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低熟料早凝早强矿渣水泥
      本发明系属于建筑材料领域，是对矿渣水泥的改进。

      在目前的矿渣水泥生产中，GB1344-92要求：矿渣掺加量为20～70)％，在实际生产中，受半成品熟料质量的限制，生产425#、325#矿渣水泥，其掺加量一般为20～50％。如果矿渣掺加量高，制成的矿渣水泥凝结硬化慢，泌水性大，早期强度低，标号下降幅度大。当矿渣掺加量低时，易造成f·CaO偏高的水泥安定性不合格；因此，现在仍有一些立窑水泥厂，不能有计划地生产425#矿渣水泥。

    而近年来所发明的煅烧石膏及明矾石等硫酸盐、铝酸盐类矿渣水泥的单掺或复合激发剂技术，尽管可以相对缩短凝结时间1.5～2.0小时，3天、7天抗折强度提高35～40％；28天抗压强度提高20～25％；可是仍然存在着凝结时间长(一般初凝3.5小时，终凝6.5小时)泌水性大、矿渣的掺量低，以及激发剂加工投资大，水泥生产工艺复杂，污染源增多，总体效益低，实用性差的问题。有关矿渣活化技术，多数是含K+、Na+的碱性物质，该发明虽能大幅度提高矿渣掺加量，改善了矿渣水泥物理性能。但是，在混凝土工程中存在着碱——骨料反应及和易性差(要求Na2O.0.6％)的问题，严重影响建筑物寿命和工程质量。同时，该发明技术要求的矿渣比表面积大，采用矿渣、熟料分别粉磨后混合均化的方法，该技术存在着设备投资大，能源消耗高，计量工艺复杂，综合效益差，生产实施难的问题。

    本发明的目的是提供一种生产工艺简单，原料多为废渣的低熟料早凝早强矿渣水泥。它凝结硬化快，保水性好，强度高、成本低，配制的混凝土标号高，耐久性好，环保、节能效益显著。

    本发明的低熟料早凝早强矿渣水泥是由一般的熟料、石膏、矿渣及催化剂共同磨制而成。其组成的重量百分比是：矿渣50～70，石膏5～8，熟料22～45，催化剂CaCl20.5～0.8其中：熟料强度R2853MPa，f·CaO 3.5％，C3A5.5。催化剂是以有水或无水氯化钙为主要成份的化工产品或工业副产品。

    本发明是根据晶核中心理论和电解质地催化理论，在低熟料矿渣水泥中，添加0.5～0.8％的CaCl2催化剂，该物质溶于水后全部电离成离子，Cl--吸附于水泥中的C3S、C2S表面，增加了水泥颗粒的分散度，加速水泥初期水化反应和水化物晶核的形成与成长，从而起到了催化作用。同时，CaCl2还与水泥中的C3A、C3AF、CaO、Ca(OH)2作用，形成大量非活动型的氯铝酸钙(C3A·CaCl2·10H2O)及氧氯化钙(3CaO·CaCl·12H2O)固溶体络合物和新的CaCl2，使水泥浆体中固相比例增大。该电解质又促进了C3A与C3SO4的反应，形成钙矾石(C3A·3C3SO4·3H2O)复盐，并发生体积膨胀使水泥的密实度加速，两者的共同作用，促进低熟料矿渣水泥的凝结硬化、早期强度及保水性的提高。在C3Cl2的作用下，水泥中的C4AH13优先于C3AH6生成，也促使低熟料矿渣水泥获得较高强度。

    本发明的低熟料早凝早强矿渣水泥在生产中，最高可掺70％的废矿渣，节省了熟料用量，提高了水泥安定性合格率，降低了能耗及生产成本。在不扩建生料、烧成系统的条件下，挖潜或增加矿渣烘干、水泥粉磨设备，即可使水泥产量翻番。在微量的CaCl2催化剂作用下，本发明的水泥，保水性好，凝结硬化快，其凝结时间可控制在1.0～3.0小时之内。3天、7天强度可达熟料的50～80％，水泥标号接近或超过熟料，为立窑水泥厂稳定生产425#结构工程水泥开拓了新途径。本技术选用的CaCl2催化剂，在生产中可将其与矿渣、硫酸渣、熟料、石灰石、粉煤灰、煤灰渣分别或混合配制而成，其水泥用量为3～5％的外加剂，掺入水泥组分原料中共同粉磨，故本发明有良好的实用性及操作性。

    本发明于水泥中掺入的微量C3Cl2，在28天水泥砂浆及混凝土中80％为非活动型Cl-，故本发明的低熟料早凝早强矿渣水泥，除不能在高湿、水位变化大及重要部位(如吊车梁、屋架等)、特殊工程(如靠近高压电源、直流电源，电解车间)、预应力钢筋混凝土中使用外，本水泥在一般地上建筑结构的钢筋混凝土工程中均可使用，但必须振捣密实，不能采用蒸汽养护。

    实例对比：  编  号           组  分％  比  表  面  积cm2/g标水准量稠度％用    三    氧    化    硫    ％凝结时间h：min  抗折强度   mpa   抗压强度    mpa熟料矿渣石膏催化剂CaCl2初凝终凝  3天  7天28天  3天  7天28天熟料强度 94  6  3000  25.50  2.80 2：20  3：40   5.2   6.1  7.4  30.1  40.7  53.0现有技术配制样 44 50  6  3100  26.00  3.05 5：45  8：50   2.9   4.7  7.5  10.8  18.8  40.2 34 60  6  3200  25.50  3.20 7：55  11：10   2.1   3.3  6.2   8.5  14.4  34.2本发明技术样D1 44 50  6    0.60  3200  24.60  3.05 1：20  2：10   5.3   6.7  9.1  21.1  35.3  54.2D2 34 60  6    0.65  3100  24.40  3.30 1：30  2：20   4.7   5.9  8.9  18.1  29.8  50.1D3 24 70  6    0.75  3200  24.10  3.51 1：25  2：30  3.9   6.1  8.6  16.2  28.8  49.3

    由此可见，采用本发明在强度为53mpa的熟料中，加入50～70％的矿渣，可生产出425#矿渣水泥，且本水泥具有早凝早强、保水性好、成本低、节能环保、水泥总产量高的特点。