专利名称：一种提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法
技术领域：
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法。
背景技术：
磷石膏是磷化工企业湿法生产磷酸的工业副产品，每1吨磷酸将产生5吨磷石膏。 随着我国磷化工业的快速发展，每年副产物磷石膏已经超过4000万吨，累计堆积磷石膏超过2亿吨。由于种种原因，目前我国磷石膏的资源化利用率不足10%，剩余部分作为固体废弃物用堆积或者填埋等方式处理，磷石膏堆积不但占用了大量土地，而且对周围环境造成严重污染，加快对磷石膏的资源化利用已经刻不容缓。磷石膏基水泥是以磷石膏为主要原料，添加适量矿渣、钢渣、硅酸盐水泥熟料等原料，制备出一种具有较高强度的水硬性的胶凝材料。磷石膏基水泥具有强度高，耐水性好， 抗硫酸盐侵蚀性好的优点，可以用在淡水和海水工程中。但是当磷石膏基水泥在空气中使用时，容易被空气中的二氧化碳侵蚀，从而使其表面起砂，强度降低。因此，如何提高磷石膏基水泥抗碳化性能，成为磷石膏基水泥推广应用的关键。目前我国关于磷石膏基水泥的文献尚不多见，但近期有两项发明专利中对类似技术进行了介绍。1)申请号为200810197319. 2矿渣硫酸盐水泥及其制备方法中，申请人以矿渔20% 75%，石膏20% 70%，石灰石0. 01% 40%，外加剂0. 01% 10%。所述的外加剂为硅酸盐水泥熟料、石灰、钢渣、氢氧化钙、强碱、强碱盐中的任意一种或任意两种以上的混合，任意两种以上混合时为任意配比。所述强碱为含钾离子或钠离子的碱；所述的强碱盐为含钾离子或钠离子的盐。2)申请号为201010206394. 8复合硫酸盐水泥中，申请人以矿渣40 80份，石膏5 20份，铝硅酸盐废渣10 30份，水泥熟料3 8份，辅助材料共计0 10份。所述辅助材料为中性的弱酸强碱盐，如硅酸盐、碳酸盐或磷酸盐，辅助材料中的石灰系生石灰或消石灰，明矾石和沸石均使用天然材料。上述发明专利中均未使用氢氧化镁作为一种添加剂加入磷石膏基水泥中。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，该方法提高磷石膏基水泥的抗碳化性能。为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于在磷石膏基水泥的原料组份中加入氢氧化镁，所述磷石膏基水泥的原料包括水泥熟料、矿渣和磷石膏；采用下述三种粉磨和混合方法之一①氢氧化镁、磷石膏基水泥中各原料分别单独粉磨，然后混合，得到抗碳化的磷石膏基水泥；②氢氧化镁与磷石膏基水泥中所有原料一起混合，然后粉磨，得到抗碳化的磷石膏基水泥；
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③氢氧化镁与磷石膏基水泥的原料组份中任意一种或任意二种混合粉磨，落单的原料单独粉磨，然后一起混合，得到抗碳化的磷石膏基水泥；所述氢氧化镁加入到磷石膏基水泥原料组份中后，各原料所占重量百分数为氢氧化镁2% 18%、水泥熟料2% 10%、矿渣30% 60%、磷石膏30% 50%，各原料所占重量百分数之和为100%。所述的氢氧化镁单独粉磨时，氢氧化镁粉磨至比表面积为300m2/kg 800m2/kg ； 水泥熟料粉磨至比表面积大于300m2/kg，矿渣粉磨至比表面积大于300m2/kg，磷石膏粉磨至比表面积大于80m2/kg。所述的氢氧化镁与磷石膏基水泥中所有原料一起粉磨时，粉磨至比表面积为 300m2/kg 800m2/kgo所述的氢氧化镁与磷石膏基水泥的水泥熟料、矿渣、磷石膏中任意一种或任意二种混合粉磨时，粉磨至比表面积为300m2/kg 800m2/kg ；氢氧化镁与其中任意两种混合粉磨时，落单的一种原料单独粉磨的比表面积为水泥熟料的比表面积大于300m2/kg，矿渣的比表面积大于300m2/kg，磷石膏的比表面积大于80m2/kg。所述氢氧化镁为市售的化学试剂氢氧化镁或工业产品氢氧化镁。所述磷石膏为未处理过的磷化工企业湿法生产磷酸的工业副产品磷石膏。本发明的发明人多年来一直从事磷石膏基水泥的研究与开发工作，在大量的实验数据的基础上，对于如何提高磷石膏基水泥抗碳化性能，进行了深入的研究。通过对不同的实验方法、不同的实验原材料进行对比实验，发现氢氧化镁可完全用于磷石膏水泥中，且对材料性能产生良好的效果，可以显著提高磷石膏基水泥的抗碳化性能。本发明的有益效果是所制备的磷石膏基水泥具有优良的抗碳化性能，碳化7天后抗压强度不但不会降低，还会提高。本发明可以扩大磷石膏基水泥的使用范围，是一种新型、环保、低廉的建筑材料产品。
具体实施例方式为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1 将氢氧化镁、水泥熟料、矿渣、磷石膏分别粉磨至氢氧化镁的比表面积605m2/kg， 水泥熟料的比表面积452m2/kg，矿渣的比表面积431m2/kg，磷石膏的比表面积480m2/kg，然后混合均勻，得到抗碳化的磷石膏基水泥。按表1配比进行配料。按照GB 17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》成型试件测3天、28天的强度及养护28天后再碳化7天的强度见表 1，养护28天后再碳化7天的强度高于没碳化的28天强度。所述的碳化7d强度是指磷石膏基水泥按照GB 17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》成型并在20°C水中养护28天后， 再放入60°C烘箱中烘干2天，然后放入温度20°C、C02浓度20%、相对湿度70%的碳化箱中碳化7天后所测定的强度。表1 分别粉磨原料配比及抗压强度
权利要求
1.一种提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于在磷石膏基水泥的原料组份中加入氢氧化镁，所述磷石膏基水泥的原料包括水泥熟料、矿渣和磷石膏；采用下述三种粉磨和混合方法之一①氢氧化镁、磷石膏基水泥中各原料分别单独粉磨，然后混合，得到抗碳化的磷石膏基水泥；②氢氧化镁与磷石膏基水泥中所有原料一起混合，然后粉磨，得到抗碳化的磷石膏基水泥；③氢氧化镁与磷石膏基水泥的原料组份中任意一种或任意二种混合粉磨，落单的原料单独粉磨，然后一起混合，得到抗碳化的磷石膏基水泥；所述氢氧化镁加入到磷石膏基水泥原料组份中后，各原料所占重量百分数为氢氧化镁2% 18%、水泥熟料2% 10%、矿渣30% 60%、磷石膏30 % 50%，各原料所占重量百分数之和为100%。
2.根据权利要求1所述的一种提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于所述的氢氧化镁单独粉磨时，氢氧化镁粉磨至比表面积为300m2/kg 800m2/kg ；水泥熟料粉磨至比表面积大于300m2/kg，矿渣粉磨至比表面积大于300m2/kg，磷石膏粉磨至比表面积大于 80m2/kg。
3.根据权利要求1所述的一种提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于 所述的氢氧化镁与磷石膏基水泥中所有原料一起粉磨时，粉磨至比表面积为300m2/kg 800m2/kgo
4.根据权利要求1所述的一种提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于所述的氢氧化镁与磷石膏基水泥的水泥熟料、矿渣、磷石膏中任意一种或任意二种混合粉磨时，粉磨至比表面积为300m2/kg 800m2/kg ；氢氧化镁与其中任意两种混合粉磨时，落单的一种原料单独粉磨的比表面积为水泥熟料的比表面积大于300m2/kg，矿渣的比表面积大于300m2/kg，磷石膏的比表面积大于80m2/kg。
5.根据权利要求1所述的一种提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于所述氢氧化镁为市售的化学试剂氢氧化镁或工业产品氢氧化镁。
6.根据权利要求1所述的一种提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于所述磷石膏为未处理过的磷化工企业湿法生产磷酸的工业副产品磷石膏。
全文摘要
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法。一种提高磷石膏基水泥抗碳化性能的方法，其特征在于在磷石膏基水泥的原料组份中加入氢氧化镁，所述磷石膏基水泥的原料包括水泥熟料、矿渣和磷石膏；采用下述三种粉磨和混合方法之一；所述氢氧化镁加入到磷石膏基水泥原料组份中后，各原料所占重量百分数为氢氧化镁2％～18％、水泥熟料2％～10％、矿渣30％～60％、磷石膏30％～50％，各原料所占重量百分数之和为100％。所制备的磷石膏基水泥具有优良的抗碳化性能，碳化7天后抗压强度不但不会降低，还会提高。本发明可以扩大磷石膏基水泥的使用范围，是一种新型、环保、低廉的建筑材料产品。
文档编号C04B11/28GK102249580SQ201110125208
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月16日 优先权日2011年5月16日
发明者师华东, 林宗寿 申请人:武汉理工大学