用于生產具有減少的二氧化碳釋放的混合水泥的工藝制造技術

一種用于生產混合水泥的工藝，其中，水泥含有硅酸鹽水泥和細粒輔助粘結材料，該硅酸鹽水泥與微填料以及可能的減水劑徹底混合成干水泥混合物，該輔助粘結材料選自高爐爐渣、粉煤灰、石英、硅石、無定型二氧化硅、石灰石和回收混凝土，其特征在于，在第一步驟中，將所述輔助材料在干燥狀態下研磨到至少１０００ｃｍ↑［２］／ｇ（Ｂｌａｉｎｅ）的比表面，以及，在第二步驟中，將已研磨的輔助材料與總研磨質量的至少２０％的高活性水泥混合物在干燥狀態一起研磨，以得到至少３０００ｃｍ↑［２］／ｇ（Ｂｌａｉｎｅ）的比表面，該高活性水泥混合物含有水泥、以及選自含有ＳｉＯ↓［２］的微填料和粉狀減水劑形式的聚合物這些成分中的至少一種，該混合物已經在具有振動研磨介質的研磨機中被預先處理，其中，對水泥顆粒施加大量的沖擊脈沖，使水泥顆粒的表面能和化學活性增加。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

Process for producing a blended cement with reduced carbon dioxide release

A process for producing, mixing cement, Portland cement and cement containing fine auxiliary bonding material, the Portland cement and superplasticizer and micro filler may be thoroughly mixed into dry cement mixture, the auxiliary bonding material from blast furnace slag, fly ash, quartz, silica, amorphous silica, limestone and recycled concrete. Characterized in that, in the first step, the auxiliary materials in the dry state grinding to at least 1000cm = 2 / g (Blaine) of the surface, and, in the second step, the high activity of the cement mixture at least 20% auxiliary materials and total quality of grinding has been grinding in a dry state. Grind to obtain at least 3000cm = 2 / g (Blaine) surface, the high activity of water The mud containing a mixture of cement, and down 2 from SiO containing micro powder filler and at least one form of reducing agent polymer of these components, the mixture has been grinding machine with vibration grinding medium is pre processed, which impose significant impact on cement particle pulse, the surface of the cement particles can make and the chemical activity increased.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及生產水硬性混合水泥的工藝，該種混合水泥具有顯著減少的硅酸鹽熟料礦物含量，并相應地具有增加量的輔助材料。
技術介紹
已經公知，每生產一噸標準硅酸鹽水泥都會同時釋放約一噸的二氧化碳，并且約有一半來自窯中石灰石的脫碳作用，另一半來自主要是窯中的能耗。因此，水泥工業可以實現二氧化碳排放的有意義的減少的唯一途徑是通過減少硅酸鹽熟料的產生并增加填料的使用。水泥工業認為，將標準硅酸鹽水泥生產中的能耗進一步減少大于約2％～3％是不可能的。生產混合水泥的傳統方法包括，主要在旋轉的球磨機中將硅酸鹽水泥熟料與不同類型的微填料互磨，所述微填料例如高爐爐渣、粉煤灰、石灰石等。這種方法不能在用粉煤灰替代多于20％～25％的硅酸鹽熟料和用高爐爐渣替代約30％～50％的同時，對水泥性能不產生顯著的負面影響，所述負面影響例如凝結時間的減少，在養護期0～28天中的非常低的強度增進，等等。其要花費高達3倍的時間(2至3個月)來實現傳統硅酸鹽水泥混凝土的28天強度。同時，高體積粉煤灰(HVFA)水泥與傳統硅酸鹽水泥相比沒有顯著的益處。用這種水泥生產的混凝土的特征在于高耐久性，例如低的氯化物滲透性，高的耐硫酸鹽和堿性硅石性，等等，參見例如Malhotra，ConcreteInternational J.，vol 21，No.5，May 1999，pp.61-66。根據Malhotra，這種混凝土的強度增進可以通過顯著增加粘合劑(例如水泥加微填料)的含量、并顯著減少混入水的量來改善，但是這種方法要求增加減水劑的劑量來保持混凝土混合物的可接受的稠度，這大大增加了混凝土的成本。與本專利技術有關的另一個方法是由美國專利申請公開號US2002/0000179描述的方法，“Method for producing a blendedcementitious composition”。所述申請建議向硅酸鹽水泥和傳統粘結材料的混凝土混合物中引入非常細小并具高活性的稻殼灰，所述傳統粘結材料例如粉煤灰、高爐爐渣等。這改善了早期強度以及混凝土的氯化物滲透性。這種生產混凝土的方法需要高達400kg每立方米的增加的粘合劑材料的量，所述粘合劑材料例如水泥+粉煤灰+稻殼灰，以得到在相對低水-粘合劑比(例如小于0.40)下相當于標準硅酸鹽水泥混凝土的混凝土。這些要求給所述方法在商品混凝土工業的應用帶來了重大的技術和經濟限制，所述工業生產的約95％的混凝土中，水泥/粘合劑含量為250～300kg每立方米、水與水泥比為0.60～0.70。將所述方法引入所提到的混凝土混合設計致使混凝土強度增進的急劇降低以及凝結時間的增加，這使其不能與標準硅酸鹽水泥混凝土相競爭。
技術實現思路
本專利技術涉及用于制備混凝土的、具有減少的二氧化碳釋放、環境有效的混合水泥的生產工藝，其中，所述水泥含有與微填料以及可能的減水劑徹底混合的硅酸鹽水泥，以得到高活性和干的水泥混合物。本專利技術涉及用于生產混合水泥的工藝，其中，水泥含有硅酸鹽水泥和細粒輔助粘結材料，該硅酸鹽水泥與微填料以及可能的減水劑徹底混合成干水泥混合物，該輔助粘結材料選自高爐爐渣、粉煤灰、石英、硅石、無定型二氧化硅、石灰石和回收混凝土，其特征在于在第一步驟中，將所述輔助材料在干燥狀態下研磨到至少1000cm2/g(Blaine)的比表面，以及，在第二步驟中，將已研磨的輔助材料與總研磨質量的至少20％重量的高活性水泥混合物在干燥狀態下一起研磨，以得到至少3000cm2/g(Blaine)的比表面，該高活性水泥混合物含有水泥、以及含有SiO2的微填料和粉狀減水劑形式的聚合物這些成份中的至少一種，該混合物已經在具有振動研磨介質的研磨機中被預先處理，其中，對水泥顆粒施加大量的沖擊脈沖，使水泥顆粒的表面能和化學活性增加。對所述輔助材料進行單獨的初步研磨以得到至少1000cm2/g(Blaine)的比表面，然后與總研磨質量的至少約20％重量比的高活性水泥混合物進行共同研磨以得到至少3000cm2/g(Blaine)的比表面。這使得在使用高爐爐渣情況下水硬活性的提高。在使用硅石或其它含有二氧化硅的物質的情況下實現了與氫氧化鈣的化學活性的提高。這種提高是由于所述混合料的顆粒的表面改性而引起的，其形式為微缺陷、微裂紋和位錯，所述微缺陷、微裂縫和位錯是由研磨工藝引起的應力誘導動態轉變而導致的。根據本專利技術的一個非常有優勢的實施例，所述高活性水泥混合物已經根據歐洲專利No.0 696 262的方法而制造出來。但是，也可能使用已經根據相應工藝進行過處理的水泥混合物，來得到與在EP 0 696 262中敘述的抗壓強度相應的抗壓強度。歐洲專利說明書No.EP 0 696 262描述了生產水泥的方法，該方法可以用來生產下面的水泥，該水泥可以用來生產凈漿漿體(paste)、灰漿、混凝土，以及具有高承載能力、具有減少的水含量、高機械強度和密度以及快速強度增進的其它基于水泥的材料。該方法包括對水泥與兩個成份中的至少一個成份的混合物進行機械-化學處理，其中，第一成份是含有二氧化硅的微填料，第二成份是減水劑形式的聚合物。水泥與第一和/或第二成份在第一階段在干燥狀態下混合，其中，第一和/或第二成份中的顆粒被吸收在水泥顆粒上。在第一階段得到的混合物在第二階段在具有振動研磨介質的研磨機中被處理，其中，對所述混合物中的顆粒進行大量的沖擊脈沖，所述沖擊脈沖以非?？斓捻樞蚋淖兎较?，從而導致水泥顆粒的表面性能的改性，所述改性的形式為表面能和化學活性的顯著增加。第二階段中處理的持續時間足以使在振動下被徹底壓實且在密封條件下在+20℃養護的邊長為20mm的水泥凈漿立方體得到等于至少60MPa的1天抗壓強度。歐洲專利No.0 696 262因此被并入本專利申請中。本專利技術還涉及用于生產混凝土混合物的方法。該方法被用于制備成形的混凝土單元或結構，包括下面的步驟，首先根據上面的所述方法生產混合水泥，然后將所述混合水泥與沙子和/或具有更大尺寸的骨料以及水混合，接著澆注成形單元或結構并硬化該物體。下面將部分地結合表格和附圖來更詳細地描述本專利技術，其中附圖說明圖1是示出了根據本專利技術生產的混合水泥與傳統硅酸鹽水泥以及根據所提出的方法進行過研磨的初始混合料相比較的顆粒尺寸分布平均情況的圖示。其顯示出所述混合水泥的比表面與商業生產的純硅酸鹽水泥的比表面相符。下面的表1和表2分別示出了歐洲標準的水泥-沙比為1∶3、水泥-粘合劑比為0.50的EN灰漿，具有根據本專利技術生產的含有高體積粉煤灰的混合水泥的混凝土，以及具有傳統混合水泥的混凝土的強度增進。表1.對EN灰漿與粉煤灰的測試(根據所提出的專利技術生產的混合水泥) 表2.對EN灰漿與粉煤灰的測試(傳統的混合水泥) 下面的表3表示EN灰漿(水泥-沙比為1∶3，水-粘合劑比為0.50)，以及具有根據本專利技術生產的含有高體積石英填料的混合水泥的混凝土的強度增進。表3.對EN灰漿與石英填料的測試 *)粘合劑含量為300kg/m3和w/B比為0.65的混凝土下面的表4表示具有根據本專利技術生產的含有高體積高爐爐渣的混合水泥以及傳統混合水泥的EN灰漿(水泥-沙比為1∶3，水-粘合劑比為0.50)的強度增進。在表4和表5中，HRC代表高活性水泥，例如根本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于生產混合水泥的工藝，其中，水泥含有硅酸鹽水泥和細粒輔助粘結材料，該硅酸鹽水泥與微填料以及可能的減水劑徹底混合成干水泥混合物，該輔助粘結材料選自高爐爐渣、粉煤灰、石英、硅石、無定型二氧化硅、石灰石和回收混凝土，其特征在于，在第一步驟中，將所述輔助材料在干燥狀態下研磨到至少１０００ｃｍ↑［２］／ｇ（Ｂｌａｉｎｅ）的比表面，以及，在第二步驟中，將已研磨的輔助材料與總研磨質量的至少２０％的高活性水泥混合物在干燥狀態一起研磨，以得到至少３０００ｃｍ↑［２］／ｇ（Ｂｌａｉｎｅ）的比表面，該高活性水泥混合物含有水泥、以及選自含有ＳｉＯ↓［２］的微填料和粉狀減水劑形式的聚合物這些成份中的至少一種，該混合物已經在具有振動研磨介質的研磨機中被預先處理，其中，對水泥顆粒施加大量的沖擊脈沖，使水泥顆粒的表面能和化學活性增加。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：V羅南，
申請(專利權)人：普洛希多企業公司，
類型：發明
國別省市：LI[列支敦士登]