一种复合硅酸盐水泥及其制备方法和应用与流程

本申请涉及硅酸盐水泥生产，具体而言，涉及一种复合硅酸盐水泥及其制备方法和应用。

背景技术：

1、水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料，其加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，将砂和石等材料牢固地胶结在一起。长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。凡以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料，5％以下的石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，统称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称为ⅰ型硅酸盐水泥，代号p·ⅰ；掺加不超过水泥质量5％的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为ⅱ型硅酸盐水泥，代号p·ⅱ。硅酸盐水泥的主要矿物组成是：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。硅酸三钙决定着硅酸盐水泥四个星期内的强度；硅酸二钙四星期后才发挥强度作用；铝酸三钙强度发挥较快，但强度低；铁铝酸四钙的强度发挥也较快。

2、长期以来，硅酸盐水泥的成分和矿物组成基本没有发生什么变化，技术发展主要是生产工艺和装备。随着公路建设的发展和公路里程的增加，公路的通行量和负荷也与日俱增，对水泥混凝土路面的质量和使用寿命也提出了更高的要求。硅酸盐水泥用于水泥混凝土道路时，由于水化发热高、抗折强度不高、耐磨和干缩性能差等因素，易导致道路混凝土破裂，影响道路的使用寿命。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种复合硅酸盐水泥，此硅酸盐水泥具有水化发热低、水化速率快、抗折强度高以及抗侵蚀效果好的优点。

2、本申请的另一目的在于提供一种复合硅酸盐水泥的制备方法，该制备方法简单方便。

3、为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案：

4、一方面，本申请提供一种复合硅酸盐水泥，包括以下原料：硅酸盐水泥熟料、方镁石、粉煤灰、脱硫石膏、硝酸钙、钢纤维、超细沸石粉、石灰石、矿粉。

5、另一方面，本申请提供一种复合硅酸盐水泥的制备方法，包括以下步骤：

6、将各原料分别进行球磨备用；球磨后的原料混合，搅拌均匀后即可。

7、再一方面，本申请提供一种复合硅酸盐水泥在建筑、桥梁、公路或隧道领域中的应用。

8、相对于现有技术，本申请的实施例至少具有如下优点或有益效果：

9、1、本申请以硅酸盐水泥熟料、方镁石、粉煤灰、脱硫石膏、硝酸钙、钢纤维、超细沸石粉、石灰石和矿粉为原料，经过简单混合即可得到复合硅酸盐水泥，该硅酸盐水泥具有水化发热低、水化速率快、抗折强度高以及抗侵蚀效果好的优点。

10、2、在本申请采用加入脱硫石膏的手段来解决水化发热高的问题，但脱硫石膏的加入会带来水化速率慢的问题，因此在复合硅酸盐水泥中加入硝酸钙，通过钙离子的加入使得氢氧化钙更快达到饱和，形成c-s-h骨架结构，并且硝酸根离子的加入会降低ph，低ph促进水化，以提高水化的速率。并且，脱硫石膏在水泥使用后期会逐渐转化成钙矾石，其中的水化c-a-h(铝酸钙)和硫酸根离子结合产生的结晶物水化硫铝酸钙，即使得后期水泥具有一定的硫酸根离子固定能力，防止游离的硫酸根离子对水泥的侵蚀问题，起到抗风化的效果。本申请在原料中加入方镁石，其水化活性低，水化过程缓慢，在水泥水化硬化后才会缓慢熟化，延迟性体积膨胀，因此在水泥硬化过程中起到收缩补偿的作用，且结晶致密，降低了间隙率，用于提高硅酸盐水泥的防开裂性。钢纤维可以提高水泥的抗压强度，矿粉的参入有利于水泥的自流平性能，沸石粉可以增加整个水泥的比表面积，减少静电吸附包球，起到分散均匀的效果。

技术特征：

1.一种复合硅酸盐水泥，其特征在于，包括以下原料：硅酸盐水泥熟料、方镁石、粉煤灰、脱硫石膏、硝酸钙、钢纤维、超细沸石粉、石灰石、矿粉。

2.根据权利要求1所述的一种复合硅酸盐水泥，其特征在于，所述复合硅酸盐水泥包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥熟料63-75份、方镁石10-15份、粉煤灰8-13份、脱硫石膏4-8份、硝酸钙3-8份、钢纤维3-8份、超细沸石粉3-5份、石灰石2-5份、矿粉1-5份。

3.根据权利要求1所述的一种复合硅酸盐水泥，其特征在于，所述硅酸盐水泥熟料的粒度为5-15mm，超细沸石粉的粒度为0.01-0.04mm，其余原料粒度为10-30nm。

4.根据权利要求1所述的一种复合硅酸盐水泥，其特征在于，所述硅酸盐水泥熟料为通用硅酸盐水泥熟料，所述硅酸盐水泥熟料矿物指标满足：c3s≤60％、c2s≤60％、c3a≤8％、f-cao≤1％、c4af≤10％。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的复合硅酸盐水泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种复合硅酸盐水泥的制备方法，其特征在于，所述搅拌的速度为100-200rpm，搅拌的时间为10-30min。

7.一种如权利要求1-4任一项所述的复合硅酸盐水泥在建筑、桥梁、公路或隧道领域中的应用。

技术总结本申请提出了一种复合硅酸盐水泥及其制备方法和应用，涉及硅酸盐水泥生产技术领域。一种复合硅酸盐水泥，包括以下重量份原料：硅酸盐水泥熟料63‑75份、方镁石10‑15份、粉煤灰8‑13份、脱硫石膏4‑8份、硝酸钙3‑8份、钢纤维3‑8份、超细沸石粉3‑5份、石灰石2‑5份、矿粉1‑5份。制备方法为将各原料分别进行球磨备用；球磨后的原料混合，搅拌均匀后即可。本申请以硅酸盐水泥熟料、方镁石、粉煤灰、脱硫石膏、硝酸钙、钢纤维、超细沸石粉、石灰石和矿粉为原料，经过简单混合即可得到复合硅酸盐水泥，该硅酸盐水泥具有水化发热低、水化速率快、抗折强度高以及抗侵蚀效果好的优点。技术研发人员：任凤元,朱学军,张士龙,刘玉杰,周亚辉受保护的技术使用者：喀喇沁草原水泥有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/5/19