一种低热膨胀系数复合水泥的制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种低热膨胀系数复合水泥的制备方法。

背景技术

水泥基材料通常存在韧性差、脆性高的缺点，其在受热时易膨胀产生开裂，严重影响了水泥基材料的应用范围。水泥基材料受热开裂的难易程度与自身的热膨胀系数有关，热膨胀系数越大，受热越容易产生开裂，一般可以通过改变粗细骨料降低水泥基材料的整体热膨胀系数。然而，若仅调节骨料，对于水泥基材料整体热膨胀系数的降低程度有限，想要进一步降低其热膨胀系数，就不得不在降低骨料热膨胀系数的基础上，降低水泥的热膨胀系数。目前还没有出现比较有效的降低骨料热膨胀系数的方法，所以需要一种能够有效解决这一问题的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的问题，提供一种低热膨胀系数复合水泥的制备方法，解决普通水泥热膨胀系数高的问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种低热膨胀系数复合水泥，包括以下重量份数的原料：水泥20-80份、矿渣10-50份、堇青石10-50份、偏高岭土5-30份、粉煤灰2-20份、硅灰2-10份、改性粉料5-45份、二氧化硅5-23份。

进一步地，所述水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥中的一种或几种。

进一步地，所述二氧化硅为纳米球。

进一步地，所述改性粉料为钨酸锆、低膨胀系数陶瓷粉的一种或两种的混合物。

一种低热膨胀系数复合水泥的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料准备：分别取矿渣、堇青石、偏高岭土、硅灰进行粉碎成成所需目数，分别置于干燥容器中备用；

(2)粉煤灰处理：取粉煤灰置于高温烤炉中，升温后不断搅拌是粉煤灰中的碳粒不断碳化后降温，再加入少量活性炭混合均匀后，加入研磨成细粉的改性粉料，进行震荡使改性粉料充分吸附在炭里；

(3)混料制备：将步骤(1)中粉碎后的原料和步骤(2)中处理后的粉煤灰混合，并加入其它原料，搅拌混料均匀得到低膨胀系数的复合水泥。

进一步地，在步骤(1)中，所述矿渣的粒度为160-8000目，所述堇青石的粒度为160-5000目，所述偏高岭土的粒度为1000-10000目，所述硅灰的粒度为1000-8000目。

进一步地，在步骤(2)中，所述升温后的温度为500-700℃，所述粉煤灰的粒度为160-400目，所述改性粉料的粒度大小为10-100μm。

综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有的方法制备的水泥相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明制备的低热膨胀系数复合水泥，其净浆热膨胀系数较普通硅酸盐水泥可降低3×10

(2)本发明原料中添加改性粉料将水泥的原料进行改性降低膨胀系数，从而达到降低水泥膨胀系数的效果；

(3)本发明使用钨酸锆或低膨胀系数陶瓷粉，其中低膨胀系数陶瓷粉为低膨胀陶瓷废弃后粉碎成的细粉，回收利用有利于节能环保，原料价格便宜；

(4)粉煤灰处理的过程中先是将粉煤灰中的炭粒经过高温使其完全碳化后，并加入少量活性炭增加其吸附能力，再将改性粉末加入后震荡，使改性粉料能够充分吸附在混合料中的碳中。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

实施例1

一种低热膨胀系数复合水泥的制备方法，包括以下步骤：

将40份比表为370m

实施例2

一种低热膨胀系数复合水泥的制备方法，包括以下步骤：

将30份比表为370m

实施例3

一种低热膨胀系数复合水泥的制备方法，包括以下步骤：

将20份比表为370m

以上实施例1至实施例3中，52.5硅酸盐白水泥还可以使用硅酸盐灰水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥中的一种或几种替换。

实施例4

一种低热膨胀系数复合水泥，包括以下重量份数的原料：水泥20份、矿渣10份、堇青石10份、偏高岭土5份、粉煤灰2份、硅灰2份、改性粉料20份、二氧化硅5份。

水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥中的一种或几种；二氧化硅为纳米球。

改性粉料为钨酸锆、低膨胀系数陶瓷粉的一种或两种的混合物，其中低膨胀系数陶瓷粉主要包括2MgO·2Al

上述低热膨胀系数复合水泥的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料准备：分别取矿渣、堇青石、偏高岭土、硅灰进行粉碎成成所需目数，矿渣的粒度为160目，所述堇青石的粒度为160目，所述偏高岭土的粒度为1000目，所述硅灰的粒度为1000目，分别置于干燥容器中备用；

(2)粉煤灰处理：取粉煤灰置于高温烤炉中，升温后不断搅拌使粉煤灰中的碳粒不断碳化后降温，再加入少量活性炭混合均匀后，加入研磨成细粉的改性粉料，进行震荡使改性粉料充分吸附在炭里，升温后的温度为500℃，所述粉煤灰的粒度为160目，所述改性粉料的粒度大小为10μm，活性炭的添加量为粉煤灰质量的1％；

(3)混料制备：将步骤(1)中粉碎后的原料和步骤(2)中处理后的粉煤灰混合，并加入其它原料，搅拌混料均匀得到低膨胀系数的复合水泥。

实施例5

一种低热膨胀系数复合水泥，包括以下重量份数的原料：水泥80份、矿渣50份、堇青石50份、偏高岭土30份、粉煤灰20份、硅灰10份、改性粉料45份、二氧化硅23份。

水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥中的一种或几种；二氧化硅为纳米球。

改性粉料为钨酸锆、低膨胀系数陶瓷粉的一种或两种的混合物，其中低膨胀系数陶瓷粉主要包括2MgO·2Al

上述低热膨胀系数复合水泥的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料准备：分别取矿渣、堇青石、偏高岭土、硅灰进行粉碎成成所需目数，矿渣的粒度为8000目，所述堇青石的粒度为5000目，所述偏高岭土的粒度为10000目，所述硅灰的粒度为8000目，分别置于干燥容器中备用；

(2)粉煤灰处理：取粉煤灰置于高温烤炉中，升温后不断搅拌使粉煤灰中的碳粒不断碳化后降温，再加入少量活性炭混合均匀后，加入研磨成细粉的改性粉料，进行震荡使改性粉料充分吸附在炭里，升温后的温度为700℃，所述粉煤灰的粒度为400目，所述改性粉料的粒度大小为100μm，活性炭的添加量为粉煤灰质量的5％；

(3)混料制备：将步骤(1)中粉碎后的原料和步骤(2)中处理后的粉煤灰混合，并加入其它原料，搅拌混料均匀得到低膨胀系数的复合水泥。

实施例6

一种低热膨胀系数复合水泥，包括以下重量份数的原料：水泥50份、矿渣30份、堇青石30份、偏高岭土20份、粉煤灰15份、硅灰5份、改性粉料30份、二氧化硅15份。

水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥中的一种或几种；二氧化硅为纳米球。

改性粉料为钨酸锆、低膨胀系数陶瓷粉的一种或两种的混合物，其中低膨胀系数陶瓷粉主要包括2MgO·2Al

上述低热膨胀系数复合水泥的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料准备：分别取矿渣、堇青石、偏高岭土、硅灰进行粉碎成成所需目数，矿渣的粒度为2000目，所述堇青石的粒度为2000目，所述偏高岭土的粒度为5000目，所述硅灰的粒度为4000目，分别置于干燥容器中备用；

(2)粉煤灰处理：取粉煤灰置于高温烤炉中，升温后不断搅拌使粉煤灰中的碳粒不断碳化后降温，再加入少量活性炭混合均匀后，加入研磨成细粉的改性粉料，进行震荡使改性粉料充分吸附在炭里，升温后的温度为500-700℃，所述粉煤灰的粒度为200目，所述改性粉料的粒度大小为50μm，活性炭的添加量为粉煤灰质量的3％；

(3)混料制备：将步骤(1)中粉碎后的原料和步骤(2)中处理后的粉煤灰混合，并加入其它原料，搅拌混料均匀得到低膨胀系数的复合水泥。

其中实施例1-实施例3中未添加改性粉末对粉煤灰进行改性，实施例4-6中完全按照本发明实施，为验证本发明制备的复合水泥的热膨胀系数和强度，分别取实施例1至实施例6制备的复合水泥与52.5白水泥(空白)，在0.17的水胶比(水胶比＝M

表1：净浆样条热膨胀系数和强度

从表1中可以看出，采用本发明制备的复合水泥，其净浆热膨胀系数较空白样降低了5×10