一种海工水泥砌块的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种建筑材料，尤其设及一种搁块。
【背景技术】
[0002] 沿海水利工程的主要结构大部分使用普通混凝±搁块。而且从目前的发展情况来 看，在今后数十年内，沿海水利工程建设所采用的材料将仍W混凝上结构为主。众所周知， 混凝±工程一旦出现耐久性问题，其修复难度非常大，所W，沿海水利工程应十分注重耐久 性设计。长期W来，众多沿海水利工程主要使用普通水泥，在现场根据要求拌制相应的耐海 水侵蚀混凝±，但是由于现场拌制工艺及质量控制问题，一些结构很难达到理想的设计使 用寿命。不良施工会影响混凝±结构的耐久性，如混凝±拌制工艺缺陷、渗合料用量不够正 确、钢筋保护层厚度不足等，运些都会使混凝±结构无法达到预定的使用年限。影响沿海水 利工程耐久性的原因众多，除了结构设计、施工维护等因素外，其使用的建筑材料是最为重 要的因素之一。
[0003] 硫侣酸盐水泥是我国研制成功的具有自主知识产权的特种水泥系列，它包括低碱 度、快硬、高强、膨胀和自应力等几个不同品种。该系列水泥的矿物组成特征是含有大量的 C，s矿物，W此与其他系列水泥相区别。硫侣酸盐水泥作为中国四大特种水泥品种（白水 泥、低热大巧水泥、侣酸盐水泥和硫侣酸盐水泥）之一，具有早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐 蚀、低碱度和生产能耗低等基本特点，随着我国经济的发展，已经有了广阔的市场。30年来 广泛应用在GRC制品、自应力水泥压力管、普通排水管W及冬季施工建筑工程中，取得了良 好的效果；在配制刚性防水材料和混凝±膨胀剂等特种工程材料方面也得到了一定量的应 用，受到了用户的欢迎；同时也应用于抗渗堵漏、抢修抢建等特殊工程。据我们统计，目前中 国硫侣酸盐水泥的年产量可达130万吨左右，全国共有硫侣酸盐水泥生产企业26家，水泥 年产能可达150万吨W上。硫侣酸盐水泥是一种性能优良、附加值高的无机非金属材料，具 有凝结快、强度高、微膨胀和低收缩等特性，配置的混凝上抗渗性和抗裂性能好。硫侣酸盐 水泥的抗冻性能是普通娃酸盐水泥的5倍W上，抗渗透性能是普通娃酸盐水泥的2倍W上。 因此，硫侣酸盐水泥是飞机跑道、铁路、港口、路桥、码头、水巧、油井建设和建筑地下工程及 冬季施工不可或缺的功能性材料。
[0004] 硫侣酸盐水泥一般W石灰石、抓上和石膏作为主要原料，配制成适当成分的生料， 在1250~1350°C烧成，再加入适量石膏共同磨细而成。硫侣酸盐水泥熟料的矿物组成W 硫侣酸巧（3化0? 3Al2〇3 ?CaS〇4,C4A3巧和娃酸二巧（2化0?Si〇2,C2巧为主。相对于娃酸盐 水泥熟料（通常在1450°C)，较低的烧成溫度W及低碳排放的特点使得硫侣酸盐水泥在今 天有了更重要的意义。
[0005] 在现代混凝±技术中，经过一定质量控制的矿物渗合料已成为高性能混凝±不可 或缺的组分之一，矿物渗合料的应用、制备已牵设到水泥基材料科学研究的各个方面。矿渣 粉作为微细粉体已明显不同于过去应用的普通细度的矿渣。由于粉体颗粒被充分细化，会 显著增加其表面能，由此产生的表面作用会赋予水泥和混凝±^新的性能，同时也使混凝 ±强度和各种耐久性得w改善。混凝±中^矿渣粉等量代替部分水泥熟料，表面物化作用 显著；对流动性的影响主要依赖于粉体的表面吸水性，当与高效减水剂双渗时，矿渣粉能强 烈吸附高效减水剂，对水泥和混凝±具有分散效应，可显著增大浆体的流动性，并降低其屈 服应力和黏度值，适于配制低水灰比、大流动度的混凝±。在混凝±中渗入矿渣粉，显著提 高了混凝±的强度和密实性，相应地降低了混凝±的吸水率和氯离子扩散系统，改善混凝 ±的抗渗性和对海水、酸及硫酸盐的抗化学侵蚀能力。另外，W合理的矿渣粉量置换水泥， 能降低混凝±中水泥水化的早期放热速度，抑制混凝±的溫度升高，减少大体积混凝±早 期的溫度拉应力。渗有矿渣粉的高性能混凝±作为优质结构建材，广泛用于大体积混凝± 的水工工程和海工工程、高强度大跨度的桥梁和高层建筑中，在我国经济建设中发挥着积 极的作用。
[0006] 针对沿海地区水利工程的耐久性问题，目前的解决手段主要是采用现场配制高性 能抗侵蚀海工混凝±。现场配制存在的问题有：配制技术缺乏统一标准，配制过程比较复 杂，给施工W及工程质量控制带来不便，也不利于节约生产和施工成本。近年来各类使用者 对海洋工程材料质量的要求越来越高，单体工程量越来越大，不仅要求W混凝上为基础材 料的建筑工程具有较高的耐久性，而且对其他性能也提出多方面的要求，如水化热和抗裂 性等等。因此，无论是从原材料生产的角度，还是从设计和施工的角度，都迫切需要配制一 种适用于海洋工程及其它要求抗侵蚀工程的海工水泥搁块。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种海工水泥搁块的生产方法，利用钢铁冶炼加工业中产生 的矿渣废料，减低熟料在水泥的比重，不但降低了冶炼加工业造成的废料污染，而且减低二 氧化碳的排放，同时降低了硫侣酸盐熟料的比重，搁块具有高强、抗海水侵蚀、耐海水冲刷 等优良特性，特别适用于港口、码头W及其它受侵蚀介质腐蚀的工程。
[0008] 本发明所采用的技术方案是： 一种海工水泥搁块的生产方法，包括W下重量份数的原料：矿渣30-80份；硫侣酸盐水 泥熟料10-50份；硫侣酸盐水泥熟料40-50份；复合活化剂0. 03-0. 05份；早强剂2-4份； 减水剂0. 3-0. 5份；引气剂0. 005-0. 007份；缓凝剂0. 3-0. 5份。
[0009] 所述的矿渣废料为高炉水渣经过研磨得到的一种超细粉末，细度400m2/kg~ 500m2/kg，其化学成分的重量百分数为：Si〇2:30%-40%、A12〇3:12%-18%、MgO:8%-12%、化 2〇3: 0. 6%-1. 0%、Ti〇2:0. 1%-0. 5%、MnO2:〇. 5%-1%、其余为CaO或CaC〇3;物相主要是玻璃体 80~95%和娃酸二巧、巧黄长石、娃灰石等矿物结晶相。磨细矿渣对混凝±的凝结时间与不 渗磨细矿渣的普通混凝±相比，具有一定的缓凝效果，在混凝±中渗入矿渣粉，显著提高了 混凝±的强度和密实性，相应地降低了混凝±的吸水率和氯离子扩散系统，改善混凝±的 抗渗性和对海水、酸及硫酸盐的抗化学侵蚀能力。另外，W合理的矿渣粉量置换水泥，能降 低混凝±中水泥水化的早期放热速度，抑制混凝±的溫度升高，减少大体积混凝±早期的 溫度拉应力。
[0010] 所述的硫侣酸盐水泥熟料是用低品位侣抓±或侣渣按1:1代替侣矿生产所得的 硫侣酸盐水泥熟料；我国高品位侣抓±资源已日趋紧缺，且价格不断攀升，硫侣酸盐水泥 作为一种价格相对较低的产品已较难承受其高昂的原料价格，因此，寻求价格较低的低品 位侣抓±作为原料必将成为硫侣酸盐水泥生产的发展趋势。从金属侣第一次被烙化开始， 侣渣就是不可避免的副产品。侣渣的主要成分就是金属侣和侣氧化物W及钢、钟、巧的氯 化物和氣化物，侣渣从侣烙炼炉内化渣的同时会有金属侣随着炉渣一起被带出。因环境溫 度的降低迅速凝固附着在炉渣的表面，大部分的侣渣中仍剩余大量可提炼的金属侣。按常 规硫侣酸盐配比称量原料，侣渣或低品位侣抓±、石灰石和天然石膏等原料经混合、造粒、 干燥、般烧和快速冷却，得到硫侣酸盐水泥熟料。硫侣酸盐水泥熟料的矿物组成W硫侣酸 巧（3化0?3Al2〇3?CaS〇4, C4A3巧和娃酸二巧饼aO?Si〇2, C2巧为主；其化学成分的重量 百分数为：Al2〇3:20%-40%、Si〇2:2%-10%、Fe2〇3:5%-15%、S0 3:5%-15%、C4A3S :40%-65%、CzS : 10〇/〇-30%、C4AF :20%-35% ;其余为CaO或CaC〇3。
[0011] 所述的复合活化剂是将娃酸钢、亚硫酸钢、与糞横酸钢甲醒缩合物混合，加入催化 剂=异丙醇胺配制而成；其中各组分的加入量为：娃酸钢15-20、硫酸钢10-15、糞横酸钢甲 醒缩合物2-5、=异丙醇胺0. 5-1. 5。由于其渗量低，不影响水泥各种性能规定值，可提高粉 磨效率，水泥强度，还可提高搁块的密实性，渗透性，使砂浆流动性好，粘结性强、不易收缩、 不易产生裂缝。
[0012] 所述的早强剂是按照木质素、糖蜜酒精废液干粉、CaO重量比为1:1:1，经配料、均 化、般烧和粉磨的工艺过程，制备而成。渗加早强剂后可W缩短水泥的凝结时间，提高了水 泥同龄期的水化程度。
[0013] 所述的减水剂是聚糞甲醒横酸钢盐；将500kg甲基糞投