參數(shù)及配比方案。中國(guó)專利CN200810163849. 5，發(fā)明名稱海工C50泵送混凝土。該發(fā)明涉及一種應(yīng)用于海洋環(huán)境中的海工C50泵送混凝土。該發(fā)明包括水泥、粉煤灰、礦粉、石子、砂子、外加劑和水，其特征在于所述石子包括大粒徑石子和小粒徑石子；其中所述泵送混凝土中含水泥為193 199kg之間，粉煤灰為94 IOlkg之間，礦粉為193 200kg之間，大粒徑石子為711 729kg之間，小粒徑石子為280 295kg之間，砂子為702 749kg之間，外加劑為4. 87 5. Okg之間，水為145 150kg之間，以上各組分均按重量百分比計(jì)。該發(fā)明的強(qiáng)度較高，耐久性較好，能夠較好的抵抗環(huán)境化學(xué)介質(zhì)腐蝕。中國(guó)專利CN200810044547. 6，發(fā)明名稱海工混凝土及其施工方法。該海工混凝土主要由水泥、高爐礦渣細(xì)粉、粉煤灰、砂、碎石、外加劑和水組成,具有良好的耐久性,能滿足海洋大型工程對(duì)混凝土體系高耐久性的要求，在使用年限內(nèi)能有效地避免鋼筋腐蝕，并能保持良好的外觀。該海工混凝土的施工方法采用拌合樓工廠化生產(chǎn)、集中供料、輸送泵和罐車相結(jié)合場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸混凝土于澆筑地點(diǎn)，并采用布料桿布料，能有效控制下料點(diǎn)、下料量和速度，在有效提高施工進(jìn)度的同時(shí)能保證混凝土滿足施工要求的均勻性和規(guī)定的坍落度等工作指標(biāo)，促進(jìn)工程的順利完成，梁體初期養(yǎng)護(hù)采用保濕保溫養(yǎng)護(hù)，提高其早期強(qiáng)度，加快了制梁臺(tái)座和模型的周轉(zhuǎn)，降低了制梁成本。中國(guó)專利CN201010266236. 1，發(fā)明名稱海工預(yù)應(yīng)力耐久性混凝土。該混凝土以 100份重量單位計(jì)含有以下物質(zhì)8. 5份的強(qiáng)度為42. 5的硅酸鹽水泥；42. 7份的直徑為5 31.5毫米的碎石；30. 4份中粗砂；6. 2份的水；3份的粉煤灰；9. 2份的礦粉。該混凝土特別適合于在海水中進(jìn)行的土建施工，在保證混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度的同時(shí)具有優(yōu)越的耐久性能。采用硅酸鹽水作泥海工混凝土，它的早期水化速度較慢，強(qiáng)度低，水化后Ca(OH) 2 含量高等造成在抗?jié)B和抗腐蝕方面的不足之處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提高混凝土的密實(shí)度和抗?jié)B性、抗凍性，使其具有高抗氯離子擴(kuò)散性、體積穩(wěn)定性及高抗硫酸鹽侵蝕性，滿足海洋工程建設(shè)的需要，提供一種硫鋁酸鹽海工水泥及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是利用硫鋁酸鹽水泥的低堿度、耐酸堿、早強(qiáng)快硬、微膨脹等性能，通過(guò)復(fù)合活性礦物摻合料、表面活性劑等材料，提高混凝土的密實(shí)度和抗?jié)B性、抗凍性，使其具有高抗氯離子擴(kuò)散性、體積穩(wěn)定性及高抗硫酸鹽侵蝕性，滿足海洋工程建設(shè)的需要，解決海洋工程中受海水中k+、Cl—等鹽類侵蝕和海水沖刷后出現(xiàn)建筑損毀、壽命期短等破壞性強(qiáng)問(wèn)題，克服硅酸鹽水泥的早期水化速度較慢，強(qiáng)度低，水化后Ca(OH)2含量高等造成在抗?jié)B和抗腐蝕方面的不足之處。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種硫鋁酸鹽海工水泥，采用包括水泥熟料、硬石膏、石灰石、礦渣、減水劑、引氣劑、緩凝劑和硅粉材料，其主要原料和重量份數(shù)為水泥熟料50 80份，硬石膏8. 0 20 份，石灰石0 30份，礦渣0 30份，減水劑0. I 0. 5份，引氣劑0. 001 0. 005份，緩凝劑0. I 0. 5份，硅粉2 5份。以上所述的水泥熟料為硫鋁酸鹽熟料。以上所述的減水劑為聚羧酸鹽減水劑。以上所述的引氣劑為市售十二烷基苯磺酸鈉引氣劑。以上所述的緩凝劑為硼酸或檸檬酸。以上所述的以上礦渣包括?；郀t礦渣。一種硫鋁酸鹽海工水泥，采用包括水泥熟料、硬石膏、石灰石、礦渣、減水劑、引氣劑、緩凝劑和硅粉材料，其主要原料和重量份數(shù)為水泥熟料60 70份，硬石膏8. 0 20 份，石灰石I 20份，礦渣I 20份，減水劑0. 2 0. 4份，引氣劑0. 001 0. 003份，緩凝劑0. I 0. 3份，硅粉2 3份。以上所述的硫鋁酸鹽海工水泥的制備方法，包括如下工藝步驟a、粉碎將所有塊狀的原材料分別破碎，磨粉備用；b、一級(jí)混合將粉碎的水泥熟料、硬石膏、石灰石和礦渣按比例配料，經(jīng)磨機(jī)粉磨， 得硫鋁酸鹽水泥；C、二級(jí)混合將硫鋁酸鹽水泥按比例加入減水劑、引氣劑、緩凝劑和硅粉在磨機(jī)中充分混合，制得硫鋁酸鹽海工水泥。以上所述的減水劑、引氣劑、緩凝劑和硅粉加入方式為外摻入式。以上所述的一級(jí)混合和二級(jí)混合，原材料和半成品在加入前要先進(jìn)行均化處理。以上所述的硫鋁酸鹽海工水泥產(chǎn)品，主要技術(shù)指標(biāo)如下I、S03值控制在控制值相對(duì)量的5%之內(nèi)；2、細(xì)度<2%;3、比表面積> 450m2/kg ；4、含水率<3%;5、減水率>10%。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面I、本發(fā)明產(chǎn)品硫鋁酸鹽海工水泥具有低堿度，耐酸堿，早強(qiáng)快硬，后期強(qiáng)度持續(xù)增長(zhǎng)，利于提高鋼筋混凝土的安全性和耐久性，適用于港口、海塘、海岸防護(hù)、跨海大橋、海上加油站等海上工程建設(shè)。2、采用硫鋁酸鹽海工水泥配制的漿體結(jié)構(gòu)具有很好的致密性和體積穩(wěn)定性；提高了混凝土抗?jié)B性、抗凍性，具有很高的抗氯離子擴(kuò)散性及很高的抗硫酸鹽侵蝕性，滿足海洋工程建設(shè)的需要，解決海洋工程中受海水中k+、Cl—等鹽類侵蝕和海水沖刷后出現(xiàn)建筑損毀、壽命期短等破壞性強(qiáng)問(wèn)題，克服硅酸鹽水泥的早期水化速度較慢，強(qiáng)度低，水化后 Ca(OH)2含量高等造成在抗?jié)B和抗腐蝕方面的不足之處。3、本硫鋁酸鹽海工水泥在聚羧酸鹽減水劑和超細(xì)硅粉的共同作用下，能使新拌混凝土的泌水率小，漿體的粘稠性高，漿體對(duì)骨料的包裹和承托的作用強(qiáng)，大大減少粗骨料下沉現(xiàn)象的發(fā)生，使新拌混凝土在施工過(guò)程保持良好的勻質(zhì)性，硬化后力學(xué)性能均衡。4、本硫鋁酸鹽海工水泥的施工使用操作簡(jiǎn)便，易于控制質(zhì)量，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。說(shuō)明書附圖

圖I為本發(fā)明工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡述。實(shí)施例—、制備方法將所有塊狀的原材料分別破碎，磨粉備用；將粉碎的水泥熟料、硬石膏、石灰石和礦渣均化處理后按比例配料，經(jīng)磨機(jī)粉磨，混合得硫鋁酸鹽水泥；將硫鋁酸鹽水泥按比例外摻入式加入減水劑、引氣劑、緩凝劑和硅粉在磨機(jī)中充分混合，制得硫鋁酸鹽海工水泥。二、工藝配方各實(shí)施例工藝配方詳見表I。表I各實(shí)施例工藝配方表
計(jì)量單位份
權(quán)利要求
1.一種硫鋁酸鹽海工水泥，其特征在于采用包括水泥熟料、硬石膏、石灰石、礦渣、減水劑、引氣劑、緩凝劑和硅粉材料，其主要原料和重量份數(shù)為水泥熟料50 80份，硬石膏8.O 20份，石灰石O 30份，礦渣O 30份，減水劑O. I O. 5份，引氣劑O. 001 O. 005 份，緩凝劑O. I O. 5份，硅粉2 5份；所述的水泥熟料為硫鋁酸鹽熟料；所述的減水劑為聚羧酸鹽減水劑；所述的引氣劑為十二烷基苯磺酸鈉；所述的緩凝劑為硼酸和/或檸檬酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的硫鋁酸鹽海工水泥，其特征在于所述的礦渣包括?；郀t礦渣。
3.一種硫鋁酸鹽海工水泥，其特征在于采用包括水泥熟料、硬石膏、石灰石、礦渣、減水劑、引氣劑、緩凝劑和硅粉材料，其主要原料和重量份數(shù)為水泥熟料60 70份，硬石膏8.O 20份，石灰石I 20份，礦渣I 20份，減水劑O. 2 O. 4份，引氣劑O. 001 O. 003 份，緩凝劑O. I O. 3份，硅粉2 3份。
4.一種如權(quán)利要求I所述的硫鋁酸鹽海工水泥的制備方法，其特征在于包括如下工藝步驟a、粉碎將所有塊狀的原材料分別破碎，磨粉備用；b、一級(jí)混合將粉碎的水泥熟料、硬石膏、石灰石和礦渣按比例配料，經(jīng)磨機(jī)粉磨，得硫鋁酸鹽水泥；C、二級(jí)混合:將硫鋁酸鹽水泥按配方比例加入減水劑、引氣劑、緩凝劑和硅粉在磨機(jī)中充分混合，制得硫鋁酸鹽海工水泥。
5.根據(jù)權(quán)利要求2硫鋁酸鹽海工水泥的制備方法，其特征在于所述的減水劑、引氣劑、緩凝劑和硅粉加入方式為外摻入式。
6.根據(jù)權(quán)利要求2硫鋁酸鹽海工水泥的制備方法，其特征在于所述的一級(jí)混合和二級(jí)混合，原材料和半成品在加入前要先進(jìn)行均化處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硫鋁酸鹽海工水泥及其制備方法，本海工水泥包括以下主要原料和重量份數(shù)水泥熟料50～80份，硬石膏8.0～20份，石灰石0～30份，礦渣0～30份，減水劑0.1～0.5份，引氣劑0.001～0.005份，緩凝劑0.1～0.5份，硅粉2～5份。其制備方法將硫鋁酸鹽熟料、硬石膏、石灰石和礦渣分別破碎，磨粉，均化，然后按比例配料混合均化，再加入減水劑、引氣劑、緩凝劑和硅粉混合均化制得產(chǎn)品。采用本產(chǎn)品所新拌混凝土的泌水率小，漿體的粘稠性高，漿體對(duì)骨料的包裹和承托作用強(qiáng)，混凝土保持了良好的勻質(zhì)性，具有早強(qiáng)快硬，后期強(qiáng)度持續(xù)增長(zhǎng)，漿體結(jié)構(gòu)致密性好，體積穩(wěn)定性高，施工使用操作簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)C04B7/32GK102584044SQ20121000889
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者楊毅, 許建興, 黃芳, 龍志謀 申請(qǐng)人:廣西云燕特種水泥建材有限公司