[发明专利]一种提高高贝利特水泥熟料胶凝性能的方法

说明书

技术领域

本发明属于一种水泥材料技术领域，特别涉及一种提高高贝利特水泥熟料性能的方法。

背景技术

高贝利特水泥是以硅酸二钙（C₂S）为主导矿物的水泥，具有烧成温度低、水化放热少、后期强度高、CO₂排放量少等通用硅酸盐水泥无可比拟的优点，已被广泛认可，但由于其熟料中占40%以上的硅酸二钙早期胶凝活性低，且冷却过程中易发生晶型转变降低后期强度，严重限制了其生产及推广应用。目前，提高高贝利特水泥胶凝活性的主要方法为急冷、细磨，但效果并不理想。

本发明所提供的方法将S⁶⁺引入硅酸二钙固溶体并取代C₂S中的Si⁴⁺，从而加大其晶面间距，使结构中八面体结构发生变形，晶体结构变得疏松，激发C₂S 的活性。Ba²⁺和Sr²⁺取代C₂S 中的Ca²⁺，阻止向γ-C₂S的转化，稳定β-C₂S晶型，并提高β-C₂S的活性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高高贝利特水泥胶熟料凝性能的方法，该方法不但能激发C₂S 的活性，加快其水化速率，提高熟料的早期强度，而且能在熟料冷却过程中阻止硅酸二钙向γ-C₂S含量转化，稳定β-C₂S晶型，提高熟料的后期强度。

本发明的技术方案如下：

一种提高高贝利特水泥胶凝性能的方法，其特征在于在该种水泥生料中添加硫酸钡和硫酸锶，各组分的重量百分数如下：

高贝利特水泥生料                    80.0～99.0

硫酸钡                              1.0～10.0

硫酸锶                              0.5～8.0

本发明所述硫酸钡和硫酸锶皆为分析纯化学试剂，细度为粉磨过200目筛，筛余<5%。

本发明的突出优点在于：

（1）本发明所提供的方法能够提高C₂S的活性，加快其水化速率，从而改善高贝利特水泥熟料的早期强度；

（2）本发明所提供的方法能在熟料冷却过程中阻止硅酸二钙向γ-C₂S转化，稳定β-C₂S晶型，提高熟料的后期强度；

（3）工艺简单。

具体实施方式

实施例1

为实现本发明的目的，在高贝利特水泥生料中添加硫酸钡和硫酸锶，各组分的重量百分数如下：

高贝利特水泥生料                    85

硫酸钡                              8

硫酸锶                              7

采用TOPAS软件，运用Rietveld全谱拟合法对高贝利特水泥熟料进行各晶型C₂S定量分析，得到α′-C₂S 2.5%、β-C₂S 85.2%和γ-C₂S 12.3%。取高贝利特水泥熟料430克和工业石膏20克按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》测得3天抗压强度为17.8MPa，28天抗压强度为49.8MPa。

实施例2

为实现本发明的目的，在高贝利特水泥生料中添加硫酸钡和硫酸锶，各组分的重量百分数如下：

高贝利特水泥生料                    90

硫酸钡                              4

硫酸锶                              6

采用TOPAS软件，运用Rietveld全谱拟合法对高贝利特水泥熟料进行各晶型C₂S定量分析，得到β-C₂S 80.4%和γ-C₂S 19.6%。取高贝利特水泥熟料430克和工业石膏20克按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》测得3天抗压强度为15.8MPa，28天抗压强度为47.1MPa。

实施例3