本发明涉及建材技术领域，具体地，涉及一种高强度防冻水泥及制备方法。
背景技术：
水泥是一种应用范围广泛的建筑材料，现有的水泥制品强度不够，达不到某些特殊要求，目前的水泥生产工艺复杂，成本较低。水泥，粉状水硬性无机胶凝材料，加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起；它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。水泥的种类很多，按其用途和性能可分为通用水泥、专用水泥及特性水泥三大类。但目前市面上不管是通用水泥、专用水泥还是特性水泥在制作过程中，煤耗和料耗的问题非常严重，从而也在一定的程度上增加了企业的制造成本。
建筑行业一般都是在室外施工的，在冬季，室外温度在零度以下，水泥就会冻，因此将无法施工。通常为防止水泥混凝土混合物在低温下遭到冻害，人们通常采用加入防冻剂或蒸汽养护、保温等防冻方法，但后者因施工复杂，效率低，不适于大面积采用。
因此，研究开发一种具有较好的水泥强度及抗冻性能的水泥，具有较好的应用价值，也符合目前建筑行业的要求。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种高强度防冻水泥及制备方法，所述水泥不仅具有较高的强度，还具有较好的抗冻性能，能够有效避免水泥在冬天应用过程中产生的掉屑、脱落及裂缝现象，大大提高了水泥的使用性能，具有较好的应用价值。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明涉及一种高强度防冻水泥，包括如下重量份数的各组分：硅酸盐水泥熟料60~70份、石膏15~18份、硅藻土8~15份、凹凸棒土10~16份、粉煤灰13~17份、玻璃废渣15~22份、炉渣7~13份、氯化钙3~8份、水泥改性剂4~10份、调节剂3~5份、稳定剂2~6份。
优选地，所述水泥包括如下重量份数的各组分：硅酸盐水泥熟料68份、石膏16份、硅藻土12份、凹凸棒土15份、粉煤灰15份、玻璃废渣20份、炉渣10份、氯化钙6份、水泥改性剂8份、调节剂5份、稳定剂4份。
优选地，所述水泥改性剂包括如下重量份的各组分：乙酸乙烯酯5~10份、酚醛树脂8~15份、木质素3~6份、聚丙烯酸钠5~9份、三聚氰胺树脂2~5份。
优选地，所述调节剂为酒石酸、硼酸钠、氯化钾中的任一种。
优选地，所述稳定剂为硬脂酸钠或者硬脂酸钙。
本发明还涉及一种制备高强度防冻水泥的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取各原料，并将各固体原料进行粉碎，过80~150目筛，备用；
（2）按照配比将乙酸乙烯酯、酚醛树脂、木质素、聚丙烯酸钠和三聚氰胺树脂混合搅拌均匀，并将混合物研磨过200目筛，得到水泥改性剂；
（3）按照配比将粉碎后的硅酸盐水泥熟料、石膏、硅藻土、凹凸棒土、粉煤灰、玻璃废渣、炉渣、氯化钙加入自动拌合机拌锅内，搅拌均匀，得到混合物a1；
（4）将步骤（2）中得到的水泥改性剂与水混合得到混合液，然后将混合液加入到混合物a1中，混合搅拌20~30min，然后再加入调节剂和稳定剂，继续搅拌20~30min，即得到所述高强度防冻水泥。
优选地，所述步骤（4）中加入水的质量为水泥各组分总质量的0.5~1.5倍。
优选地，所述步骤（4）中将混合液加入到混合物a1中的方法为缓慢加入，边加边对混合物进行搅拌，其中搅拌转速为20~30转/min，混合液加完毕后，提高转速为40~60转/min。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明所述的高强度防冻水泥，不仅具有较高的强度，还具有较好的抗冻性能，能够有效避免水泥在冬天应用过程中产生的掉屑、脱落及裂缝现象，大大提高了水泥的使用性能，具有较好的应用价值。
（2）本发明所述的高强度防冻水泥中添加有水泥改性剂，有效解决的水泥硬化、不抗冻、防水性差等性能，且所述水泥改性剂比现有技术中的水泥改性剂具有成本低、效果好的特点。
（3）本发明所述的高强度防冻水泥中添加有玻璃废渣和炉渣，一方面有利于水泥各组分之间的粘结牢固性，提高了水泥整体性能的耐久性，另一方面实现了废弃物的再利用，提高了原料利用率，降低了水泥的制作成本。
（4）本发明所述的高强度防冻水泥中添加有凹凸棒土，具有较好的粘性和可塑性，有利于原料之间的乳化和粘结，能够大大增加水泥粘结性能和防腐蚀效果，为水泥强度的提高提供了一定的保障。
（5）本发明所述的高强度防冻水泥的制备方法简单、操作方便，工艺条件温和，适合工业化推广生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，例如sambrook等分子克隆：实验室手册（newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989）中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1：
本实施例涉及一种高强度防冻水泥及制备方法；
所述高强度防冻水泥，由如下重量份数的各组分制备而成：
硅酸盐水泥熟料68份、石膏16份、硅藻土12份、凹凸棒土15份、粉煤灰15份、玻璃废渣20份、炉渣10份、氯化钙6份、水泥改性剂8份、调节剂5份、稳定剂4份。
其中，水泥改性剂包括如下重量份的各组分：乙酸乙烯酯8份、酚醛树脂12份、木质素5份、聚丙烯酸钠6份、三聚氰胺树脂3份。
所述调节剂为酒石酸。
所述稳定剂为硬脂酸钠。
本发明所述制备高强度防冻水泥的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取各原料，并将各固体原料进行粉碎，过100目筛，备用；
（2）按照配比将乙酸乙烯酯、酚醛树脂、木质素、聚丙烯酸钠和三聚氰胺树脂混合搅拌均匀，并将混合物研磨过200目筛，得到水泥改性剂；
（3）按照配比将粉碎后的硅酸盐水泥熟料、石膏、硅藻土、凹凸棒土、粉煤灰、玻璃废渣、炉渣、氯化钙加入自动拌合机拌锅内，搅拌均匀，得到混合物a1；
（4）将步骤（2）中得到的水泥改性剂与水混合得到混合液，然后将混合液加入到混合物a1中，混合搅拌20min，然后再加入调节剂和稳定剂，继续搅拌30min，即得到所述高强度防冻水泥。
步骤（4）中加入水的质量为水泥各组分总质量的1倍。
步骤（4）中将混合液加入到混合物a1中的方法为缓慢加入，边加边对混合物进行搅拌，其中搅拌转速为30转/min，混合液加完毕后，提高转速为50转/min。
实施例2：
本实施例涉及一种高强度防冻水泥及制备方法；
所述高强度防冻水泥，由如下重量份数的各组分制备而成：
硅酸盐水泥熟料60份、石膏15份、硅藻土8份、凹凸棒土10份、粉煤灰13份、玻璃废渣15份、炉渣7份、氯化钙3份、水泥改性剂4份、调节剂3份、稳定剂2份。
其中，水泥改性剂包括如下重量份的各组分：乙酸乙烯酯5份、酚醛树脂8份、木质素3份、聚丙烯酸钠5份、三聚氰胺树脂2份。
所述调节剂为硼酸钠。
所述稳定剂为者硬脂酸钙。
本发明所述制备高强度防冻水泥的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取各原料，并将各固体原料进行粉碎，过80目筛，备用；
（2）按照配比将乙酸乙烯酯、酚醛树脂、木质素、聚丙烯酸钠和三聚氰胺树脂混合搅拌均匀，并将混合物研磨过200目筛，得到水泥改性剂；
（3）按照配比将粉碎后的硅酸盐水泥熟料、石膏、硅藻土、凹凸棒土、粉煤灰、玻璃废渣、炉渣、氯化钙加入自动拌合机拌锅内，搅拌均匀，得到混合物a1；
（4）将步骤（2）中得到的水泥改性剂与水混合得到混合液，然后将混合液加入到混合物a1中，混合搅拌20min，然后再加入调节剂和稳定剂，继续搅拌20min，即得到所述高强度防冻水泥。
步骤（4）中加入水的质量为水泥各组分总质量的0.5倍。
步骤（4）中将混合液加入到混合物a1中的方法为缓慢加入，边加边对混合物进行搅拌，其中搅拌转速为20转/min，混合液加完毕后，提高转速为40转/min。
实施例3：
本实施例涉及一种高强度防冻水泥及制备方法；
所述高强度防冻水泥，由如下重量份数的各组分制备而成：
硅酸盐水泥熟料70份、石膏18份、硅藻土15份、凹凸棒土16份、粉煤灰17份、玻璃废渣22份、炉渣13份、氯化钙8份、水泥改性剂10份、调节剂5份、稳定剂6份。
其中，水泥改性剂包括如下重量份的各组分：乙酸乙烯酯10份、酚醛树脂15份、木质素6份、聚丙烯酸钠9份、三聚氰胺树脂5份。
所述调节剂为氯化钾。
所述稳定剂为硬脂酸钙。
本发明所述制备高强度防冻水泥的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取各原料，并将各固体原料进行粉碎，过150目筛，备用；
（2）按照配比将乙酸乙烯酯、酚醛树脂、木质素、聚丙烯酸钠和三聚氰胺树脂混合搅拌均匀，并将混合物研磨过200目筛，得到水泥改性剂；
（3）按照配比将粉碎后的硅酸盐水泥熟料、石膏、硅藻土、凹凸棒土、粉煤灰、玻璃废渣、炉渣、氯化钙加入自动拌合机拌锅内，搅拌均匀，得到混合物a1；
（4）将步骤（2）中得到的水泥改性剂与水混合得到混合液，然后将混合液加入到混合物a1中，混合搅拌30min，然后再加入调节剂和稳定剂，继续搅拌30min，即得到所述高强度防冻水泥。
步骤（4）中加入水的质量为水泥各组分总质量的1.5倍。
步骤（4）中将混合液加入到混合物a1中的方法为缓慢加入，边加边对混合物进行搅拌，其中搅拌转速为0转/min，混合液加完毕后，提高转速为60转/min。
综上所述，本发明所述的高强度防冻水泥，不仅具有较高的强度，还具有较好的抗冻性能，能够有效避免水泥在冬天应用过程中产生的掉屑、脱落及裂缝现象，大大提高了水泥的使用性能，具有较好的应用价值。本发明所述的高强度防冻水泥的制备方法简单、操作方便，工艺条件温和，适合工业化推广生产。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。