专利名称：：一种裂解水泥的制作方法
技术领域：
：本发明涉及水泥的
技术领域：
，具体地说是一种在正常条件下其性能符合硅酸盐水泥的特性，但需要处理时在外因温度、磨损力的作用下是水泥凝结体强度及耐磨性急剧下降，加快处理的速度，减少处理时所需的能耗及劳力的特殊硅酸盐水泥，即裂解水泥。
背景技术：
：随着城市隧道工程的不断发展，城市轨道交通线及地下隧道，在不断的计划和建造中，随着发展迫切需要具有各种性能的材料来解决技术上的各种问题。因此我们有必要将地下工程用水泥纳入特种水泥的范畴，并开发适应隧道工程中不同功能要求的系列产PIPRo地下工程中的地下连续墙具有围护深度深、墙体强度大、施工效率高等优点，是地铁隧道车站基坑围护的施工方法之一，并得到广泛应用。然而对盾构掘进施工来说，存在着较多的不利因素；上海地区的土层属于长江三角洲冲积层，一般由粘土、粉质粘土或较细颗粒的粉砂组成的软土地基，盾构推进的刀具和刀盘相对于硬岩或砾石来说刚度要小，成本要低，因此用这样配置的盾构刀具进出洞，切削地下连续墙的高强度、硬度大的墙体，不但对刀具的磨损相当大，而且施工周期长能源消耗多。
发明内容本发明的目的在于提供一种改进的地铁车站基坑围护连续墙浇捣时混凝土中所需的裂解水泥，它可克服现有技术中硅酸盐水泥配制混凝土后其构件易磨性及强度退縮性较差的一些不足。为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种裂解水泥，其特征在于所述的水泥配料的各成分重量百分比如下水泥熟料50%70%、粉煤灰晶体10%15%、硫磺渣5%10%、脱硫石膏3%6%、助溶渣1%0.5%、石灰石5%8%，上述各配料的重量百分比之和为100%。使用时本发明在配制这种裂解水泥时，预先掺入一种特殊的混合材料使配制出的裂解水泥所组成的混凝土构件，在盾构磨损作用下所产生温度及磨损力来消解裂解水泥组成的构件强度及耐磨性，因此，这种裂解水泥使盾构机进出洞时，加速盾构刀具切削混凝土能力，减小刀具的磨损，保证盾构进出洞质量，可以很大程度上减少施工难度，加快工程进度，并能节约大量的人力和财力，符合循环经济的要求。具体实施例方式下面结合图表和实施例对本发明作进一步的描述。本发明的一种裂解水泥，其与现有技术的区别在于所述的水泥配料的各成分重量百分比如下水泥熟料50%70%、粉煤灰晶体10%15%、硫磺渣5%10%、脱硫石膏3%6%、助溶渣1%0.5%、石灰石5%8%。水泥熟料的3天强度大于28MPa，328天强度大于58MPa。水泥熟料的化学成分为Si02为20%30%，Fe203为3%6%，A1203为5%10%，Ca0为55%65%，Mg0为1%2%，f_Ca0为0.5%3.0%、S03为0.1%0.5%。水泥熟料的矿物组成为C3S为50%60%，C2S为20%30%，C3A为4%10%，C4AF为10%15%。粉煤灰晶体的化学成分为5102为30%40%6203为4%9%^1203为20%30%，Ca0为3%18%，Mg0为0.5%3.5%，Ti02为0.1%0.3%，Na20为0.3%0.8%、K20为0.4%0.9%、S03为0.8%1.9%、f-CaO为0.5%3.0%。硫磺渣的化学成分为S为30%40%、Si02为20%40%，Fe203为2.5%4.5%，A1203为3%9%，。&0为2%16%，其中细度40um占到5%18%，烧失量Loss为2%5%。脱硫石膏化学成分为Si02为2%4%，Fe203为0.5%3%，A1203为1%3%，CaO为43%53%，MgO为0.5%1.5%，烧失量Loss为25%35%。石灰石化学成分为Si02为2%14%，Fe203为0.5%13%，A1203为1%13%，CaO为45%53%，MgO为0.5%15%，其中烧失量Loss为25%35%。助溶渣化学成分为TFe为5X10%，S为0.5%2%，P为0.5%1X，CuO为30%40%、CaO为5%20%，MgO为1%5%，A1203为10%20%，Si02为2.0%3.0%，其中烧失量Loss为5%10%。其中硫磺渣是石化厂提取后的废渣物是一种工业废料，石化厂原采取填埋，本发明通过化学分析，物理检验以及小磨试验其质量完全能满足裂解水泥用要求，并且不需要进行另外的特殊加工，只要其化学成分满足控制指标就可使用。脱硫石膏是电厂的一种工业废料原来也采取废弃填埋方法。脱硫石膏在水泥生产中已经完全替代了天然石膏。本发明通过试验其能满足裂解水泥用要求，并且不需要进行另外的特殊加工，只要其化学成分满足控制指标就可使用。本发明利用了二种原来无用的工业废料，其来源广泛成本又低又节能环保，符合了循环经济的发展。制成后的裂解水泥在无特定条件下其质量满足国家现行的硅酸盐水泥相关标准，但在特定条件影响下强度及耐磨性会出现明显下降；裂解水泥配制混凝土后其构件具有较好的易磨性及强度退縮性。对裂解水泥配方改善混凝土性能机理进行如下分析基料利用了物料的不同熔点，使水泥中微间隙被易熔料所填充，本发明中的掺入不同熔点的混合材及协助混合材助溶渣，进过合适的配方使混凝土用的裂解水泥具有在外力磨损过程中得到的热量而发生化学反应使水泥体内部出现裂解的效果。在实施中，裂解水泥与混凝土外加剂适应性试验结果表一<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>用二次试验的裂解水泥与混凝土外加剂进行试验适应性试验，通过表一数据显示，其适应性比普通硅酸盐水泥好，该能用于混凝土配制使用。裂解水泥最终配方的二次试验结果显示稠度平均26.0%28.5%、初凝2小时15分3小时30分、终凝3小时50分4小时30分三天强度大于24.4MPa、二十八强度大于49.8MPa、细度0.08mml.0%2.0%、砂浆流动度大于180mm、烧失量小于4.8%、三氧化硫2.0%3.0%、氧化镁小于4.8%、安定性合格，经过多次试验在无外因时裂解水泥强度及性能符合了硅酸盐P042.5水泥的国家标准质量要求，其配比为水泥熟料50%70%、粉煤灰晶体10%15%、硫磺渣5%10%、脱硫石膏3%6%、助溶渣1%0.5%、石灰石5%8%，上述各配料的重量百分比之和为100%。裂解水泥化学成分为Si02为20%30%，Fe203为3%5%，A1203为3%6X，Ca0为45%55%，Mg0为1%4%，Ti02为0.3%0.1^，Na20为0.4%0.7%、S03为2.0%3.0%。裂解水泥强度裂解率试验检测结果表二<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>裂解水泥强度裂解率试验是按GB/T17671水泥胶砂强度检验方法(ISO)进行成型养护，养护到3天及28天后放入到0°C30(TC的数控模拟平台箱中进行温度影响试验，试验结果见表二。原理如下裂解水泥有一种成分CaC02及硫化物和助溶渣等矿物当在高温负压状态下，会发生化学反应形成另外一种矿物，这种矿物的耐磨性较正常的低10%，溶点在11(TC25(TC当在温度作用下，使该种矿物出现半氧化状态，使构建内部出现微小的空洞而强度下降。助溶渣在水泥浆体中起到的作用是，一与水化后矿物结合生成水泥有利有机矿物相，二能克服水分子的束缚通过静电引力吸附在水泥颗粒表面，有利于在温度的作用下助溶。硫磺渣在水泥中最初起到的是填充作用，不起化学作用，但在外因(温度、力)作用下，能吸收热量使水泥中石膏及钙矾石引起混凝土结构体内局部融化和膨胀从而引起结构的松散而裂解。裂解水泥与基准42.5P0水泥物理性能对比结果表三<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>裂解水泥与42.5P0水泥在地下连续墙混凝土中的配比表四<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>裂解水泥与42.5P0水泥在混凝土中的耐久性试验对比混凝土抗渗性能对比表五<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>混凝土收縮性能对比表六<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>混凝土徐变性能对比表七<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>碱骨料反应的抑制对比表八<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>基准混凝土C30试块切削试验工况表九A<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>裂解水泥混凝土C30试块切削试验工况表九B<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注裂解水泥试验情况，按原先的混凝土配方用裂解水泥替代其中的P042.5水泥，组成混凝土石块然后上模拟盾构机进行试验，试验结果表明，用裂解水泥替代P042.5水泥后所组成的混凝土，在预设推力、预设推进速度、推进行程、预设刀盘转速相同条件情况下，其刀盘扭矩油压明显比P042.5水泥组成的混凝土低。权利要求一种裂解水泥，其特征在于配料重量百分比为水泥熟料50％～70％、粉煤灰晶体10％～15％、硫磺渣5％～10％、脱硫石膏3％～6％、助溶渣1％～0.5％、石灰石5％～8％，上述各配料的重量百分比之和为100％。2.根据权利要求1所述的一种裂解水泥，其特征在于水泥熟料的3天强度大于28MPa，28天强度大于58MPa。3.根据权利要求2所述的一种裂解水泥，其特征在于水泥熟料的化学成分为Si02为20%30%，Fe203为3%6%，A1203为5%10%，Ca0为55%65%，Mg0为1%2%，f-Ca0为0.5%3.0%、S03为0.1%0.5%。4.根据权利要求2所述的一种裂解水泥，其特征在于水泥熟料的矿物组成为C3S为50%60%，C2S为20%30%，C3A为4%10%，C4AF为10%15%。5.根据权利要求1所述的一种裂解水泥，其特征在于粉煤灰晶体的化学成分为Si02为30%40%，？6203为4%9%^1203为20%30%，Ca0为3%18%，Mg0为0.5%3.5%，Ti02为0.1%0.3%，Na20为0.3%0.8%、K20为0.4%0.9%、S03为0.8%1.9%、f-Ca0为0.5%3.0%。6.根据权利要求l所述的一种裂解水泥，其特征在于硫磺渣的化学成分为硫磺渣的化学成分为S为30%40%、Si02为20%40%，Fe203为2.5%4.5%，A1203为3%9%，Ca0为2%16%。7.根据权利要求1所述的一种裂解水泥，其特征在于脱硫石膏化学成分为Si02为3%8%，Fe203为0.5%1%，A1203为0.2%1%，Ca0为30%40%，Mg0为0.5%1%，S03为35%50%。8.根据权利要求1所述的一种裂解水泥，其特征在于石灰石化学成分为Si02为2%14%，Fe20j0.5%13%，八1203为1%13%，Ca0为45%53%，Mg0为0.5%15%。9.根据权利要求1所述的一种裂解水泥，其特征在于助溶渣化学成分为TFe为5%10%，5为0.5%2%，？为0.5%1%，010为30%40%，〇&0为5%20%，Mg0为1%5%，A1203为10%20%，Si02为2.0%3.0%。全文摘要本发明涉及一种裂解水泥，其特征在于所述的水泥配料的各成分重量百分比如下水泥熟料50％～70％、粉煤灰晶体10％～15％、硫磺渣5％～10％、脱硫石膏3％～6％、助溶渣1％～0.5％、石灰石5％～8％。使用时本发明在配制这种裂解水泥时，预先掺入一种特殊的混合材料使配制出的裂解水泥所组成的混凝土构件，在盾构磨损作用下所产生温度及磨损力来消解裂解水泥组成的构件强度及耐磨性，因此，这种裂解水泥使盾构机进出洞时，加速盾构刀具切削混凝土能力，减小刀具的磨损，保证盾构进出洞质量，可以很大程度上减少施工难度，加快工程进度，并能节约大量的人力和财力，符合循环经济的要求。文档编号C04B7/06GK101746973SQ20081020389公开日2010年6月23日申请日期2008年12月2日优先权日2008年12月2日发明者张建国,戴民华,马勇申请人:上海建筑材料集团水泥有限公司