[发明专利]一种含钡磷铝酸盐水泥

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥材料，具体地说是一种含钡磷铝酸盐水泥。

背景技术

传统的硅酸盐水泥是最大宗的建筑材料，在国民经济的发展中起到了重要作 用。但是对于一些在特殊环境下服役的建筑工程，如军事工程、沿海工程、岛礁 工程等的建设和防护。传统的硅酸盐水泥已经远远不能满足这些特殊服役条件下 的工程对快硬早强、长期力学性能突出、耐腐蚀、抗冻、耐碳化等性能的严苛要 求。目前我国特种水泥产量不足水泥总产量的2％，而发达国家特种水泥约占其 水泥总产量6-10％。因此，具有优异特殊性能的特种水泥的生产和应用存有巨 大空间。现有的用量最大特种水泥主要是硫铝酸盐水泥，该水泥具有快硬早强和 抗硫酸盐侵蚀性能优良、可负温施工等特点。但该水泥性能也存在一些不足之处， 例如：后期强度出现倒缩现象；水化产物中的钙矾石对温度敏感性强，容易产生 分解或转变而影响基体稳定性。因此，硫铝酸盐系列水泥亦不能适应特殊服役条 件下的严酷要求。

中国专利CN1498870A公开了一种磷铝酸盐系统胶凝材料，该材料是一种 新型高性能水硬性胶凝材料，区别于硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥， 具有良好的早期和长期力学性能，超过硫铝酸盐水泥同龄期强度，但其力学性能 离特殊环境服役工程仍存在差距，需要采取措施提高其力学性能；同时该水泥凝 结时间超快(约2-5分钟)，需研发相匹配的缓凝剂。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明在磷酸盐水泥生料中引入一定量的重晶石尾矿 或含钡废渣，以及做矿化剂用的富铁钢渣，在相对较低的温度下获得了以含钡磷 铝酸钙为主要胶凝性矿物的新型水泥品种-含钡磷铝酸盐水泥。该水泥可进一步 提高磷铝酸盐水泥早期和后期力学性能外，凝结时间获得较大幅度的延迟，在不 额外添加入缓凝剂的条件下可直接进行工程使用；同时，也一定程度的降低了水 泥熟料煅烧温度。

本发明采用以下技术方案：

一种含钡磷铝酸盐水泥，其特征在于，它是由水泥熟料直接研磨后得到；所 述水泥熟料矿物组成按重量百分比为：含钡磷铝酸钙35.2％-39.4％，铝酸钙 45.6％-48.6％，磷酸钙10.0％-12.2％，玻璃体5.0％-5.2％。

所述含钡磷铝酸钙的化学摩尔百分比含量组成为 (1-z)CaO·zBaO·(1-x-y)Al₂O₃·xSiO₂·yP₂O₅，其中x＝0.146-0.206，y＝0.048-0.081， z＝0.020-0.270。

所述水泥熟料是由水泥生料在1440℃-1470℃煅烧而成；所述水泥生料中各 氧化物的重量百分比为：CaO1-15％，P₂O₅10-40％，Al₂O₃5-50％，SiO₂2-15％， BaO2-25％，Fe₂O₃5-15％。

所述水泥生料的原料是6.9％-10.7％重晶石尾矿、26.9％-28.4％铝矾土、 24.5％-29.2％石灰石、30.1％-34.3％磷灰石、3％-5％富铁钢渣。

本发明依据水泥生料中各氧化物的重量百分比CaO1-15％，P₂O₅10-40％， Al₂O₃5-50％，SiO₂2-15％，BaO2-25％，Fe₂O₃5-15％，将重晶石尾矿或含钡废 渣与石灰石、铝矾土、磷灰石、富铁钢渣配合后，经粉磨以1440℃-1470℃煅烧 后制成特种水泥熟料，将水泥熟料粉磨即形成含钡磷铝酸盐水泥。与专利CN 1498870A相比，该水泥凝结时间不需添加调凝剂即可满足国家标准。

本发明的有益效果是：本发明所制成的含钡磷铝酸盐水泥早期和后期力学性 能突出，1天、3天和28天抗压强度分别可达到80-110MPa、90-130MPa和140-160 MPa。因此利用该水泥可以制成早强、后期强度持续发展的高性能特种混凝土， 用于特殊的工程建设。其次，与纯磷铝酸盐水泥2-5分钟的快速凝结时间相比， 含钡磷铝酸盐水泥的凝结时间超过100min，并可以根据特种工程需求的进行调 节，可在不额外添加入缓凝剂的条件下直接进行工程使用。

附图说明