一种快速凝结环保高强度水泥及其制备方法技术

本申请涉及建筑材料技术领域，具体公开了一种快速凝结环保高强度水泥及其制备方法。一种快速凝结环保高强度水泥，包括以下原料：熟料45

【技术实现步骤摘要】
体系中各颗粒间的粘接强度，从而提高水泥的强度，木钙与木质素相互协同，提高水泥体系 中颗粒的分散均匀性，进一步提高水泥的强度；超细氧化钙可以提高水泥体系中游离氧化钙 的含量，加快水泥的凝结。
[0013]优选的，所述建筑垃圾经过改性处理，其改性方法为：将建筑垃圾浸泡在硅溶胶中， 然后捞出烘干，得到硅溶胶改性的建筑垃圾；硅溶胶以纳米二氧化硅固含量计，与建筑垃圾 的重量比为(100
‑
120)：1。
[0014]建筑垃圾在破碎过程中原有天然骨料遭到机械损伤，产生许多微裂纹，这些微裂 纹不仅会使得建筑垃圾压碎指标低，还会吸收水泥体系中的外加剂，影响水泥的强度。
[0015]通过采用上述技术方案，用硅溶胶对建筑垃圾进行改性处理，纳米二氧化硅渗入 到建筑垃圾的孔隙及微裂纹内部，纳米二氧化硅在孔隙及微裂纹处充分发挥填充和火山 灰效应，降低建筑垃圾孔隙率，减少对其他粉料的吸附，对建筑垃圾进行原位强化，有 利于提高水泥的强度。
[0016]优选的，所述硅溶胶改性的建筑垃圾经过硅酸钙溶液浸渍处理。
[0017]硅溶胶处理虽然可以对建筑垃圾的微裂纹进行填充，但是填充效果有限。
[0018]通过采用上述技术方案，用硅溶胶改性之后再用硅酸钙溶液浸渍，硅酸钙溶液可 以浸入建筑裂纹内部，且硅酸钙溶液在再生粗骨料外形成了一层涂层，对裂纹进行进一 步的封闭，且因为裂纹内部有填充，对硅酸钙涂层进行一定的支撑，降低建筑垃圾微裂 纹处硅酸钙保护层的破裂，进一步降低对外加剂的吸收，有利于提高水泥强度。
[0019]优选的，所述建筑垃圾在浸泡在硅溶胶中之前，先用酸液进行浸泡处理。
[0020]通过采用上述技术方案，对建筑垃圾进行改性前，用酸液进行浸泡处理，可以去 除建筑垃圾表面的松散颗粒，为后续的改性处理提供有利条件，同时还可以提高建筑垃 圾的整体强度，提高水泥强度。
[0021]优选的，所述硅溶胶中，纳米二氧化硅的含量为30
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32％，粒径为8
‑
20nm。
[0022]通过采用上述技术方案，硅溶胶中的纳米二氧化硅通过与建筑垃圾混合的过程中 进入建筑垃圾裂纹内，若硅溶胶中纳米二氧化硅含量过多则可能对堵塞裂纹导致纳米二 氧化硅无法进入，若硅溶胶中纳米二氧化硅含量过少则可能进入裂纹的纳米二氧化硅也 相对较少，且纳米二氧化硅粒径过大也不易进入建筑垃圾裂纹内，粒径过小则容易团聚。 在本申请限定的硅溶胶浓度以及纳米二氧化硅粒径下，纳米二氧化硅可以更好的填充建 筑垃圾的裂纹，有利于提高水泥的强度。
[0023]第二方面，本申请提供一种快速凝结环保高强度水泥的制备方法，采用如下的技 术方案：一种快速凝结环保高强度水泥的制备方法，包括以下步骤：S1.将矿渣、石灰石、建筑垃圾、矿粉、石膏在1350
‑
1400℃下进行煅烧，然后冷却得到煅烧 料；S2.S1得到的煅烧料与熟料、外加剂混合均匀后进行粉磨，得到快速凝结环保高强度水泥。
[0024]通过采用上述技术方案，用建筑垃圾替换一部分石灰石来作为生料原料烧制熟料， 然后与现有熟料复配粉磨制备水泥，可以对建筑垃圾进行有效利用，并一定程度上提高 水泥强度。本申请的制备方法对设备没有特殊的需求，适合工业化生产。
[0025]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请采用级配为粒径为1
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2cm的建筑垃圾与粒径小于等于0.5cm的建筑垃圾，替 代部分石灰石作为水泥生料，制备的水泥初凝时间可以达到155
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185min，终凝时间可以达到 206
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244min；3d抗压强度可以达到18.0
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19.4MPa，28d抗压强度可以达到44.1
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46.9MPa；3d 抗折强度可以达到4.5
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5.7MPa，28d抗折强度可以达到9.2
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10.7MPa，缩短了水泥凝结时间， 提高了水泥强度。
[0026]2、本申请中优选采用硅溶胶与硅酸钙溶液先后对建筑垃圾进行改性处理，硅溶胶中 纳米二氧化硅填充建筑垃圾的裂纹，硅酸钙溶液对建筑垃圾的裂纹进行进一步填充与封闭， 降低建筑垃圾孔隙率，优化建筑垃圾的性能，进一步缩短水泥凝结时间，提高水泥强度，制 备的水泥初凝时间可以达到155
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160min，终凝时间可以达到206
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212min；3d抗压强度可以 达到18.9
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19.4MPa，28d抗压强度可以达到45.9
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46.9MPa；3d抗折强度可以达到5.5
‑
5.7MPa， 28d抗折强度可以达到10.3
‑
10.7MPa。
具体实施方式
[0027]以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
[0028]原料和中间体的制备例原料本申请实施例的原料均可以通过市售获得：熟料为硅酸盐水泥熟料；聚乙烯醇，聚合度为200；萘磺酸盐甲醛缩合物为亚甲基二奈磺酸钠；木钙分子量为528；木质素为玉米秸秆木质素；超细氧化钙为1250目。
[0029]制备例制备例1硅溶胶改性的建筑垃圾，其制备方法为：将建筑垃圾浸泡在硅溶胶中，然后捞出烘干，得到硅溶胶改性的建筑垃圾；硅溶胶以纳米二 氧化硅固含量计，与建筑垃圾的重量比为100：1，硅溶胶中，纳米二氧化硅的含量为30％， 粒径为8nm。
[0030]制备例2硅溶胶改性的建筑垃圾，其制备方法为：将建筑垃圾浸泡在硅溶胶中，然后捞出烘干，得到硅溶胶改性的建筑垃圾；硅溶胶以纳米二 氧化硅固含量计，与建筑垃圾的重量比为120：1，硅溶胶中，纳米二氧化硅的含量为30％， 粒径为8nm。
[0031]制备例3硅溶胶改性的建筑垃圾，其制备方法为：将建筑垃圾浸泡在硅溶胶中，然后捞出烘干，得到硅溶胶改性的建筑垃圾；硅溶胶以纳米二 氧化硅固含量计，与建筑垃圾的重量比为100：1，硅溶胶中，纳米二氧化硅的含量
为32％， 粒径为15nm。
[0032]制备例4硅溶胶改性的建筑垃圾，其制备方法为：将建筑垃圾浸泡在硅溶胶中，然后捞出烘干，得到硅溶胶改性的建筑垃圾；硅溶胶以纳米二 氧化硅固含量计，与建筑垃圾的重量比为100：1，硅溶胶中，纳米二氧化硅的含量为32％， 粒径为20nm。
[0033]制备例5硅溶胶改性的建筑垃圾，其制备方法为：将建筑垃圾浸泡在硅溶胶中，然后捞出烘干，得到硅溶胶改性的建筑垃圾；硅溶胶以纳米二 氧化硅固含量计，与建筑垃圾的重量比为100：1，硅溶胶中，纳米二氧化硅的含量为35％， 粒径为20nm。
[0034]制备例6硅溶胶改性的建筑垃圾，其制备方法为：1)将建筑垃圾在浸泡质量百分浓度为30％的盐酸溶液中，30min后捞出，清洗至中性；2)将步骤1)处理后的建筑垃圾浸泡在硅溶胶中，然后捞出烘干，得到硅溶胶改性的建筑 垃圾；硅溶胶以纳米二氧化硅固含量计，与建筑垃圾的重量比为100：1，硅溶胶中，纳米 二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速凝结环保高强度水泥，其特征在于，其包括以下重量份原料：熟料45
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50份、矿渣24
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28份、石灰石2
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8份、建筑垃圾2
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8份、矿粉12
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17份、石膏3
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5份、外加剂0.1
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0.3份；所述建筑垃圾包括粒径为1
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2cm的粗颗粒与小于等于0.5cm的细颗粒，粗颗粒与细颗粒的重量比为（2
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3）：1。2.根据权利要求1所述的一种快速凝结环保高强度水泥，其特征在于：所述建筑垃圾的添加量为4
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6份。3.根据权利要求1所述的一种快速凝结环保高强度水泥，其特征在于：所述外加剂包括以下重量份原料：聚乙烯醇10
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15份、萘磺酸盐甲醛缩合物50
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70份、木钙8
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10份、木质素10
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20份、超细氧化钙20
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30份。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹秉权，王坚强，闫芳田，赵姣，孟丽媛，聂丽，
申请(专利权)人：邢台建德水泥有限公司，
类型：发明
国别省市：