專利名稱：一種片麻巖水泥及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術領域，具體為一種利用片麻巖制備的新型混合材水泥及其制備方法。
背景技術：
目前，水泥工業(yè)存在著資源和能源的高消耗、溫室效應和環(huán)境污染等一系列重大問題。如何使水泥工業(yè)走與環(huán)境相協(xié)調的可持續(xù)發(fā)展道路，是國內外水泥工業(yè)和科研工作者正在解決的一個重大問題。研究發(fā)現(xiàn)在水泥中摻加工業(yè)廢渣，來減少熟料用量，改善水泥的性能或者降低成本，是行之有效的措施之一。高爐礦渣和II級粉煤灰是目前用量較大的兩種輔助性膠凝材料，但是隨著水泥工業(yè)利用量的增大，質量較好的高爐礦渣和II級粉煤灰的價格也迅速上漲，而火電廠質量較差的鍋底灰以及其他廢渣如銅渣、鎘渣等，很難滿足水泥的質量要求。對煤矸石、硅灰、沸石粉、偏高嶺土也有研究，但是都存在著一些問題，如·煤矸石活性低、硅灰需水量大、沸石粉和偏高嶺土成本高。經過調查發(fā)現(xiàn)，豫西南地面表層的一種風化巖石一片麻巖。目前，對于片麻巖的研究和工程利用相對較少，主要作為混凝土骨料，尚無以片麻巖為原料的水泥，已經是一個值得研究的問題。

發(fā)明內容
為了克服上述現(xiàn)有技術中的問題，本發(fā)明提供了一種以片麻巖為原料的水泥及其制備方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
一種片麻巖水泥，其特征在于，由下列原料按照質量百分比組合而成22-28%片麻巖、57-66%硅酸鹽水泥熟料、8-11%復合激發(fā)劑、4%石膏調凝劑組成。所述的復合激發(fā)劑由硅酸鈉、硅酸鉀、氫氧化鈣組成。所述的石膏調凝劑為二水硫酸鈣或半水硫酸鈣。所述的片麻巖化學組成=SiO2含量為50%_65%，Al2O3的含量為15%_20%，F(xiàn)e2O3的含量為1%-4%，MgO的含量為1%_2%，CaO的含量為1%_2%。所述的片麻巖水泥，其具體制備方法步驟如下
(1)先將片麻巖在破碎機中破碎成細粒，然后用球磨機粉磨至要求細度，比表面積控制在 350-450m2/kg ；
(2)激發(fā)劑用球磨機粉磨至要求細度，比表面積控制在350-450m2/kg；
(3)硅酸鹽水泥熟料和石膏調凝劑按用量比例在球磨機中粉磨至要求細度，比表面積控制在 350-450m2/kg ；
(4)將磨細的片麻巖、水泥熟料、復合激發(fā)劑按上述比例進行混合，制成片麻巖水泥。片麻巖一種變質巖，通常為中-高級變質作用的產物，具明顯的片麻狀構造。一般可分為富鋁片麻巖、斜長片麻巖、堿性長石片麻巖和鈣質片麻巖等。本發(fā)明采用的片麻巖屬于富鋁片麻巖，它由富鋁的黏土質巖石經中高級變質作用形成，呈黃褐色，其主要化學組成為=SiO2含量為50%-65%，Al2O3的含量為15%-20%，F(xiàn)e2O3的含量為1%_4%，MgO的含量為1%-2%，CaO的含量為1%_2%，礦物組成主要是石英、酸性斜長石、鉀長石和黑云母等，具有清楚的帶狀，可以沿著層理劈成薄片。積極有益效果本發(fā)明制備的片麻巖水泥具有以下優(yōu)勢
(1)采用復合激發(fā)劑對片麻巖進行活性激發(fā)，使其潛在水硬性得以充分發(fā)揮；
(2)片麻巖水泥的標準稠度、凝結時間、安定性均符合國家標準要求。當片麻巖摻量在25-30%時片麻巖水泥強度等級達到42. 5 ;片麻巖摻量在30-35%時片麻巖水泥強度等級達到 32. 5 ；
(3 )片麻巖是一種層狀結構，硬度低，容易破碎，粉磨成本較低。(4)片麻巖水泥是一種可以取代粉煤灰水泥的混合材水泥，具有環(huán)境低負荷和耐 久性優(yōu)良的特征，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
具體實施例方式下面結合具體實施例，對本發(fā)明作進一步的說明
一種片麻巖水泥，其特征在于，由下列原料按照質量百分比組合而成22-28%片麻巖、57-66%硅酸鹽水泥熟料、8-11%復合激發(fā)劑、4%石膏調凝劑組成。所述的復合激發(fā)劑由硅酸鈉、硅酸鉀、氫氧化鈣組成。所述的石膏調凝劑為二水硫酸鈣或半水硫酸鈣。所述的片麻巖化學組成=SiO2含量為50%_65%，Al2O3的含量為15%_20%，F(xiàn)e2O3的含量為1%-4%，MgO的含量為1%_2%，CaO的含量為1%_2%。所述的片麻巖水泥，其具體制備方法步驟如下
(1)先將片麻巖在破碎機中破碎成細粒，然后用球磨機粉磨至要求細度，比表面積控制在 350-450m2/kg ；
(2)激發(fā)劑用球磨機粉磨至要求細度，比表面積控制在350-450m2/kg；
(3)硅酸鹽水泥熟料和石膏調凝劑按用量比例在球磨機中粉磨至要求細度，比表面積控制在 350-450m2/kg ；
(4)將磨細的片麻巖、水泥熟料、復合激發(fā)劑按上述比例進行混合，制成片麻巖水泥。實施例I
通過將各種組分按上述方法磨制成細粉，然后按下列比例質量百分比混合而成。片麻巖22%
硅酸鹽水泥熟料66%
石膏調凝劑4%
復合激發(fā)劑8%
主要物理性能指標比表面積為430m2/kg ;標準稠度用水量為135g ;初凝時間為135min，終凝時間為290min ；3天抗壓強度為23. 5 MPa, 28d強度為41. 6MPa ;安定性合格；28d干縮率為I. 82X 1(Γ4% (水泥膠砂)。實施例2
通過將各種組分按上述方法磨制成細粉，然后按下列比例質量百分比混合而成。
片麻巖25%
硅酸鹽水泥熟料62%
石膏調凝劑4%
復合激發(fā)劑9%
主要物理性能指標比表面積控制在430m2/kg ;標準稠度用水量為132g ;初凝時間為130min，終凝時間為310min ；3天抗壓強度為20. 3MPa，28d強度為39. 2MPa ;安定性合格；28d干縮率為I. 55X 1(Γ4% (水泥膠砂)。實施例3
通過將各種組分按上述方法磨制成細粉，然后按下列比例質量百分比混合而成。
片麻巖28%
硅酸鹽水泥熟料57%
石膏調凝劑4%
復合激發(fā)劑11%
主要物理性能指標比表面積控制在430m2/kg ;標準稠度用水量為130g ;初凝時間為150min，終凝時間為320min ；3天抗壓強度為19. 8 MPa, 28d強度為37. 5MPa ;安定性合格；28d干縮率為I. 28 X 10、。本發(fā)明制備的片麻巖水泥具有以下優(yōu)勢
(1)采用復合激發(fā)劑對片麻巖進行活性激發(fā)，使其潛在水硬性得以充分發(fā)揮；
(2)片麻巖水泥的標準稠度、凝結時間、安定性均符合國家標準要求。當片麻巖摻量在25-30%時片麻巖水泥強度等級達到42. 5 ;片麻巖摻量在30-35%時片麻巖水泥強度等級達到 32. 5 ；
(3 )片麻巖是一種層狀結構，硬度低，容易破碎，粉磨成本較低。(4)片麻巖水泥是一種可以取代粉煤灰水泥的混合材水泥，具有環(huán)境低負荷和耐久性優(yōu)良的特征，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。以上實施例僅用于說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在所述領域普通技術人員所具備的知識范圍內，本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替代和改進等，其均應涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術方案范圍之內。
權利要求
1.一種片麻巖水泥，其特征在于，由下列原料按照質量百分比組合而成22-28%片麻巖、57-66%硅酸鹽水泥熟料、8-11%復合激發(fā)劑、4%石膏調凝劑組成。
2.根據(jù)權利I所述的片麻巖水泥，其特征在于所述的復合激發(fā)劑由硅酸鈉、硅酸鉀、氫氧化鈣組成。
3.根據(jù)權利I所述的片麻巖水泥，其特征在于所述的石膏調凝劑為二水硫酸鈣或半水硫酸鈣。
4.根據(jù)權利I所述的片麻巖水泥，其特征在于所述的片麻巖化學組成=SiO2含量為50%-65%，Al2O3的含量為15%-20%，F(xiàn)e2O3的含量為1%_4%，MgO的含量為1%_2%，CaO的含量為 1%-2%。
5.如權利要求I所述的片麻巖水泥，其具體制備方法步驟如下 (1)先將片麻巖在破碎機中破碎成細粒，然后用球磨機粉磨至要求細度，比表面積控制在 350-450m2/kg ； (2)激發(fā)劑用球磨機粉磨至要求細度，比表面積控制在350-450m2/kg； (3)硅酸鹽水泥熟料和石膏調凝劑按用量比例在球磨機中粉磨至要求細度，比表面積控制在 350-450m2/kg ； (4)將磨細的片麻巖、水泥熟料、復合激發(fā)劑按上述比例進行混合，制成片麻巖水泥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種片麻巖水泥及其制備方法，由片麻巖、硅酸鹽水泥熟料、復合激發(fā)劑和石膏調凝劑按適當?shù)馁|量百分比經一定的工藝混合而成，其中片麻巖的含量為22-28%。本發(fā)明的片麻巖水泥是一種新型混合材水泥，28d強度達到32.5MPa的要求，其它性能也均滿足要求，性能特征與同強度等級的粉煤灰硅酸鹽水泥相似。這項發(fā)明不僅促進廢棄資源的利用，也降低熟料用量與生產能耗，可以獲得較高的環(huán)境效益、經濟效益和綜合社會效益。
文檔編號C04B28/04GK102815908SQ20121034179
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權日2012年9月17日
發(fā)明者馬先偉, 牛季收, 張國強, 朱凱, 姚立陽 申請人:河南城建學院