本发明涉及水泥制备技术领域，具体是一种纳米级节能水泥及其制备方法。
背景技术：
水泥是一种能在空气和水中硬化的粉末状水硬性胶凝材料，广泛的应用于人类生活依赖的各个领域，如建筑、交通、水利、石油、电力和国防工程等领域都离不开水泥，因而构成世界第二大产品。
随着超细粉碎技术的发展，水泥颗粒尺寸变得越来越小，使其在微细裂缝中的渗透性增大，大大扩宽了水泥灌浆工程法应用范围。因此超细水泥的各种新功能的研究成了国内外工程界和学术界研究的热点。综合国内外的文献资料看来，对超细水泥研究主要集中在超细水泥的工程性的改变。目前，首先集中在灌浆超细水泥的应用工程中，成为纳米水泥的前奏。超细水泥灌浆材料的工程性能研究主要包括浆体的可灌性、流变性能、结石强度、膨胀性等方面。对超细水泥的工程性能研究有力的推动超细水泥工程应用，并得出了一些有意义的结论。
另外，城市的加速发展给环境带来了沉重的负担，水泥的消耗量越来越大，生产厂很多，矿渣则成为一种紧缺材料，水泥厂经常由于矿渣供不应求而停产。为了节约能源，发展一种利用废物生产的水泥势在必行。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种工艺简单、抗压强度高的纳米级节能水泥及其制备方法纳米级节能水泥及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种纳米级节能水泥，按照重量份的原料包括：水泥熟料50-80份、矿渣30-40份、煤矸石20-30份、粉煤灰20-30份、工业废渣20-30份、粉煤灰渣20-30份、无水石膏20-30份、氟石膏l0-20份、秸秆10-20份、颜料5-10份、纳米二氧化硅3-5份、纳米氧化锆3-5份。
作为本发明进一步的方案：所述纳米级节能水泥，按照重量份的原料包括：水泥熟料65份、矿渣35份、煤矸石25份、粉煤灰25份、工业废渣25份、粉煤灰渣25份、无水石膏25份、氟石膏l5份、秸秆15份、颜料8份、纳米二氧化硅4份、纳米氧化锆4份。
所述纳米级节能水泥的制备方法，具体方法如下：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将水泥熟料、矿渣、煤矸石、粉煤灰、工业废渣、粉煤灰渣、无水石膏和氟石膏混合后研磨50-60min，将纳米二氧化硅和纳米氧化锆缓和后研磨20-40min，将秸秆粉碎至粉末状，再将研磨后的原料和秸秆充分混合搅拌30-50min得到水泥半成品；
（3）将水泥半成品放置于115-125℃的电热干燥设备中烘干3-5h，让水泥的含水量为2-3%；
（4）将上述干燥后的水泥作为原料，配以钢球作为磨球，磨球原料比为2-3:1，将磨球与原料装入吊簧式双筒液冷微纳米球磨机磨罐中，设置每分钟冲击600-800次，吊簧式双筒液冷微纳米球磨机磨罐夹层中的水温为20-30℃，进行高能球锤式密闭球磨6-8h，得到平均粒度为190-210nm的水泥；
（5）将步骤（4）得到的水泥取出后用100目筛对球料分离，用双铝箔PEP、PVP复合膜真空包装得到成品。
作为本发明更进一步的方案：所述磨球的直径设有四种，分别为8mm、10mm、12mm和14mm，且四种磨球的个数相同。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制作工艺简单，水泥质量好，可进入微米以下空隙的低渗地层或混凝土缝隙，抗压强度高，气相渗透率低了一倍以上，能够有效隔绝红外线照射，降低建筑能耗，减少碳排放，在使用过程中，吸收二氧化碳。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种纳米级节能水泥，按照重量份的原料包括：水泥熟料50份、矿渣30份、煤矸石20份、粉煤灰20份、工业废渣20份、粉煤灰渣20份、无水石膏20份、氟石膏l0份、秸秆10份、颜料5份、纳米二氧化硅3份、纳米氧化锆3份。
所述纳米级节能水泥的制备方法，具体方法如下：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将水泥熟料、矿渣、煤矸石、粉煤灰、工业废渣、粉煤灰渣、无水石膏和氟石膏混合后研磨50min，将纳米二氧化硅和纳米氧化锆缓和后研磨20min，将秸秆粉碎至粉末状，再将研磨后的原料和秸秆充分混合搅拌30min得到水泥半成品；
（3）将水泥半成品放置于115℃的电热干燥设备中烘干3h，让水泥的含水量为2%；
（4）将上述干燥后的水泥作为原料，配以钢球作为磨球，磨球原料比为2:1，将磨球与原料装入吊簧式双筒液冷微纳米球磨机磨罐中，设置每分钟冲击600次，吊簧式双筒液冷微纳米球磨机磨罐夹层中的水温为20℃，进行高能球锤式密闭球磨6h，得到平均粒度为190nm的水泥，所述磨球的直径设有四种，分别为8mm、10mm、12mm和14mm，且四种磨球的个数相同；
（5）将步骤（4）得到的水泥取出后用100目筛对球料分离，用双铝箔PEP、PVP复合膜真空包装得到成品。
实施例2
一种纳米级节能水泥，按照重量份的原料包括：水泥熟料60份、矿渣32份、煤矸石22份、粉煤灰22份、工业废渣22份、粉煤灰渣22份、无水石膏22份、氟石膏l2份、秸秆12份、颜料6份、纳米二氧化硅3.5份、纳米氧化锆3.5份。
所述纳米级节能水泥的制备方法，具体方法如下：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将水泥熟料、矿渣、煤矸石、粉煤灰、工业废渣、粉煤灰渣、无水石膏和氟石膏混合后研磨52min，将纳米二氧化硅和纳米氧化锆缓和后研磨25min，将秸秆粉碎至粉末状，再将研磨后的原料和秸秆充分混合搅拌35min得到水泥半成品；
（3）将水泥半成品放置于118℃的电热干燥设备中烘干3.5h，让水泥的含水量为2.2%；
（4）将上述干燥后的水泥作为原料，配以钢球作为磨球，磨球原料比为2.2:1，将磨球与原料装入吊簧式双筒液冷微纳米球磨机磨罐中，设置每分钟冲击650次，吊簧式双筒液冷微纳米球磨机磨罐夹层中的水温为22℃，进行高能球锤式密闭球磨6.5h，得到平均粒度为195nm的水泥，所述磨球的直径设有四种，分别为8mm、10mm、12mm和14mm，且四种磨球的个数相同；
（5）将步骤（4）得到的水泥取出后用100目筛对球料分离，用双铝箔PEP、PVP复合膜真空包装得到成品。
实施例3
一种纳米级节能水泥，按照重量份的原料包括：水泥熟料65份、矿渣35份、煤矸石25份、粉煤灰25份、工业废渣25份、粉煤灰渣25份、无水石膏25份、氟石膏l5份、秸秆15份、颜料8份、纳米二氧化硅4份、纳米氧化锆4份。
所述纳米级节能水泥的制备方法，具体方法如下：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将水泥熟料、矿渣、煤矸石、粉煤灰、工业废渣、粉煤灰渣、无水石膏和氟石膏混合后研磨55min，将纳米二氧化硅和纳米氧化锆缓和后研磨30min，将秸秆粉碎至粉末状，再将研磨后的原料和秸秆充分混合搅拌40min得到水泥半成品；
（3）将水泥半成品放置于120℃的电热干燥设备中烘干4h，让水泥的含水量为2.5%；
（4）将上述干燥后的水泥作为原料，配以钢球作为磨球，磨球原料比为2.5:1，将磨球与原料装入吊簧式双筒液冷微纳米球磨机磨罐中，设置每分钟冲击700次，吊簧式双筒液冷微纳米球磨机磨罐夹层中的水温为25℃，进行高能球锤式密闭球磨7h，得到平均粒度为200nm的水泥，所述磨球的直径设有四种，分别为8mm、10mm、12mm和14mm，且四种磨球的个数相同；
（5）将步骤（4）得到的水泥取出后用100目筛对球料分离，用双铝箔PEP、PVP复合膜真空包装得到成品。
实施例4
一种纳米级节能水泥，按照重量份的原料包括：水泥熟料70份、矿渣38份、煤矸石28份、粉煤灰28份、工业废渣28份、粉煤灰渣28份、无水石膏28份、氟石膏l8份、秸秆18份、颜料8份、纳米二氧化硅4.5份、纳米氧化锆4.5份。
所述纳米级节能水泥的制备方法，具体方法如下：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将水泥熟料、矿渣、煤矸石、粉煤灰、工业废渣、粉煤灰渣、无水石膏和氟石膏混合后研磨58min，将纳米二氧化硅和纳米氧化锆缓和后研磨35min，将秸秆粉碎至粉末状，再将研磨后的原料和秸秆充分混合搅拌45min得到水泥半成品；
（3）将水泥半成品放置于122℃的电热干燥设备中烘干4.5h，让水泥的含水量为2.8%；
（4）将上述干燥后的水泥作为原料，配以钢球作为磨球，磨球原料比为2.8:1，将磨球与原料装入吊簧式双筒液冷微纳米球磨机磨罐中，设置每分钟冲击750次，吊簧式双筒液冷微纳米球磨机磨罐夹层中的水温为28℃，进行高能球锤式密闭球磨7.5h，得到平均粒度为205nm的水泥，所述磨球的直径设有四种，分别为8mm、10mm、12mm和14mm，且四种磨球的个数相同；
（5）将步骤（4）得到的水泥取出后用100目筛对球料分离，用双铝箔PEP、PVP复合膜真空包装得到成品。
实施例5
一种纳米级节能水泥，按照重量份的原料包括：水泥熟料80份、矿渣40份、煤矸石30份、粉煤灰30份、工业废渣30份、粉煤灰渣30份、无水石膏30份、氟石膏20份、秸秆20份、颜料10份、纳米二氧化硅5份、纳米氧化锆5份。
所述纳米级节能水泥的制备方法，具体方法如下：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将水泥熟料、矿渣、煤矸石、粉煤灰、工业废渣、粉煤灰渣、无水石膏和氟石膏混合后研磨60min，将纳米二氧化硅和纳米氧化锆缓和后研磨40min，将秸秆粉碎至粉末状，再将研磨后的原料和秸秆充分混合搅拌50min得到水泥半成品；
（3）将水泥半成品放置于125℃的电热干燥设备中烘干5h，让水泥的含水量为3%；
（4）将上述干燥后的水泥作为原料，配以钢球作为磨球，磨球原料比为3:1，将磨球与原料装入吊簧式双筒液冷微纳米球磨机磨罐中，设置每分钟冲击800次，吊簧式双筒液冷微纳米球磨机磨罐夹层中的水温为30℃，进行高能球锤式密闭球磨8h，得到平均粒度为210nm的水泥，所述磨球的直径设有四种，分别为8mm、10mm、12mm和14mm，且四种磨球的个数相同；
（5）将步骤（4）得到的水泥取出后用100目筛对球料分离，用双铝箔PEP、PVP复合膜真空包装得到成品。
本发明制作工艺简单，水泥质量好，可进入微米以下空隙的低渗地层或混凝土缝隙，抗压强度高，气相渗透率低了一倍以上，能够有效隔绝红外线照射，降低建筑能耗，减少碳排放，在使用过程中，吸收二氧化碳。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。