[发明专利]水云母人工火山灰及水云母人工火山灰质复合水泥

说明书

本发明涉及一种人工火山灰、人工火山灰质水泥及其生产方法，尤其是水云母人工火山灰，水云母人工火山灰质复合水泥及其制造方法。

目前已知的相关技术是用烧粘土、烧页岩和硅酸盐水泥制成的；但是粘土类和页岩类的矿物和岩石很多，有的烧粘土和烧页岩用于制造人工火山灰质水泥有一定的作用，但有的粘土和页岩用于制造人工火山灰，其烧成温度高，焙烧时间长，且成本高，质量低劣而不能满足人工火山灰质复合水泥生产的要求

本发明的目的是提供一种烧成温度低，烧成时间短，能提高人工火山灰质水泥质量，有高的强度比和大的掺合比的水云母人工火山灰的生产方法，及其以水云母人工火山灰为混合材或掺合料制造的水云母人工火山灰质复合水泥。

本发明的技术方案是这样实现的：以水云母岩为原料，经高温焙烧或煅烧而成水云母人工火山灰，再将其与硅酸盐水泥拌合而成水云母人工火山灰质复合水泥。

本发明采用的水云母岩，包括水云母页岩，粉砂质水云母页岩，水云母泥岩，水云母粘板岩等；其矿物组成以水云母(KAl₅Si₇O₂₀(OH)₄)为主要成分为特征，尚含有部分石英，高岭石、蒙托石等伴生矿物。该水云母页岩、水云母泥岩，水云母粘板岩……，已有很多资料记载，特别是《中华人民共和国区域地质调查报告》1∶20万黔江幅、南川幅、涪陵幅、重庆幅(地质部分)及其邻区图幅，对其产出时代、层位及规模有详细记载，且分布广泛，蕴藏十分丰富。这种水云母岩呈黑灰、灰黑、灰黄、黄绿、紫红等色。泥质粉砂质结构，一般具片状构造，簿到厚层状产出。

该水云母岩其化学成分为：SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO，并含有钛、铁、锰、钒及碱金属，碱土金属等元素，其中以Al₂O₃+SiO₂含量均在70％以上为特征。

本发明利用的水云母岩为原料或为主要原料制造人工火山灰进而用于硅酸盐水泥掺合料和混合材而制造人工火山灰复合水泥是非常适宜的，其化学成分中所含SiO₂和Hl₂O₃占70％以上，乃是形成活性硅铝成分的物质基础，且从水云母矿物的晶格构造看，从水云母本身属过渡型矿物看均属很不稳定矿物，以及晶格中吸咐有碱金属、碱土金属，所有这些都为生产人工火山灰提供了低的焙烧(煅烧)温度和玻化温度，以及较短的烧成时间，因此采用水云母岩为原料的技术方案，能够生产出水云母人工火山灰，进而能制造出水云母人工火山灰质复合水泥，并能达到本发明的目的，其生产方法简单。

本发明水云母人工火山灰的要点在于将水云母岩破碎或粉碎，加水成球高温焙烧或煅烧而成水云母人工火山灰块料，可将其粉碎为粉钿料。

本发明水云母火山灰质复合水泥的配制组分(重量)是：水云母人人工火山灰5-65％，硅酸盐水泥35-95％，其最佳配制组分比(重量)是：人工火山灰15-30％，水泥70-85％。

本发明的优点在于：(1)具有高的强度比，国内传统的混合材生产复合硅酸盐水泥掺量25％左右时，28d抗压强度一般比熟料强度降低10-20％，而本发明优质的水云母人工火山灰用作混合材，当掺量为30％时，28d抗压强度仅降低3.3％，当掺量为20％时，28d其抗折、抗压强度，不但不降低，反而均有显著增长(2)掺量大能有效增加水泥产量本发明水云母火山灰质复合水泥，当采用525标号的熟料时，其混合材掺量可达60％以上，而制得的复合水泥28d的强度仍在425号以上。(3)制造成本低，节省能耗(4)本发明水云母人工火山灰质复合水泥具有抗磨性、化学稳定性以及保温、防渗、防水、防冻、抗裂的性能。可广泛用于防水混凝土和防水水泥、建筑水泥、道路水泥。

本发明的实现由下列实施例给出

第一步制造水云母人工火山灰：即直接将水云母岩破碎至5-15cm以下的粒径，在600-900℃以上的温度下，以焙烧的方法制成，最好是将水云母岩粉碎成60-80目以下的粉细料，再加水成球或加以混合炼泥，按规定成型：如φ5-12mm等不同粒径制成颗粒，然后在950-1300℃的温度中以煅烧的方法制成。

第二步按配制组分比以水云母人工火山灰和硅酸盐水泥拌合而成水云母人工火山灰质复合水泥。其拌合可分别磨细再仔细拌合，最好是将水云母人工火山灰和硅酸盐水泥熟料共同研磨而成水云母人工火山灰质复合水泥