[发明专利]一种绿色高性能水泥及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高性能水泥，具体的说是一种混合材掺量大，浆体流动性好，强度高的水泥，本发明同样提供了这种水泥的生产方法。

背景技术

水泥是一种加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起的无机凝胶材料。长期以来，水泥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。随着我国经济的增长，国家增加基础设施的建设及房地产的发展，水泥的需求量越来越大，2011年我国水泥的产量约为21亿吨，产量居世界各国之首。我国是水泥生产大国，而非水泥生产强国。因为水泥生产中能源、资源消耗高，并且产生大量的二氧化碳废弃，不利于环境的保护。基础设施和房地产的建设，也带动了采矿和冶金行业的发展，这些行业在生产过程中产生了大量的矿渣，大量的矿渣带来了许多问题，如处理矿渣占用大量的土地，矿渣被水冲洗后产生环境污染问题。传统的水泥的原料是石灰石、石膏、粘土和铁矿粉，长期的开采，各种原料的储量不断下降，制约了水泥行业的可持续发展。为了处理采矿、冶金行业产生的各种矿渣及寻找水泥可以持续发展的原料，人们研制出了采用矿渣为部分原料生产的水泥。但由于传统的水泥生产工艺的限制，矿渣的掺量比较少，加入太多会影响水泥的质量。

土木工程的改造及新建过程要求快、精、好的修补或填充料，但采用普通水泥制成的商品混凝土流动性小、凝结时间长、收缩性大、填充效果不好（有气泡，不够密实）等弊端，无法满足日益增长的建筑业的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种绿色的高性能水泥及其生产方法，它的渣材掺量大，能够大量消耗各种工业废渣，变废为宝，由于合理加入各种添加剂，降低了水灰比，减少用水，用本发明的水泥制成的混凝土流动性好，泵送性能优异，收缩性小，填充效果好，前期和后期的强度得到了提高。

众所周知，各种物料在研磨过程中，颗粒逐步细化，比表面积增大，表面产生大量的电荷，使颗粒相互吸附并出现团聚，使物料的粉碎效率下降，因此本发明在研磨过程中加入助磨剂，可以防止粒子团聚，改善物料的流动性，从而提高球磨效率，缩短研磨时间，即在相同研磨时间下产量比传统的生产工艺提高10%以上，节电12%以上。

本发明在研磨过程中同时也加入激发剂，激发剂的作用是激发各种混合料的活性，提高水泥早期和后期的强度，因此加入激发剂可以增加混合材的掺量，减少水泥熟料的用量，降低成本，本发明在研磨过程中各种原料均化程度提高，在机械-化学激发的作用下，各种原料的活性得到很大的提高，因此渣材的掺量提高10%以上，水泥的产量可以在添加助磨剂的基础上再提高10%以上，而且增加了渣材的种类，以前不能使用的某种矿渣通过本发明可以用于生产水泥。

本发明人意识到在球磨过程中，各种物料与磨球摩擦、冲击，产生大量的热能，使磨内温度升高，磨内高温会造成糊球糊磨、石膏脱水、水泥假凝、滑履温度升高、降低台时产量等一系列危害，因此本发明的水泥生产工艺向球磨机内部的球磨壳体表面喷射入高压水，起到冷却作用，使物料研磨的温度控制在100～130℃内，使磨内的物料聚结体解体，消除磨内静电、包球、包锻、石膏脱水等现象，增强研磨能力，台时产量可提高10％以上，吨产品节电12%以上。

减水剂的使用可保持水泥净浆、砂浆和混凝土工作度不变而显著减少其拌和用水量，能显著提高混凝土强度，改善混凝土的抗冻性，抗渗性或减少水泥用量；塑化剂、防沉淀剂、消泡剂的作用是使水泥粉料加入较少的水分的情况下，达到高流动、自流平、自动消泡、自密实、不离析分层的效果。由于加入这些物质，水泥流动性强，泵送过程比较节能，混凝土使用过程流平性强，填充各种缝隙较充实，提高了建筑结构的强度。在各种助剂剂及机械-化学激发的共同作用下，得到的产品3天强度提高了15%，28天的强度提高了10%。

本发明的具体技术方案是：

绿色高性能水泥，包括以下重量份数的原料组成：

混合材50～60；                水泥熟料32～40；

石膏6～8；                    助磨剂0.03～0.05；

激发物质3～5；                消泡剂0.05～0.1；

塑化剂0.05～0.1；             防沉淀剂0.03～0.05；

减水剂0.2～0.4；

所述的混合材为工业废渣、石英砂和卵石中的一种或组合物与石灰石混合得到的材料。

所述的绿色高性能水泥的生产方法，包括以下步骤：