一种复合硅酸盐水泥及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种复合硅酸盐水泥及该水泥的制备方法。
【背景技术】
[0002] 复合硅酸盐水泥是将硅酸盐水泥熟料和两种或两种混合材料及适量石膏制成的 水硬性胶凝材料，因其具有多种复合水泥材料，有效克服了单一水泥熟料性能上的不足，达 到了优势互补和性能增强两方面的作用。因此，其性能优良，能够在多种领域内使用。
[0003] 申请号为201210542201. 5的专利文献"一种黑色复合硅酸盐水泥及其生产方 法"，公开了一种复合硅酸盐水泥，所述的黑色复合硅酸盐水泥包括质量百分比为60~75% 的硅酸盐水泥熟料、10~20%的锅炉渣、3~5%的锑渣、5~8%的瓦渣、3~5%的石膏，各 成分质量百分比之和不大于100%。所述的生产方法是将质量百分比为60~75%的硅酸盐 水泥熟料、10~20%的锅炉渣、3~5%的锑渣、5~8%的瓦渣、3~5%的石膏通过磨细均化 制得。由此可知，该复合硅酸盐水泥，是在硅酸盐水泥熟料的基础上，加入锅炉渣、锑渣、瓦 渣和石膏，利用了三种废弃物，得到的水泥后期硬度较好，具有一定的抗压强度，但性能并 不稳定，一方面是其终凝时间较长，另一方面在7d强度指标上，表现较差。
[0004] 申请号为201010179107. 9的专利文献"一种复合硅酸盐水泥及其制备方法"，公 开了一种复合硅酸盐水泥，该复合硅酸盐水泥主要由以下原料制成：建筑垃圾微粉20%~ 30%，铅锌尾矿15%~25%，矿物外加剂10%~15%，改性磷石膏3%~5%，水泥熟料40%~ 50%，均为质量百分比。该复合硅酸盐水泥的制备方法包括改性磷石膏的制备、建筑垃圾微 粉的制备、激发剂的制备、矿物外加剂的制备和最终产品的制备步骤。由此可知，该复合硅 酸盐水泥主要是对建筑垃圾和工业废渣的重新利用，具有一定的节能环保意义，虽然该复 合硅酸盐水泥具有低成本的优势，但是其抗压强度较为一般，使用前景有限。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提 供一种复合硅酸盐水泥及其制备方法。
[0006] 本发明的技术方案：一种复合硅酸盐水泥，包括以下质量百分比的各个组分： (1) 硅酸盐水泥熟料40. 0%-70. 0% ; (2) 硫铝酸钙 10. 0%-25. 0% ; (3) 页岩灰 5. 0%-15. 0% ; (4) 钴渣 5. 0%-15. 0% ; (5) 煤矸石 5. 0%-15. 0% ; (6) 石膏 3. 5%-5. 0%。
[0007] 作为优选，所述煤矸石中氧化铝的含量为18-24%。
[0008] 作为优选，所述石膏为脱硫石膏。
[0009] 作为优选，所述钴渣的质量百分比为7. 0%-10. 0%。
[0010] 一种复合硅酸盐水泥的制备方法，制备步骤如下： (1) 备料：根据各个组分的质量含量准确称取各个组分； (2) 粉碎：将钴渣和煤矸石进行粉碎处理，至粉体的平均粒径为l-3mm; (3) 研磨：将步骤（2)的得到的粉体混合均匀放入研磨机中研磨，至平均粒径为 100-200um； (4) 粉磨：将各个组分按照质量百分比混合在一起进行粉磨，至平均粒径为75-lOOum， 即得到复合硅酸盐水泥。
[0011] 作为优选，步骤（3)中粉体的平均粒径为100-150um。
[0012] 有益效果：本发明提供的复合硅酸盐水泥，是在传统的硅酸盐水泥熟料的基础上， 加入硫铝酸钙，硫铝酸钙，即无水硫铝酸钙，一方面是可以提供水泥粉体的流变性，另一方 面能够显著提高硅酸盐水泥的强度，并且表现出微膨胀性。但是，在水泥凝结早期，反而会 降低其强度。为避免早期强度的下降，本发明加入了煤矸石和页岩灰。其中煤矸石中氧化 铝的含量为18-24%，更好的提高了其早期强度。钴渣和页岩灰的加入，一方面是对于废料的 重新利用，另一方面，两者的加入有效的抑制的硫铝酸钙对早期强度的影响。因此，本发明 提供的复合硅酸盐水泥具有优良的抗压性能，早期强度和后期强度均为优良，且成本较低， 是一种较为理想的水泥材料。
[0013] 本发明提供的复合硅酸盐水泥的制备方法，是采用初步粉碎和混合粉磨的工艺， 制备的水泥粉末粒度较小，比表面积较大，其性能稳定。
【具体实施方式】
[0014] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0015] 实施例1 : 一种复合硅酸盐水泥，包括以下质量百分比的各个组分： (1) 硅酸盐水泥熟料40. 0% ; (2) 硫铝酸钙20. 0% ; (3) 页岩灰10. 0% ; (4) 钴渣 10. 0% ; (5) 煤矸石15. 0%，其中煤矸石中氧化铝的平均含量为20% ; (6) 脱硫石膏5. 0%。
[0016] 根据本发明提供的制备方法制备上述复合硅酸盐水泥，制备步骤如下： (1) 备料：根据各个组分的质量含量准确称取各个组分； (2) 粉碎：将钴渣和煤矸石进行粉碎处理，至粉体的平均粒径为1mm; (3) 研磨：将步骤（2)的得到的粉体混合均勾放入研磨机中研磨，至平均粒径为150um; (4) 粉磨：将各个组分按照质量百分比混合在一起进行粉磨，至平均粒径为100um，即 得到复合硅酸盐水泥。
[0017] 实施例2: 一种复合硅酸盐水泥，包括以下质量百分比的各个组分： (1) 硅酸盐水泥熟料70. 0% ; (2) 硫铝酸钙10. 0% ; (3) 页岩灰5.0%; (4) 钴渣 5. 0% ; (5) 煤矸石6. 0%，其中煤矸石中氧化铝的平均含量为20% ; (6) 脱硫石膏4. 0%。 根据本发明提供的制备方法制备上述复合硅酸盐水泥，制备步骤如下： (1) 备料：根据各个组分的质量含量准确称取各个组分； (2) 粉碎：将钴渣和煤矸石进行粉碎处理，至粉体的平均粒径为1mm; (3) 研磨：将步骤（2)的得到的粉体混合均勾放入研磨机中研磨，至平均粒径为150um; (4) 粉磨：将各个组分按照质量百分比混合在一起进行粉磨，至平均粒径为100um，即 得到复合硅酸盐水泥。
[0018] 实施例3 : 一种复合硅酸盐水泥，包括以下质量百分比的各个组分： (1) 硅酸盐水泥熟料50. 0% ; (2) 硫铝酸钙10. 0% ; (3) 页岩灰10. 0% ; (4) 钴渣 10. 0% ; (5) 煤矸石15. 0%，其中煤矸石中氧化铝的平均含量为20% ; (6) 脱硫石膏5. 0%。
[0019] 根据本发明提供的制备方法制备上述复合硅酸盐水泥，制备步骤如下： (1) 备料：根据各个组分的质量含量准确称取各个组分； (2) 粉碎：将钴渣和煤矸石进行粉碎处理，至粉体的平均粒径为1mm; (3) 研磨：将步骤（2)的得到的粉体混合均勾放入研磨机中研磨，至平均粒径为150um; (4) 粉磨：将各个组分按照质量百分比混合在一起进行粉磨，至平均粒径为100um，即 得到复合硅酸盐水泥。
[0020] 实施例4 : 一种复合硅酸盐水泥，包括以下质量百分比的各个组分： (1) 硅酸盐水泥熟料55. 0% ; (2) 硫铝酸钙15. 0% ; (3) 页岩灰8. 0% ; (4) 钴渣 7. 0% ; (5) 煤矸石10. 0%，其中煤矸石中氧化铝的平均含量为20% ; (6) 脱硫石膏5. 0%。
[0021] 根据本发明提供的制备方法制备上述复合硅酸盐水泥，制备步骤如下： (1) 备料：根据各个组分的质量含量准确称取各个组分； (2) 粉碎：将钴渣和煤矸石进行粉碎处理，至粉体的平均粒径为1mm; (3) 研磨：将步骤（2)的得到的粉体混合均勾放入研磨机中研磨，至平均粒径为120um; (4) 粉磨：将各个组分按照质量百分比混合在一起进行粉磨，至平均粒径为85um，即得 到复合硅酸盐水泥。
[0022] 实施例5 : 一种复合硅酸盐水泥，包括以下质量百分比的各个组分： (1) 硅酸盐水泥熟料55. 0% ; (2) 硫铝酸钙12. 0% ; (3) 页岩灰10. 0% ; (4) 钴渣 10. 0% ; (5) 煤矸石8. 0%，其中煤矸石中氧化铝的平均含量为20% ; (6) 脱硫石膏5. 0%。
[0023] 根据本发明提供的制备方法制备上述复合硅酸盐水泥，制备步骤如下： (1) 备料：根据各个组分的质量含量准确称取各个组分； (2) 粉碎：将钴渣和煤矸石进行粉碎处理，至粉体的平均粒径为1mm; (3) 研磨：将步骤（2)的得到的粉体混合均勾放入研磨机中研磨，至平均粒径为120um; (4) 粉磨：将各个组分按照质量百分比混合在一起进行粉磨，至平均粒径为75um，即得 到复合硅酸盐水泥。
[0024] 将上述【具体实施方式】提供的复合硅酸盐水泥作为实验组；根据申请号为 201210542201. 5的专利文献"一种黑色复合硅酸盐水泥及其生产方法"公开的技术方案制 备复合硅酸盐水泥，为对照组；将实验组和对照组分别进行性能测试。
[0025] (1)凝结时间 对实施例1-5和对照组的复合硅酸盐水泥进行水泥凝结时间测试，结果如下表1所 示： 表1复合娃酸盐水泥的凝结时间测定(单位：min)
【主权项】
1. 一种复合硅酸盐水泥，其特征在于，包括以下质量百分比的各个组分： (1) 硅酸盐水泥熟料40. 0%-70. 0% ; (2) 硫铝酸钙 10. 0%-25. 0% ; (3) 页岩灰 5. 0%-15. 0% ; (4) 钴渣 5. 0%-15. 0% ; (5) 煤矸石 5. 0%-15. 0% ; (6) 石膏 3. 5%-5. 0%。
2. 根据权利要求1所述的复合硅酸盐水泥，其特征在于：所述煤矸石中氧化铝的含量 为 18-24%。
3. 根据权利要求1所述的复合硅酸盐水泥，其特征在于：所述石膏为脱硫石膏。
4. 根据权利要求1所述的复合硅酸盐水泥，其特征在于：所述钴渣的质量百分比为 7. 0%-10, 0%〇
5. -种根据权利要求1所述的复合硅酸盐水泥的制备方法，其特征在于，制备步骤如 下： (1) 备料：根据各个组分的质量含量准确称取各个组分； (2) 粉碎：将钴渣和煤矸石进行粉碎处理，至粉体的平均粒径为l-3mm; (3) 研磨：将步骤（2)的得到的粉体混合均匀放入研磨机中研磨，至平均粒径为 100-200um； (4) 粉磨：将各个组分按照质量百分比混合在一起进行粉磨，至平均粒径为75-lOOum， 即得到复合硅酸盐水泥。
6. 根据权利要求5所述的复合硅酸盐水泥的制备方法，其特征在于：步骤（3)中粉体的 平均粒径为100-150um。
【专利摘要】一种复合硅酸盐水泥及其制备方法，涉及建筑材料领域，包括以下质量百分比的各个组分：（1）硅酸盐水泥熟料40.0%-70.0%；（2）硫铝酸钙10.0%-25.0%；（3）页岩灰5.0%-15.0%；（4）钴渣5.0%-15.0%；（5）煤矸石5.0%-15.0%；（6）石膏3.5%-5.0%。该复合硅酸盐水泥的制备方法，包括（1）备料；（2）粉碎；（3）研磨；（4）粉磨。本发明复合硅酸盐水泥及其制备方法提供的复合硅酸盐水泥，水泥粉末粒度较小，比表面积较大，其性能稳定，具有优良的抗压性能，早期强度和后期强度均为优良，且成本较低，是一种较为理想的水泥材料。
【IPC分类】C04B11-30
【公开号】CN104761165
【申请号】CN201510125357
【发明人】计慷
【申请人】苏州市德莱尔建材科技有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月23日