[发明专利]一种风积沙水泥

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥，特别涉及一种含有水泥沙成分的硅酸盐水泥。

背景技术

目前，水泥厂家普遍使用沸石作为混合料来制备水泥。这种沸石，通常是来自于矿厂的采矿副厂物，并且在用于水泥制备前，还需要进一步的粉碎和研磨。而不同来源的沸石，其成分和理化性能或多或少的存在着一定的差异，并使得最终制备的水泥制品的性能产生波动性。沸石的运输和粉碎过程中，都会带来一定的环境污染。

在我国西北地区，存在着大片的沙漠地带和戈壁滩，这些地带中的沙子属于典型的风积沙。风积沙，顾名思义，就是被风吹，积淀的沙层。风积沙的主要成分为SiO₂，成晶体状结构，其颗粒属于细沙，粒径主要分布在0.074～0.250mm之间，含量高达90％以上，而大于0.25mm的颗粒极少，仅为0.1％。而小于0.074mm的颗粒也只有不足9％。不均匀系数约为1.35。风积沙的粉粘粒含量很少，表面活性很低，松散、无聚性，具有明显的非塑性。而长期以来，我国对风积沙的开发利用率很低。

发明内容

本申请人经过长期研究，不断地实验和调配各种配方，发现了在水泥制备中，采用一定的风积沙替代其中的沸石，可以获得性能优异的水泥制品。

因此，本发明的目的在于提供一种风积沙水泥，其含有水泥熟料，石膏，其特征在于，还含有2-11wt％的风积沙。进一步，本发明的风积沙水泥中水泥熟料的优选含量为70-96wt％，石膏的含量为2-7wt％。

进一步，本发明的风积沙水泥优选还含有2％-5％的粉煤灰，5％-10％的矿粉，1％-5％的石灰石。进一步，本发明的风积沙水泥中水泥熟料的优选含量为70-78wt％，石膏的含量为2-7wt％。

进一步，本发明的风积沙水泥中风积沙的优选含量为2.2-4.5％，更优选为3wt％

本发明的水泥使用风积沙替代传统的沸石进行混料，可以有效地利用大片的荒漠中的天然资源。而且这种水泥减少了沸石的用量，在一定程度上减轻了环境污染，并且，得到的水泥性能优于传统的使用沸石混料的水泥，并且降低了水泥生产成本，特别适合于西北地区进行推广。

具体实施方式

以熟料、石膏、矿粉、粉煤灰、石灰石、沸石、风积沙为原料制备水泥，并对水泥的性能进行检测。

其中，上述原料的成分以及活性如下表1所示，其中各成分的含量为重量百分比：

表1 原料成分及活性

本申请中的化学分析依照GB/T176-2008《水泥化学分析方法》进行，矿渣质量系数依据GBT18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》，GB175-2007《通用硅酸盐水泥》，BT_1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》等标准。

按照如下的表2中的配比进行配料并进行小磨试验：

表2 小磨试验配料及性能检测结果

上述各个配比中，A1-A6为掺沸石小磨配比试验，A7-A12为掺风积沙小磨配比试验。通过比较，可以发现，当水泥中沸石掺量过高时(A5和A6)，3天和28天抗压强度较低，不符合P.O42.5水泥抗压强度要求，说明当水泥中的沸石掺量与其他混合料之间的比例搭配有着较严格的限制。而在掺风积沙小磨配比试验中，所有数据都符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》各项要求，且风积沙与其他混合材复配，最高掺量可至11％，其掺杂范围较宽。

此外，在相同小磨配比的情况下，掺风积沙水泥的小磨细度(0.08mm筛余)高于掺沸石得小磨0.8％左右；水泥标准稠度低0.3％左右，初、终凝时间基本一致；水泥烧失量比较使用沸石平均高出使用风积沙0.63％。

选择A7、A8与A1、A2进行进一步的大磨比较试验。经过试验，发现使用风积沙配比比使用沸石配比在相同混合材掺量的情况下，出磨水泥标准稠度低0.4％；同时较正常混合材配比生产的水泥降低0.2-0.6％，说明使用风积沙后，水泥性能有一定的改善。此外，比较A7和A1，可以发现水泥三天抗压强度二十八天抗压强度强度分别高出2.55Mpa、2.85Mpa，说明使用风积沙比使用沸石更有利于水泥强度的发挥。而使用风积沙配比使用沸石配比在相同混合材掺量的情况下出磨水泥细度(0.08mm筛余)高0.3％，比表面积平均高10m²/kg左右而；水泥3天、28天抗压强度高1.5Mpa、1.8Mpa左右。说明得益于颗粒分布较均匀，掺风积沙配比的水泥更加有利于水泥强度的发挥。

通过上面的试验，表明使用发明中配料制备的风积沙水泥，性能指标均能够达到GB175-2007《通用硅酸盐水泥》要求，可以完全替代水泥使用，并且在水泥强度性能上，要优于掺沸石的水泥。