本发明属于建筑材料领域，涉及一种专用于掺有无碱液体速凝剂的喷射混凝土的水泥。
背景技术：
喷射混凝土主要用于矿山井项、铁路隧道、引水涵洞、地下等工程。速凝剂是能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂，传统的速凝剂产品以有碱、粉体为主，这类速凝剂有较强的腐蚀性，会造成混凝土碱骨料反应、钢筋锈蚀等问题，严重影响混凝土的后期强度和抗碳化耐久性，损害生产及施工人员的身体健康，因此液体无碱速凝剂正逐步取代传统速凝剂成为研究热点。
然而，现在国内的无碱液体速凝剂通常都存在着与水泥适应性较差的情况，主要表现在速凝剂的掺量较大、凝结时间不稳定、回弹率高、早期强度偏低等方面，因此急需一种专用于掺有无碱液体速凝剂的喷射混凝土的水泥。
经检索，利用硅酸盐水泥熟料、硅灰、粉煤灰、偏高岭土和半水石膏等原料制备专用于掺有无碱液体速凝剂的喷射混凝土的水泥，在国内尚属首次。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种专用于掺有无碱液体速凝剂的喷射混凝土的水泥，具有凝结时间短、早期强度高、后期强度保有率高、回弹率低等特点，并且充分利用工业固体废料，实现绿色环保。
为了实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：本发明提供了一种专用于掺有无碱液体速凝剂的喷射混凝土的水泥，由硅酸盐水泥熟料、硅灰、粉煤灰、偏高岭土、半水石膏、硫酸亚铁和赤泥组成，采用如下重量份的原料组成：
硅酸盐水泥熟料100份
硅灰2-4份
粉煤灰5-10份
偏高岭土10-15份
半水石膏3-5份
硫酸亚铁0.1-0.6份
赤泥0.3-1份。
通过实践证明，上述专用于掺有无碱液体速凝剂的喷射混凝土的水泥的较优原料重量份如下：
硅酸盐水泥熟料100份
硅灰4份
粉煤灰7份
偏高岭土10份
半水石膏4份
硫酸亚铁0.3份
赤泥0.8份。
本发明中，所述的硅灰、粉煤灰、偏高岭土和赤泥均为工业固体废料，绿色环保。
本发明中，所述的硅酸盐水泥熟料的各项性能必须符合国家标准对于硅酸盐水泥熟料的要求。
本发明中，所述的硅灰为超细硅灰，其平均粒径在1.5μm-10μm。
本发明中，所述的粉煤灰是热电厂燃烧后在烟气中收集下来的细灰，其外形为球状颗粒，sio2和al2o3的含量在60%以上，平均粒径在10μm-15μm。
本发明中，所述的偏高岭土为高活性偏高岭土，其sio2和al2o3的含量在80%以上，平均粒径在3μm以下。
本发明中，所述的半水石膏为β-半水石膏。
本发明中，所述的硫酸亚铁为工业级产品。
本发明中，所述的赤泥为电解法铝业副产品，sio2和al2o3的含量在40%以上，平均粒径20μm以下。
其中，硅灰作为混合材掺入所述的一种专用于掺有无碱液体速凝剂的喷射混凝土的水泥中，可以提高喷射混凝土的抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能，特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下，可使喷射混凝土的耐久性提高一倍甚至数倍，能有效抑制碱骨料反应，降低喷射混凝土的回弹率。
其中，粉煤灰作为混合材掺入所述的一种专用于掺有无碱液体速凝剂的喷射混凝土的水泥中，可以改善新拌混凝土和易性、减少水化热、提高混凝土抗渗能力。此外，粉煤灰的活性一般需要一个月或更长时间的激发，这就为喷射混凝土后期(28d以后)强度的持续增长“储备能量”。偏高岭土具有较好的反应活性，有助于提高喷射混凝土的早期和后期强度。硫酸亚铁可以为混凝土后期提供一定量硫酸根离子。赤泥颗粒细，含有一定量sio2和al2o3，赋予较好的长期强度发展潜力。
和现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)该专用于无碱液体速凝剂的喷射混凝土的水泥凝结时间短、早期强度高、后期强度保有率高、回弹率小等特点，极大改善了喷射混凝土的各项性能。
2)绿色环保，本发明回收利用了各种工业固体废料，减少了对环境的污染。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和技术效果更加清楚，下面结合本发明具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但以下实施例不能理解为对本发明的可实施范围地限定，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，一种专用于掺有无碱液体速凝剂的喷射混凝土的水泥按如下重量份的原料组成：硅酸盐水泥熟料100份，硅灰2份，粉煤灰5份，偏高岭土10份，半水石膏3份，硫酸亚铁0.1份，赤泥0.3份。
实施例2，一种专用于掺有无碱液体速凝剂的喷射混凝土的水泥按如下重量份的原料组成：硅酸盐水泥熟料100份，硅灰4份，粉煤灰7份，偏高岭土10份，半水石膏4份，硫酸亚铁0.3份，赤泥0.8份。
实施例3，一种专用于掺有无碱液体速凝剂的喷射混凝土的水泥按如下重量份的原料组成：硅酸盐水泥熟料100份，硅灰3份，粉煤灰7份，偏高岭土12份，半水石膏4份，硫酸亚铁0.4份，赤泥1份。
实施例4，一种专用于掺有无碱液体速凝剂的喷射混凝土的水泥按如下重量份的原料组成：硅酸盐水泥熟料100份，硅灰4份，粉煤灰10份，偏高岭土15份，半水石膏5份，硫酸亚铁0.6份，赤泥1份。
按照jc477-2005《喷射混凝土用速凝剂》的规定，测定上述实施例与自制无碱液体速凝剂a和市售无碱液体速凝剂b的凝结时间与抗压强度，无碱液体速凝剂的掺量均为水泥质量的6%，测试结果见表1。
回弹率测试通过现场帆布试验进行，喷射混凝土的配合比为m(水泥)：m(砂子)：m(石子)：m(水)=450：900：860：210，无碱液体速凝剂的掺量为水泥质量的6%。
喷射1m³混凝土，收集回弹料，通过式(1)计算回弹率：
喷射回弹率=
式中：v1为收集的回弹料体积，v为喷射用料体积。
上述实施例测试回弹率的结果见表1。
表1实施例性能测试结果