一种微纳米石膏粉体改性普通硅酸盐水泥的方法
【专利摘要】本专利公开了一种微纳米改性普通硅酸盐水泥的制备方法，其核心是将普通硅酸盐水泥生产工艺由“两磨一烧”变为“两磨一烧+微纳米石膏改性”，主要是对“两磨一烧”工艺的熟料粉磨工序进行改进。首先将石膏通过气流粉碎机制备成微纳米石膏粉体。将熟料与其它混合材料进行粉磨（不添加石膏），然后将粉磨后的混合物与微纳米石膏粉体、分散剂、缓凝剂、减水剂混合均匀，装袋密封。本发明通过向水泥熟料中添加微纳米石膏，既能在一定程序上发挥缓凝剂的作用，又具有微纳米效应，显著提升了普通硅酸盐水泥基材料的机械强度和耐久性能。同时微纳米石膏粉体制备工艺简单，节能环保，制备成本远低于纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、纳米氧化铁粉等其它纳米粉体，有利于工业化生产。
【专利说明】
一种微纳米石膏粉体改性普通硅酸盐水泥的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种微纳米石膏粉体改性普通硅酸盐水泥的方法，属于建筑材料技术领域。
【背景技术】
[0002]普通硅酸盐水泥基材料在高盐、低温、高磨损等条件下，机械强度和耐久性不足，无法适应极端条件下的使用需求。针对上述问题，近年来，通过微纳米改性控制水泥基材料的微观结构来提高其性能成为研究的热点。
[0003]目前，在水泥基材料中应用最广泛的纳米材料主要有纳米Si02、纳米Ca⑶3、纳米A1203、纳米Fe2O3等，微米级材料主要有硅灰、超细矿粉、超细粉煤灰等，中国专利CN103466988 A《一种纳米改性水泥及其制备方法》、CN 102718446 A《纳米粉体材料改性水泥基渗透结晶防水材料及其制备方法》以及中国专利CN 102807345 A《一种纳米改性硅酸盐水泥基饰面砂浆及其制备方法》中使用的纳米改性剂均为上述纳米材料中的一种或几种，这些材料普遍存在成本高、制备工艺复杂、分散性较差等缺陷，不利于工业化生产中的广泛使用，尚未见利用微纳米石膏作为改性剂对普通硅酸盐水泥进行改性的相关报道。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可有效改善普通硅酸盐水泥的各项物理性能的新型微纳米材料及其制备方法。
[0005]为达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种微纳米石膏粉体改性普通硅酸盐水泥的方法，其核心是将普通硅酸盐水泥生产工艺由“两磨一烧”变为“两磨一烧+微纳米石膏改性”，主要是对“两磨一烧”工艺的熟料粉磨工序进行改进，主要内容如下:
(1)本发明充分利用石膏硬度低和脆性的特点，基于气流粉碎机制备出粒径分布为D50(200nm，DgoS 800nm的微纳米石膏粉体；
(2)本发明以微纳米石膏粉替代常规的纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、纳米氧化铁粉来改性普通硅酸盐水泥，原料易得，成本低；
(3)本发明对“两磨一烧”工艺进行改进，微纳米石膏粉体既充当了改性剂，又在一定程度上充当了水泥缓凝剂。
[0006]本发明的有益效果在于:(I)本发明对“两磨一烧”工艺的熟料粉磨工序进行改进，通过向水泥熟料中添加微纳米石膏，既在一定程度上起到了缓凝剂的作用，又具有微纳米效应，显著提升了普通硅酸盐水泥的机械强度和耐久性能；(2)本发明使用的微纳米石膏粉体制备工艺简单，产量大，节能环保，成本远低于纳米二氧化娃等其它纳米粉体，有利于工业化生产。
【主权项】
1.一种微纳米石膏粉体改性普通硅酸盐水泥的方法，其核心是将普通硅酸盐水泥生产工艺由“两磨一烧”变为“两磨一烧+微纳米石膏改性”，主要是对“两磨一烧”工艺的熟料粉磨工序进行改进，具体步骤如下: (1)石膏通过气流粉碎机制备成微纳米石膏粉体； (2)依据GB175-2007《通用硅酸盐水泥》将熟料与6%-15%的活性混合材料(粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰或火山灰质)进行粉磨，此步骤不添加石膏； (3)将粉磨后的混合物与微纳米石膏粉体、分散剂、缓凝剂混合均匀，装袋密封。2.根据权利要求1中所述的石膏原料，其主要特征如下:石膏原料中二水石膏(CaSO4-2H20)或β型半水石膏中的一种或两种含量在96%以上。3.根据权利要求1中所述的气流粉碎机，其主要特征为:(I)气体介质为热空气或蒸汽均可；(2)温度200-245°C;(3)压力大于1.2Mpa;(4)分级机频率:45Hz以上。4.根据权利要求1中所述的微纳米石膏粉体，其主要特征为:(I)粒径分布为D50S20011!11，09()<80011111;(2)主要物相为0半水石膏，少量0无水石膏；(3)蒸汽介质条件下加工出的微纳米石膏粉体流动性和分散性更优异，可减少分散剂的用量或不需要添加分散剂；(4)所制备的微纳米石膏粉体吸湿性强，加工完成需立即使用或隔水隔绝空气密封保存。5.根据权利要求1中所述的一种微纳米石膏粉体改性普通硅酸盐水泥的方法，其特征在于:所述步骤(3)中微纳米石膏粉体添加量2-7%，与磨细水泥熟料混合均匀后需立即装袋密封。
【文档编号】C04B7/52GK106045349SQ201610381560
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】蒋灶, 董发勤, 徐中慧, 林龙沅, 颜翠平, 彭熙, 徐亚红, 徐午言, 谭钦文
【申请人】西南科技大学