一种高性能海工水泥及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能海工水泥及其制造方法，由以下组成：熟料１０－５０重量％，矿渣２０－６０重量％，粉煤灰０－４０重量％，硅铝质微粉５－３０重量％，上述总量之和为１００％。本发明专利技术的产品能耐海水腐蚀，并且简化了施工工艺，具有使用方便、施工性能好，易于质量控制，可减少三分之一以上的施工时间，加快施工进度，降低施工成本。

High performance marine cement and manufacturing method thereof

The invention discloses a marine high performance cement and its manufacturing method, consisting of the following: 10 to 50 wt.% of clinker, slag 20 to 60 wt.%, fly ash 0 to 40 wt.%, silicon aluminum powder 5 to 30 wt.%, the total sum is 100%. The invention of the marine products corrosion ability, and simplify the construction process, has the advantages of convenient use, good construction performance, easy quality control, can reduce the construction time of more than 1/3, speed up the construction progress and reduce the construction cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，更特别的涉及一种能耐海水腐蚀的高性能海工水泥及其制造方法。
技术介绍
目前国内外的一般土木工程建设都使用通用波特兰水泥(我国称硅酸盐水泥)，而对于有特殊要求和特殊环境下使用的水泥必须采用特种水泥。当前国内外已有的特种水泥主要有快硬水泥(适应于紧急抢修施工的工程)，中低热水泥(适应于大坝等大体积混凝土工程)，抗硫酸盐水泥(适应于地下含有硫酸盐侵蚀介质的工程)等。 近二十年来，近海工程迅速发展，因海水中含有Cl-、SO42-等多种侵蚀介质，目前国内外现有的水泥品种都不能很好的适应有海水腐蚀的工程。为解决Cl-、SO42-对混凝土的侵蚀，近年来，大部分用于港口码头的海工高性能混凝土主要采用硅酸盐水泥，在混凝土拌合时再大量掺加矿渣粉、粉煤灰和硅灰配制而成。在海上施工时，各种材料的运输、混凝土各组分的计量及混拌都不易管理，使得施工十分麻烦，工程质量不易保证。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种能耐海水腐蚀的高性能海工水泥及其制造方法。 本专利技术的这个以及其他目的将通过下列详细说明和描述来进一步展开和阐述。 本专利技术的高性能海工水泥，由以下组成 熟料10-50重量％， 矿渣20-60重量％， 粉煤灰0-40重量％，硅铝质微粉5-30重量％， 上述总量之和为100％。 进一步的，本专利技术的高性能海工水泥，由以下组成 熟料20-50重量％， 矿渣20-50重量％， 粉煤灰0-30重量％，硅铝质微粉10-30重量％， 上述总量之和为100％。 可以选择的是，本专利技术的高性能海工水泥，由以下组成 熟料20-45重量％， 矿渣30-50重量％， 粉煤灰0-30重量％，硅铝质微粉10-20重量％， 上述总量之和为100％。 在本专利技术的高性能海工水泥中，所述的硅铝质微粉是由硬石膏和硅铝质废渣微粉组成；较好的是，所述的硅铝质微粉是由硬石膏和硅铝质废渣微粉按20-80∶80-20的比例组成；可以选择的是，所述的硅铝质微粉是由硬石膏和硅铝质废渣微粉按30-70∶70-30的比例组成，具有增强、微膨胀等性能。 在本专利技术的高性能海工水泥中，所述的熟料是硅酸盐水泥熟料，硅酸盐水泥的比表面积360-400m2/kg，所述的矿粉比表面积350-450m2/kg。 本专利技术的高性能海工水泥的制造方法是采用水泥和矿粉分别粉磨工艺，粉煤灰根据海工水泥型号可以与矿渣一起粉磨，也可以与熟料一起粉磨。将海洋工程用混凝土的各种组分经优化配制，即以适当矿物组分的硅酸盐水泥熟料，掺入适量矿渣或矿粉、粉煤灰、硅灰、硅铝质微粉，和适量石膏共同粉磨后制成，简化了施工工艺，具有使用方便、施工性能好，易于质量控制，可减少三分之一以上的施工时间，加快施工进度，降低施工成本。 本专利技术的海工水泥(也称高性能海工水泥)是申请人等根据当时杭州湾大桥指挥部领导设想和宁波港务局的需求，与中国建筑材料科学研究总院共同研制成功的新产品，2007年进行了二次开发。用该产品配制的海工混凝土具有高流动性、高强度、高耐久性、优异的抗氯离子渗透能力，以及现场施工操作方便等优点。该产品主要用于海洋工程建设，是百年工程寿命设计的优选产品。如跨海大桥、港口、码头、船坞、海上石油钻井平台、海底隧道及沿海地下工程等，是海洋工程建设极为理想的复合胶凝材料。 目前，海洋工程上同时也有类似产品出现，由于我公司高性能海工水泥配方中掺加了硅铝质微粉等，因此在抗侵蚀性能指标上优于其它同类产品，如氯离子扩散系数指标，高性能海工水泥14天就能达到1.0×10-12m2/S，电通量小于1000库仑，而同类产品28天才能达到。同时，高性能海工水泥配制的混凝土在达到终凝以后，可以进行海水养护，而同类产品无法保证。而且高性能海工水泥配制的混凝土的耐磨性能达到道路水泥标准。 本专利技术的高性能海工水泥掺入了耐蚀增强组分，用该产品配制的海洋工程混凝土具有早期强度高，后期强度增进大；水泥水化热低、抗氯离子渗透性能好，耐侵蚀性高等优良性能，在海水浸泡环境下性能更为突出。在0.35水灰比的混凝土28天抗氯离子扩散系数≤0.6×10-12m2/S，电通量≤800库仑。因此用海工水泥配制的高性能混凝土的抗海水侵蚀能力可达百年。 本专利技术的高性能海工水泥具有良好的施工性能以往配制海洋工程用高性能混凝土都是用硅酸盐水泥现场加矿渣、硅灰等，每次拌制时间长达90秒以上。而海工水泥可与普通水泥一样具有简便的施工性能，均匀性好，配制的混凝土与外加剂的适应性好，流动性好，可泵性好，减水效率高，不泌水，不离析，拌制时间仅需45-60秒。 本专利技术的高性能海工水泥在3倍海水和3％Na2SO4中养护后的抗压强度与水中养护强度基本一致，其中抗折强度有一定幅度的增加(见表1)。 本专利技术的水泥的不同品种型号满足不同工程的需要按水灰比≤0.35，水泥用量≥400kg的规范要求，可以提供混凝土抗压强度三天≥40MPa，廿八天≥60MPa的早强高强型(I型)高性能海工水泥，也能提供用大体积混凝土工程的混凝土抗压强度三天约35MPa，廿八天≥45MPa的低水化热型(III型)海工水泥。因此当海工水泥应用于大体积混凝土工程和日平均气温大于20℃时，应采取良好的养护并其他的适当措施，或选择低水化热、低早强和抗裂性能好的III型和II型高性能海工水泥，以防止混凝土表面细裂缝的产生。 本专利技术的高性能海工水泥配制的混凝土在达到终凝以后，可以进行海水养护，而同类产品无法保证。并且本专利技术的高性能海工水泥配制的混凝土的耐磨性能达到道路水泥标准，磨损量仅有0.61kg/m2。 表1、高性能海工水泥常规物理性能情况 表2、胶砂试块不同养护介质中的强度试验情况 在本专利技术中使用的所有原材料等均是常规使用的，可以从市场购得。在本专利技术中，如非特指，所有的量、百分比均为重量单位。 下面结合实施例对本专利技术进行具体的描述。由技术常识可知，本专利技术可以通过其他的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，下列实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本专利技术范围内或等同本专利技术的范围内的改变均被本专利技术包含。 具体实施例方式 实施例1 按以下重量比称取各原料 熟料 20重量％，矿渣 30重量％， 粉煤灰30重量％，硅铝质微粉20重量％， 其中熟料是硅酸盐水泥熟料，硅铝质微粉是由硬石膏和硅铝质废渣微粉按2∶8的比例配制而成。采用水泥和矿粉分别粉磨然后混合工艺制成。 产品抗压强度(MPa)3天和28天分别是9.4和40.4，廿八天混凝土的强度MPa、Cl-扩散系数×10-12m2/S和电通量(C)分别是60.0、0.39和427。 实施例2 按以下重量比称取各原料 熟料 30重量％，矿渣 40重量％， 粉煤灰 15重量％，硅铝质微粉 15重量％， 其中熟料是硅酸盐水泥熟料，硅铝质微粉是由硬石膏和硅铝质废渣微粉按3∶7的比例配制而成。采用水泥和矿粉分别粉磨然后混合工艺制成。 产品抗压强度(MPa)3天和28天分别是15.4和44.2，廿八天混凝土的强度MPa、Cl-扩散系数×10-12m2/S和电通量(C)分别是63.1、0.41和424。 实施例3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能海工水泥，其特征在于由以下组成：　熟料　１０－５０重量％，　矿渣　２０－６０重量％，　粉煤灰　０－４０重量％，　硅铝质微粉　５－３０重量％，　上述总量之和为１００％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：俞枢根，马国宁，叶晓林，施浩洋，刘云，王昕，叶兴夫，霍超，王文义，刘克忠，
申请(专利权)人：宁波科环新型建材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]