專利名稱：高鈣離子水泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料技術(shù)領(lǐng)域的水泥，特別涉及一種具有高強(qiáng)度、高抗?jié)B性、高抗凍性的可以用泥、沙、石頭等材料制作高鈣離子水泥。
背景技術(shù)：
普通的硅酸鹽水泥主要以沙、石作為固化材料，若摻入10％-20％的土，則水泥的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性上就很難符合實(shí)際工程的要求，主要體現(xiàn)在早強(qiáng)差、收縮大、易開(kāi)裂、穩(wěn)定性(水穩(wěn)性、凍穩(wěn)性、熱穩(wěn)性)差等，特別是粉質(zhì)化、砂質(zhì)化的地區(qū)，這些問(wèn)題將更為突出。同樣高鋁水泥在土壤中的硫酸鹽含量較高時(shí)，會(huì)生成膨脹性鈣礬石造成危害。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，與本發(fā)明相類似的專利為專利號(hào)98117267.9，專利名稱玻纖水泥，該專利描述如下本發(fā)明為一種用于制作玻璃纖維增強(qiáng)水泥制品的玻纖水泥，其熟料是在1250℃～1400℃溫度范圍內(nèi)氧化或中性氣體中燒成的，以硫鋁酸鈣固溶Zn和Zr離子的固溶體為主要礦相的玻纖水泥熟料，根據(jù)使用要求，使用時(shí)加入一定量石膏和其它填加劑磨制而成。盡管玻纖水泥可以減輕水泥對(duì)玻璃纖維的腐蝕，具有較高的早強(qiáng)度，但它與硅酸鹽水泥等普通水泥都具有一個(gè)共性缺點(diǎn)，即制作過(guò)程中工況適應(yīng)能力差，在制作過(guò)程中，若粘土類物質(zhì)超過(guò)設(shè)定的混合比例，則水泥制品的品質(zhì)會(huì)受到極大影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高鈣離子水泥，使其具有廣泛的實(shí)用性，可以用于江河湖泊堤堰護(hù)坡、護(hù)堤、蓄水庫(kù)池工程、輸水工程、軟基處理、淤泥固化、圍海造田等水利工程和環(huán)境保護(hù)工程。其水泥固化成形后，具有良好的抗壓、抗?jié)B、抗凍性能，其工況適應(yīng)性強(qiáng)、工程造價(jià)低、施工方便、美觀大方等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明在CaO-SiO3-Al2O3-CaSO4系統(tǒng)中引進(jìn)Ca離子，其組份重量百分比如下CaO60％-62％SiO33％-4％Al2O31％-2％CaSO430％-31％活性劑 1％-6％最佳組成范圍以重量百分?jǐn)?shù)表示如下CaO 61％SiO33.5％Al2O31.5％CaSO430.5％活性劑 3.5％其組份中所述的活性劑，為三乙醇胺、木質(zhì)素磺酸鹽或聚合性粘結(jié)劑，或以上材料的任意混合物。
本發(fā)明表明，當(dāng)CaO、SiO23、Al2O3、CaSO4離子成份達(dá)到上述化學(xué)組份重量百分?jǐn)?shù)時(shí)，隨水泥水化作用生成的鈣離子將超出凝硬反應(yīng)交換所需的數(shù)量，這部分鈣離子就會(huì)與其它成分產(chǎn)生化合反應(yīng)，生成許多不溶于水的結(jié)晶化合物并逐漸硬化，使水泥土的強(qiáng)度和水穩(wěn)性有極大提高。
本發(fā)明各化學(xué)組份中的各種鈣離子和水完成部分水解和水化反應(yīng)后形成鈣絡(luò)合物，鈣絡(luò)合物的鈣陽(yáng)離子與混凝土中的陰離子(SiO3)結(jié)合生成不溶于水的CaSiO3(水泥主要結(jié)晶體)深入到混凝土的空隙中，分解出鈣離子再次進(jìn)行擴(kuò)散，在存在有Ca(OH)2形成的高濃度鈣離子區(qū)，再次發(fā)生反應(yīng)又形成鈣的絡(luò)合物，如此循環(huán)反應(yīng)，不斷增生CaSiO3水泥結(jié)晶體。與混凝土相結(jié)合成為一個(gè)整體，從而堵塞了水可以通過(guò)的縫隙。從而達(dá)到永久性的防水、防潮、防腐和保護(hù)鋼筋，增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的效果。本發(fā)明在防水工程中可得到廣泛應(yīng)用，特別適合于經(jīng)常處在潮濕環(huán)境，耐久性要求較高的重點(diǎn)工程使用。
具體實(shí)施例方式
以下為本發(fā)明的實(shí)例例1.高鈣離子水泥熟料組成重量百分?jǐn)?shù)如下CaO 61.3％±0.2％，SiO33.7％±0.2％，Al2O31.45％±0.2％，CaSO430.6％±0.3％，三乙醇胺與木質(zhì)素磺酸鹽2.85％±1％混合。
取以上組成熟料100Kg，在球磨機(jī)里混磨成高鈣離子水泥，其物理性能列入表1。
例2.高鈣離子水泥熟料組成重量百分?jǐn)?shù)如下CaO 61％±0.7％，SiO23％±1％，Al2O31％±0.5％，CaSO430％±0.4％，木質(zhì)素磺酸鈉與聚合性粘結(jié)劑5％±1％。
取以上組成熟料100Kg，在球磨機(jī)里混磨成高鈣離子水泥，其物理性能列入表1。
例3.高鈣離子水泥熟料組成重量百分?jǐn)?shù)如下CaO 61％±0.1％，SiO23.5％±0.1％，Al2O31.5％±0.1％，CaSO430.5％±0.1％，三乙醇胺與聚合性粘結(jié)劑3.5％±0.1％。
取以上組成熟料100Kg，在球磨機(jī)里混磨成高鈣離子水泥，其物理性能列入表1。
表1
例4.高鈣離子水泥熟料組成重量百分?jǐn)?shù)如下CaO 61％±1％，SiO23.5％±0.5％，Al2O31.5％±0.5％，CaSO430.5％±0.5％，木質(zhì)素磺酸鈉與聚合性粘結(jié)劑3.5％±2.5％。
取以上組成熟料100Kg，在球磨機(jī)里混磨成高鈣離子水泥，其物理性能比表面積(m2/kg)573-584，pH10.15-10.31，抗折強(qiáng)度(Mpa)7.4-10.0，抗壓強(qiáng)度(Mpa)52.3-89.0。
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明高鈣離子水泥的其耐久性(抗折強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度)明顯高于硅酸鹽水泥及玻纖水泥，(根據(jù)我國(guó)2001年4月1日起正式實(shí)施的水泥新標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明所形成的水泥制的強(qiáng)度等級(jí)MPa數(shù)值符合且高于新標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值)其使用效果具有低摻量、高強(qiáng)度、抗收縮、水穩(wěn)性好等技術(shù)特點(diǎn)，可廣泛用于道路工程、基礎(chǔ)處理工程和水利水電工程等領(lǐng)域，且成本較低，具有較高的性價(jià)比。
權(quán)利要求
1.一種高鈣離子水泥，其特征在于，在CaO-SiO3-Al2O3-CaSO4系統(tǒng)中引進(jìn)Ca離子，其組份重量百分比如下CaO 60％-62％，SiO33％-4％，Al2O31％-2％，CaSO430％-31％，活性劑1％-6％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鈣離子水泥，其特征是，其組份重量百分比如下CaO 61％±0.1％，SiO23.5％±0.1％，Al2O31.5％±0.1％，CaSO430.5％±0.1％，活性劑3.5％±0.1％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鈣離子水泥，其特征是，其組份重量百分比如下CaO 61％，SiO33.5％，Al2O31.5％，CaSO430.5％，活性劑3.5％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2或者3所述的高鈣離子水泥，其特征是，所述的活性劑，為三乙醇胺、木質(zhì)素磺酸鹽或聚合性粘結(jié)劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2或者3所述的高鈣離子水泥，其特征是，所述的活性劑，為三乙醇胺、木質(zhì)素磺酸鹽和聚合性粘結(jié)劑的組合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或者2或者3所述的高鈣離子水泥，其特征是，所述的活性劑，為三乙醇胺和聚合性粘結(jié)劑的組合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或者2或者3所述的高鈣離子水泥，其特征是，所述的活性劑，為三乙醇胺和木質(zhì)素磺酸鹽的組合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或者2或者3所述的高鈣離子水泥，其特征是，所述的活性劑，為木質(zhì)素磺酸鹽和聚合性粘結(jié)劑的組合物。
全文摘要
本發(fā)明為一種建材技術(shù)領(lǐng)域的高鈣離子水泥。在CaO－SiO
文檔編號(hào)C04B24/00GK1939860SQ20061003032
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者章永泰 申請(qǐng)人:章永泰