一种氟铝酸盐水泥及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种氟铝酸盐水泥及该水泥的制备方法。
【背景技术】
[0002] 氟铝酸盐水泥，是以矾土、石灰石、萤石(或再加石膏）经配料煅烧得以氟铝酸钙为 主要矿物的熟料，在与石膏一起磨细而成的水泥称为快硬氟铝酸盐水泥。这种水泥的主要 矿物为阿利特、贝利特、氟铝酸钙和铁铝酸四钙。其特点是凝结速度很快，一般初凝仅仅几 分钟，终凝约为半个小时，在快速的硬化速率下，其硬度在2-3h后，即可达到20MPa，Id可达 到30MPa，因此一般用于抢修或在特种环境下使用。
[0003] 目前，虽然氟铝酸盐水泥具有快硬和早强的特点，但是其后期强度却不甚理想，在 强调快的同时，无法保证氟铝酸盐水泥长期强度，也造成其使用上的限制。
[0004] 申请号为201210315400. 2的专利文献"一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方 法"，公开了一种氟铝酸盐水泥的制备方法，通过以下步骤实现的：含氟污泥固化和干化、 氟铝酸盐水泥的生产；氟铝酸盐水泥的生产包括生料制备、熟料烧成、水泥制备；其中生料 制备是氟铝酸盐水泥采用的原料是石灰石、矾土和含氟污泥，其重量比为：石灰石：CaO> 40%，矾土：A1203> 25% ;含氟污泥10% -15% ;熟料烧成是将生料一般在回转窑内煅烧， 温度在1300~1400°C下进行煅烧。由此可知，该制备方法中，在生料制备阶段即使用了含 氟污泥，取代传统的萤石，是一种利用含氟污泥的新方式，但是含氟污泥的性质不稳定，造 成制备的氟铝酸盐水泥的性能亦不稳定，而且该水泥的后期强度依然没有得到提高，造成 其使用上的限制。
[0005] 申请号为200510060813. 0的专利文献"水泥基防水堵漏材料"，公开了一种含氟 铝酸盐的水泥基材料，它是由以火山灰或硫铝酸盐加上铝酸盐加上氟铝酸盐加上辉绿岩 粉加上石膏加上极配硅砂加上以无水硫酸钙、硅酸二钙为主的其它矿物质组成的混合物 89. 5-95. 5份为基料，再加入胶粘剂1. 0-1. 5份、促凝剂2. 0-3. 5份、硬化剂1. 5-3. 5份以及 渗透剂0. 5-1. 5份所组成的。其用中基料中含硫铝酸盐20-27份、铝酸盐9-12份、氟铝酸 盐14-17份、辉绿岩粉5-12份、石膏3-7份、极配硅砂5-12份、无水硫酸钙、硅酸二钙为主 的其它矿物质30-37份。由此可知，该技术方案是利用多种复合水泥制备的铝酸盐快硬水 硬性凝胶材料，其硬化速率较高，但是前期硬度和长期硬度较差，不利于长期作为防水堵漏 材料。
【发明内容】
[0006] 本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提 供一种氟铝酸盐水泥及其制备方法。
[0007] 本发明的技术方案：一种氟铝酸盐水泥，包括以下质量百分比的各个组分： (1) 氟铝酸盐水泥熟料60. 0%_75. 0% ; (2) 氟铁矿渣 5. 0%-20. 0% ; (3) 金刚砂 5. 0%-10. 0% ; (4) 抛光砖废渣5. 0%-20. 0% ; (5) 缓凝剂 2. 0%-5. 0% ; (6) 石膏 2. 5%-5. 0%。
[0008] 作为优选，缓凝剂为酒石酸、柠檬酸或硼酸的一种。
[0009] 作为优选，缓凝剂为酒石酸。
[0010] 作为优选，所述石膏为脱硫石膏。
[0011] 一种氟铝酸盐水泥的制备方法，制备步骤如下： (1) 备料：根据各个组分的质量含量准确称取各个组分； (2) 粉碎：将氟铁矿渣和抛光砖废渣进行粉碎处理，至粉体的平均粒径为80-150um; (3) 粉磨：将各个组分按照质量百分比混合在一起进行粉磨，至平均粒径为10-50um， 即得到氟铝酸盐水泥。
[0012] 作为优选，步骤（2)中粉体的平均粒径为80-100um。
[0013] 有益效果：本发明提供的氟铝酸盐水泥，是根据氟铝酸盐水泥的特点，对氟铝酸盐 水泥做出改进。一方面，是从硬化速率上改变，氟铝酸盐水泥具有快硬的特点，可作为抢修 材料使用，但是过高的硬化速率，也造成其可塑性较差，根据需求调节硬化速率，可以有效 扩大其使用范围，为此，本发明通过加入缓凝剂和矿渣，来延长凝结时间；第二方面，是改善 氟铝酸盐水泥的早期强度和长期强度，在硬化初期，其强度可快速达到一定水平，但仍不能 满足需求，Id达到30MPa，目前也只是中等水平，在一些特种场合，依然不能满足需求，而且 长期强度有下降的趋势，这会影响氟铝酸盐水泥的使用，因此，不仅需求提高你早期强度， 也要改善其长期强度。金刚砂和抛光砖废渣具有强度高、性质稳定的特点，可有效改善氟铝 酸盐水泥早期强度和长期强度。
[0014] 因此，本发明提供的氟铝酸盐水泥具有凝结速率快、早强高强的特点，而且性能稳 定，质量均一，同时有效利用了多种矿渣和废弃物，提供了一种资源再利用的新方式，是一 种较为理想的水泥材料。
【具体实施方式】
[0015] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0016] 实施例1 : 一种氟铝酸盐水泥，包括以下质量百分比的各个组分： (1) 氟铝酸盐水泥熟料60. 0% ; (2) 氟铁矿渣10. 0% ; (3) 金刚砂10. 0% ; (4) 抛光砖废渣12.0%; (5) 硼酸 3. 0% ; (6) 石霄 5. 0%。
[0017] 根据本发明提供的氟铝酸盐水泥的制备方法制备氟铝酸盐水泥，制备步骤如下： (1) 备料：根据各个组分的质量含量准确称取各个组分； (2) 粉碎：将氟铁矿渣和抛光砖废渣进行粉碎处理，至粉体的平均粒径为120um; (3) 粉磨：将各个组分按照质量百分比混合在一起进行粉磨，至平均粒径为50um，即得 到氟铝酸盐水泥。
[0018] 实施例2: 一种氟铝酸盐水泥，包括以下质量百分比的各个组分： (1) 氟铝酸盐水泥熟料75. 0% ; (2) 氟铁矿渣5. 0% ; (3) 金刚砂5. 0% ; (4) 抛光砖废渣7. 0% ; (5) 梓檬酸4. 0% ; (6) 石霄 4. 0%。
[0019] 根据本发明提供的氟铝酸盐水泥的制备方法制备氟铝酸盐水泥，制备步骤如下： (1) 备料：根据各个组分的质量含量准确称取各个组分； (2) 粉碎：将氟铁矿渣和抛光砖废渣进行粉碎处理，至粉体的平均粒径为120um; (3) 粉磨：将各个组分按照质量百分比混合在一起进行粉磨，至平均粒径为50um，即得 到氟铝酸盐水泥。
[0020] 实施例3 : 一种氟铝酸盐水泥，包括以下质量百分比的各个组分： (1) 氟铝酸盐水泥熟料70. 0% ; (2) 氟铁矿渣10. 0% ; (3) 金刚砂5. 0%% ; (4) 抛光砖废渣5. 0%% ; (5) 酒石酸5.0%; (6) 石霄 5. 0%。
[0021] 根据本发明提供的氟铝酸盐水泥的制备方法制备氟铝酸盐水泥，制备步骤如下： (1) 备料：根据各个组分的质量含量准确称取各个组分； (2) 粉碎：将氟铁矿渣和抛光砖废渣进行粉碎处理，至粉体的平均粒径为lOOum; (3) 粉磨：将各个组分按照质量百分比混合在一起进行粉磨，至平均粒径为25um，即得 到氟铝酸盐水泥。
[0022] 实施例4 : 一种氟铝酸盐水泥，包括以下质量百分比的各个组分： (1) 氟铝酸盐水泥熟料65. 0% ; (2) 氟铁矿渣10. 0% ; (3) 金刚砂6.0%; (4) 抛光砖废渣10.0%; (5) 酒石酸4. 5% ; (6) 石霄 4. 5%。
[0023] 根据本发明提供的氟铝酸盐水泥的制备方法制备氟铝酸盐水泥，制备步骤如下： (1) 备料：根据各个组分的质量含量准确称取各个组分； (2) 粉碎：将氟铁矿渣和抛光砖废渣进行粉碎处理，至粉体的平均粒径为lOOum; (3) 粉磨：将各个组分按照质量百分比混合在一起进行粉磨，至平均粒径为25um，即得 到氟铝酸盐水泥。
[0024] 实施例5 : 一种氟铝酸盐水泥，包括以下质量百分比的各个组分： (1) 氟铝酸盐水泥熟料65. 0% ; (2) 氟铁矿渣10. 0% ; (3) 金刚砂8.0%; (4) 抛光砖废渣8.0%; (5) 酒石酸4. 0% ; (6) 石霄 5. 0%。
[0025] 根据本发明提供的氟铝酸盐水泥的制备方法制备氟铝酸盐水泥，制备步骤如下： (1) 备料：根据各个组分的质量含量准确称取各个组分； (2) 粉碎：将氟铁矿渣和抛光砖废渣进行粉碎处理，至粉体的平均粒径为80um; (3) 粉磨：将各个组分按照质量百分比混合在一起进行粉磨，至平均粒径为10um，即得 到氟铝酸盐水泥。
[0026] 将上述【具体实施方式】提供的氟铝酸盐水泥作为实验组；根据申请号为 201210315400. 2的专利文献"一种将含氟污泥制备氟铝酸盐水泥的方法"公开的技术方案 制备氟铝酸盐水泥，为对照组；将实验组和对照组分别进行性能测试。
[0027] (1)凝结时间 对实施例1-5和对照组的氟铝酸盐水泥进行水泥凝结时间测试，结果如下表1所示： 表1氟错酸盐水泥的凝结时间测定(单位：min)
【主权项】
1. 一种氟铝酸盐水泥，其特征在于，包括以下质量百分比的各个组分： (1) 氟铝酸盐水泥熟料60. 0%-75. 0% ; (2) 氟铁矿渣 5. 0%-20. 0% ; (3) 金刚砂 5. 0%-10. 0% ; (4) 抛光砖废渣5. 0%-20. 0% ; (5) 缓凝剂 2. 0%-5. 0% ; (6) 石膏 2. 5%-5. 0%。
2. 根据权利要求1所述的氟铝酸盐水泥，其特征在于：缓凝剂为酒石酸、柠檬酸或硼酸 的一种。
3. 根据权利要求2所述的氟铝酸盐水泥，其特征在于：缓凝剂为酒石酸。
4. 根据权利要求1所述的氟铝酸盐水泥，其特征在于：所述石膏为脱硫石膏。
5. -种根据权利要求1所述的氟铝酸盐水泥的制备方法，其特征在于，制备步骤如下： (1) 备料：根据各个组分的质量含量准确称取各个组分； (2) 粉碎：将氟铁矿渣和抛光砖废渣进行粉碎处理，至粉体的平均粒径为80-150um; (3) 粉磨：将各个组分按照质量百分比混合在一起进行粉磨，至平均粒径为10-50um， 即得到氟铝酸盐水泥。
6. 根据权利要求5所述的氟铝酸盐水泥的制备方法，其特征在于：步骤（2)中粉体的平 均粒径为80-100um。
【专利摘要】一种氟铝酸盐水泥及其制备方法，涉及建筑材料领域，包括以下质量百分比的各个组分：（1）氟铝酸盐水泥熟料60.0%-75.0%；（2）氟铁矿渣5.0%-20.0%；（3）金刚砂5.0%-10.0%；（4）抛光砖废渣5.0%-20.0%；（5）缓凝剂2.0%-5.0%；（6）石膏2.5%-5.0%。该氟铝酸盐水泥的制备方法，包括：（1）备料；（2）粉碎；（3）粉磨。本发明提供的氟铝酸盐水泥具有凝结速率快、早强高强的特点，而且性能稳定，质量均一，同时有效利用了多种矿渣和废弃物，提供了一种资源再利用的新方式，是一种较为理想的水泥材料。
【IPC分类】C04B7-32, C04B7-21
【公开号】CN104761163
【申请号】CN201510125356
【发明人】计慷
【申请人】苏州市德莱尔建材科技有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月23日