本发明属于建筑材料
技术领域：
，尤其涉及一种铁道工程用早强型低热水泥及其制备方法。
背景技术：
：低热水泥具有比普通硅酸盐水泥、中热水泥更低的水化热、低干缩率和高耐久性，配制的混凝土干缩小，抗折强度高，绝热温升比中热水泥混凝土低5～10℃，综合抗裂性能远优于通用水泥混凝土。为此，低热水泥是配制水工大体积混凝土首选的胶凝材料。目前低热水泥已经成功应用于三峡、深溪沟、溪洛渡、向家坝、白鹤滩、乌东德等水电工程建设，呈现良好的经济和社会环境效益。但铁道工程与水电工程的不同之处在于，其对水泥混凝土的早期强度要求更高，该铁道工程用水泥需有利于混凝土拆模，这样可以加快工程的施工进度。技术实现要素：有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种铁道工程用早强型低热水泥及其制备方法，所要解决的技术问题是低热水泥早期强度偏低，无法在铁道工程中大规模使用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。一种铁道工程用早强型低热水泥，按质量份计的组成为：水泥熟料90-95份；石膏5-10份；所述的水泥熟料的立升重大于1350g/l。熟料立升重是熟料质量的一个重要技术指标，实践证明低热水泥熟料立升重大于1350g/l具有优异的理化性能，低于该值，生产上一般采用分料处理，不作为低热水泥原材料。进一步地，其中以质量份计，所述水泥熟料包括以下矿物成分：硅酸三钙：30-50份；硅酸二钙：35-60份；铝酸三钙：0-7份；铁铝酸四钙：12-20份。进一步地，其中所述石膏为天然二水石膏，这是由于其与混凝土外加剂的适应性更好。进一步地，其中所述铁道工程用早强型低热水泥的3天水化热≤220kj/kg，7天水化热≤250kj/kg，28天水化热≤300kj/kg，3天强度≥16.0mpa，28d强度≥45.0mpa，56d强度≥55.0mpa。一种上述铁道工程用早强型低热水泥的制备方法，包括以下步骤：1)取石灰质原料、粘土质原料、铁质原料、校正原料和促烧稳定剂共同进行粉磨，得到水泥生料；2)将水泥生料于1320℃～1380℃下煅烧得到水泥熟料；3)将所述水泥熟料与石膏混合，在磨机中粉磨，得到铁道工程用早强型低热水泥。进一步地，其中步骤1)中以质量百分比计，所述石灰质原料、粘土质原料、铁质原料、校正原料和促烧稳定剂的比例为(60-86)：(5-30)：(0-10)：(0-35)：(0.5-3.5)。进一步地，其中步骤1)中所述石灰质原料选自石灰石、泥灰岩或白垩中至少一种；所述粘土质原料选自粘土、砂岩、粉煤灰、赤泥、煤矸石、页岩和尾矿中的至少一种；所述铁质原料选自铁矿石、石煤渣或铁粉中的至少一种；所述校正原料选自铁质校正原料、硅质校正原料或镁制校正原料中的至少一种。进一步地，其中步骤1)中所述粉磨粒度为150～200目。进一步地，其中步骤1)中所述促烧稳定剂由水泥熟料和铜矿渣、粒化增钙液态渣、赤泥、熔渣、铅锌尾矿、萤石、电解锰渣中的至少一种组成；优选地，所述促烧稳定剂按质量百分比计由0.5％-3.5％的水泥熟料和0-3.0％的铜矿渣、粒化增钙液态渣、赤泥、熔渣、铅锌尾矿、萤石、电解锰渣中的至少一种组成；所述水泥熟料为由水泥生料煅烧得到的铁道工程用早强型低热水泥熟料；所述煅烧温度为1320℃～1380℃，优选为1360℃；所述水泥熟料矿物以质量份计的组成为：硅酸三钙：30-50份，硅酸二钙：35-60份，铝酸三钙：0-7份，铁铝酸四钙：12-20份；所述水泥熟料立升重大于1420g/l。该水泥熟料再次用于生料的煅烧可以起到晶种的作用。进一步地，其中步骤3)中所述粉磨比表面积为320m2/kg～350m2/kg。本发明具有以下有益效果：借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：本发明所提供的铁道工程用早强型低热水泥，其水化热低，3天水化热≤220kj/kg，7天水化热≤250kj/kg，28天水化热≤300kj/kg，可满足铁道工程大体积混凝土抗裂性要求。本发明所提供的铁道工程用早强型低热水泥，其强度高，3天强度≥16.0mpa，28d强度≥45.0mpa，56d强度≥55.0mpa，可满足铁道工程的施工进度要求。本发明所提供的铁道工程用早强型低热水泥，其水泥熟料烧成温度比传统低热水泥低10～20℃，这样有利于节能。本发明提出的铁道工程用早强型低热水泥，其通过在生料配料中加入促烧稳定剂使得该水泥的水化热性能及强度优于现有的低热水泥。该促烧稳定剂的主要作用为：一是可以促进熟料熔融状态下越过能垒形成晶核，加速硅酸三钙和硅酸二钙晶体的结晶速率；二是可以稳定硅酸二钙高温活性晶型，阻止其向中低温非活性晶型的转变；三是使得部分金属离子固熔于硅酸二钙，进而使其晶格发生严重畸变，缺陷增加，水化活性大幅度增加；四是可以降低熟料液相粘度和生成温度，加快矿物成型反应速率；五是可以破坏生料中对反应有不利影响的游离氧化硅的结晶。具体实施方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种铁道工程用早强型低热水泥，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。下述实施例中所用的测试方法，如无特别说明均为常规方法。所述材料若非特别说明，均为市购。实施例11)铁道工程用早强型低热水泥生料的制备：按照如下的质量份数进行配料：石灰石72份、粘土14份、页岩3份、铁粉7.5份、促烧稳定剂3.5份，将各组分混合均匀，粉磨至150～200目，得到低热水泥生料；2)铁道工程用早强型低热水泥熟料的制备：将步骤1)得到的低热水泥生料置于1360℃的新型水泥干法窑系统内进行煅烧，制得低热硅酸盐水泥熟料；所制备的熟料的组成如表2所示；3)铁道工程用早强型低热水泥的制备：取步骤2)煅烧所得的低热水泥熟料95份，石膏5份，混合均匀，粉磨至比表面积320m2/kg～350m2/kg，制成铁道工程用早强型低热水泥成品。对本实施例1制备的铁道工程用早强型低热水泥进行性能测试，结果如表4所示。所述的性能检测均采用本领域常规的检测方法进行。实施例2-4制备步骤及参数同实施例1。其中，低热水泥生料的配料(以质量份计)见表1所示；所制备的低热水泥熟料的组成(以质量份计)如表2所示；铁道工程用早强型低热水泥的配料(以质量份计)如表3所示；使用本领域常规检测方法对各实施例制备的铁道工程用早强型低热水泥进行性能测试，结果如表4所示。表1各实施例低热水泥生料的配料(以质量份计)表2各实施例所制备的低热水泥熟料的组成(以质量份计)c3sc2sc3ac4af实施例13348019实施例23645217实施例34241215实施例44637512表3各实施例的铁道工程用早强型低热水泥的配料(以质量份计)熟料石膏实施例1955实施例2946实施例3928实施例49010表4各实施例制备的铁道工程用早强型低热水泥的性能由上述表1至表4的数据可见，相比于对比例的42.5低热水泥，实施例1至4所述的铁道工程用早强型低热水泥的水化热低，3天水化热≤220kj/kg，7天水化热≤250kj/kg，28天水化热≤300kj/kg，可满足铁道工程大体积混凝土抗裂性要求；3天强度≥16.0mpa，28d强度≥45.0mpa，56d强度≥55.0mpa，可满足铁道工程的施工进度要求；这是由于实施例1至4所述的铁道工程用早强型低热水泥，在其生料配料中加入了促烧稳定剂的缘故。该促烧稳定剂的主要作用为：一是可以促进熟料熔融状态下越过能垒形成晶核，加速硅酸三钙和硅酸二钙晶体的结晶速率；二是可以稳定硅酸二钙高温活性晶型，阻止其向中低温非活性晶型的转变；三是使得部分金属离子固熔于硅酸二钙，进而使其晶格发生严重畸变，缺陷增加，水化活性大幅度增加；四是可以降低熟料液相粘度和生成温度，加快矿物成型反应速率；五是可以破坏生料中对反应有不利影响的游离氧化硅的结晶。本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。当前第1页12