專利名稱：：一種裂解水泥的制作方法
技術領域：
：本發明涉及水泥的
技術領域：
，具體地說是一種在正常條件下其性能符合硅酸鹽水泥的特性，但需要處理時在外因溫度、磨損力的作用下是水泥凝結體強度及耐磨性急劇下降，加快處理的速度，減少處理時所需的能耗及勞力的特殊硅酸鹽水泥，即裂解水泥。
背景技術：
：隨著城市隧道工程的不斷發展，城市軌道交通線及地下隧道，在不斷的計劃和建造中，隨著發展迫切需要具有各種性能的材料來解決技術上的各種問題。因此我們有必要將地下工程用水泥納入特種水泥的范疇，并開發適應隧道工程中不同功能要求的系列產PIPRo地下工程中的地下連續墻具有圍護深度深、墻體強度大、施工效率高等優點，是地鐵隧道車站基坑圍護的施工方法之一，并得到廣泛應用。然而對盾構掘進施工來說，存在著較多的不利因素；上海地區的土層屬于長江三角洲沖積層，一般由粘土、粉質粘土或較細顆粒的粉砂組成的軟土地基，盾構推進的刀具和刀盤相對于硬巖或礫石來說剛度要小，成本要低，因此用這樣配置的盾構刀具進出洞，切削地下連續墻的高強度、硬度大的墻體，不但對刀具的磨損相當大，而且施工周期長能源消耗多。
發明內容本發明的目的在于提供一種改進的地鐵車站基坑圍護連續墻澆搗時混凝土中所需的裂解水泥，它可克服現有技術中硅酸鹽水泥配制混凝土后其構件易磨性及強度退縮性較差的一些不足。為了實現上述目的，本發明的技術方案是一種裂解水泥，其特征在于所述的水泥配料的各成分重量百分比如下水泥熟料50%70%、粉煤灰晶體10%15%、硫磺渣5%10%、脫硫石膏3%6%、助溶渣1%0.5%、石灰石5%8%，上述各配料的重量百分比之和為100%。使用時本發明在配制這種裂解水泥時，預先摻入一種特殊的混合材料使配制出的裂解水泥所組成的混凝土構件，在盾構磨損作用下所產生溫度及磨損力來消解裂解水泥組成的構件強度及耐磨性，因此，這種裂解水泥使盾構機進出洞時，加速盾構刀具切削混凝土能力，減小刀具的磨損，保證盾構進出洞質量，可以很大程度上減少施工難度，加快工程進度，并能節約大量的人力和財力，符合循環經濟的要求。具體實施例方式下面結合圖表和實施例對本發明作進一步的描述。本發明的一種裂解水泥，其與現有技術的區別在于所述的水泥配料的各成分重量百分比如下水泥熟料50%70%、粉煤灰晶體10%15%、硫磺渣5%10%、脫硫石膏3%6%、助溶渣1%0.5%、石灰石5%8%。水泥熟料的3天強度大于28MPa，328天強度大于58MPa。水泥熟料的化學成分為Si02為20%30%，Fe203為3%6%，A1203為5%10%，Ca0為55%65%，Mg0為1%2%，f_Ca0為0.5%3.0%、S03為0.1%0.5%。水泥熟料的礦物組成為C3S為50%60%，C2S為20%30%，C3A為4%10%，C4AF為10%15%。粉煤灰晶體的化學成分為5102為30%40%6203為4%9%^1203為20%30%，Ca0為3%18%，Mg0為0.5%3.5%，Ti02為0.1%0.3%，Na20為0.3%0.8%、K20為0.4%0.9%、S03為0.8%1.9%、f-CaO為0.5%3.0%。硫磺渣的化學成分為S為30%40%、Si02為20%40%，Fe203為2.5%4.5%，A1203為3%9%，。&0為2%16%，其中細度40um占到5%18%，燒失量Loss為2%5%。脫硫石膏化學成分為Si02為2%4%，Fe203為0.5%3%，A1203為1%3%，CaO為43%53%，MgO為0.5%1.5%，燒失量Loss為25%35%。石灰石化學成分為Si02為2%14%，Fe203為0.5%13%，A1203為1%13%，CaO為45%53%，MgO為0.5%15%，其中燒失量Loss為25%35%。助溶渣化學成分為TFe為5X10%，S為0.5%2%，P為0.5%1X，CuO為30%40%、CaO為5%20%，MgO為1%5%，A1203為10%20%，Si02為2.0%3.0%，其中燒失量Loss為5%10%。其中硫磺渣是石化廠提取后的廢渣物是一種工業廢料，石化廠原采取填埋，本發明通過化學分析，物理檢驗以及小磨試驗其質量完全能滿足裂解水泥用要求，并且不需要進行另外的特殊加工，只要其化學成分滿足控制指標就可使用。脫硫石膏是電廠的一種工業廢料原來也采取廢棄填埋方法。脫硫石膏在水泥生產中已經完全替代了天然石膏。本發明通過試驗其能滿足裂解水泥用要求，并且不需要進行另外的特殊加工，只要其化學成分滿足控制指標就可使用。本發明利用了二種原來無用的工業廢料，其來源廣泛成本又低又節能環保，符合了循環經濟的發展。制成后的裂解水泥在無特定條件下其質量滿足國家現行的硅酸鹽水泥相關標準，但在特定條件影響下強度及耐磨性會出現明顯下降；裂解水泥配制混凝土后其構件具有較好的易磨性及強度退縮性。對裂解水泥配方改善混凝土性能機理進行如下分析基料利用了物料的不同熔點，使水泥中微間隙被易熔料所填充，本發明中的摻入不同熔點的混合材及協助混合材助溶渣，進過合適的配方使混凝土用的裂解水泥具有在外力磨損過程中得到的熱量而發生化學反應使水泥體內部出現裂解的效果。在實施中，裂解水泥與混凝土外加劑適應性試驗結果表一<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>用二次試驗的裂解水泥與混凝土外加劑進行試驗適應性試驗，通過表一數據顯示，其適應性比普通硅酸鹽水泥好，該能用于混凝土配制使用。裂解水泥最終配方的二次試驗結果顯示稠度平均26.0%28.5%、初凝2小時15分3小時30分、終凝3小時50分4小時30分三天強度大于24.4MPa、二十八強度大于49.8MPa、細度0.08mml.0%2.0%、砂漿流動度大于180mm、燒失量小于4.8%、三氧化硫2.0%3.0%、氧化鎂小于4.8%、安定性合格，經過多次試驗在無外因時裂解水泥強度及性能符合了硅酸鹽P042.5水泥的國家標準質量要求，其配比為水泥熟料50%70%、粉煤灰晶體10%15%、硫磺渣5%10%、脫硫石膏3%6%、助溶渣1%0.5%、石灰石5%8%，上述各配料的重量百分比之和為100%。裂解水泥化學成分為Si02為20%30%，Fe203為3%5%，A1203為3%6X，Ca0為45%55%，Mg0為1%4%，Ti02為0.3%0.1^，Na20為0.4%0.7%、S03為2.0%3.0%。裂解水泥強度裂解率試驗檢測結果表二<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>裂解水泥強度裂解率試驗是按GB/T17671水泥膠砂強度檢驗方法(ISO)進行成型養護，養護到3天及28天后放入到0°C30(TC的數控模擬平臺箱中進行溫度影響試驗，試驗結果見表二。原理如下裂解水泥有一種成分CaC02及硫化物和助溶渣等礦物當在高溫負壓狀態下，會發生化學反應形成另外一種礦物，這種礦物的耐磨性較正常的低10%，溶點在11(TC25(TC當在溫度作用下，使該種礦物出現半氧化狀態，使構建內部出現微小的空洞而強度下降。助溶渣在水泥漿體中起到的作用是，一與水化后礦物結合生成水泥有利有機礦物相，二能克服水分子的束縛通過靜電引力吸附在水泥顆粒表面，有利于在溫度的作用下助溶。硫磺渣在水泥中最初起到的是填充作用，不起化學作用，但在外因(溫度、力)作用下，能吸收熱量使水泥中石膏及鈣礬石引起混凝土結構體內局部融化和膨脹從而引起結構的松散而裂解。裂解水泥與基準42.5P0水泥物理性能對比結果表三<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>裂解水泥與42.5P0水泥在地下連續墻混凝土中的配比表四<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>裂解水泥與42.5P0水泥在混凝土中的耐久性試驗對比混凝土抗滲性能對比表五<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>混凝土收縮性能對比表六<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>混凝土徐變性能對比表七<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>堿骨料反應的抑制對比表八<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>基準混凝土C30試塊切削試驗工況表九A<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>裂解水泥混凝土C30試塊切削試驗工況表九B<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注裂解水泥試驗情況，按原先的混凝土配方用裂解水泥替代其中的P042.5水泥，組成混凝土石塊然后上模擬盾構機進行試驗，試驗結果表明，用裂解水泥替代P042.5水泥后所組成的混凝土，在預設推力、預設推進速度、推進行程、預設刀盤轉速相同條件情況下，其刀盤扭矩油壓明顯比P042.5水泥組成的混凝土低。權利要求一種裂解水泥，其特征在于配料重量百分比為水泥熟料50％～70％、粉煤灰晶體10％～15％、硫磺渣5％～10％、脫硫石膏3％～6％、助溶渣1％～0.5％、石灰石5％～8％，上述各配料的重量百分比之和為100％。2.根據權利要求1所述的一種裂解水泥，其特征在于水泥熟料的3天強度大于28MPa，28天強度大于58MPa。3.根據權利要求2所述的一種裂解水泥，其特征在于水泥熟料的化學成分為Si02為20%30%，Fe203為3%6%，A1203為5%10%，Ca0為55%65%，Mg0為1%2%，f-Ca0為0.5%3.0%、S03為0.1%0.5%。4.根據權利要求2所述的一種裂解水泥，其特征在于水泥熟料的礦物組成為C3S為50%60%，C2S為20%30%，C3A為4%10%，C4AF為10%15%。5.根據權利要求1所述的一種裂解水泥，其特征在于粉煤灰晶體的化學成分為Si02為30%40%，？6203為4%9%^1203為20%30%，Ca0為3%18%，Mg0為0.5%3.5%，Ti02為0.1%0.3%，Na20為0.3%0.8%、K20為0.4%0.9%、S03為0.8%1.9%、f-Ca0為0.5%3.0%。6.根據權利要求l所述的一種裂解水泥，其特征在于硫磺渣的化學成分為硫磺渣的化學成分為S為30%40%、Si02為20%40%，Fe203為2.5%4.5%，A1203為3%9%，Ca0為2%16%。7.根據權利要求1所述的一種裂解水泥，其特征在于脫硫石膏化學成分為Si02為3%8%，Fe203為0.5%1%，A1203為0.2%1%，Ca0為30%40%，Mg0為0.5%1%，S03為35%50%。8.根據權利要求1所述的一種裂解水泥，其特征在于石灰石化學成分為Si02為2%14%，Fe20j0.5%13%，八1203為1%13%，Ca0為45%53%，Mg0為0.5%15%。9.根據權利要求1所述的一種裂解水泥，其特征在于助溶渣化學成分為TFe為5%10%，5為0.5%2%，？為0.5%1%，010為30%40%，〇&0為5%20%，Mg0為1%5%，A1203為10%20%，Si02為2.0%3.0%。全文摘要本發明涉及一種裂解水泥，其特征在于所述的水泥配料的各成分重量百分比如下水泥熟料50％～70％、粉煤灰晶體10％～15％、硫磺渣5％～10％、脫硫石膏3％～6％、助溶渣1％～0.5％、石灰石5％～8％。使用時本發明在配制這種裂解水泥時，預先摻入一種特殊的混合材料使配制出的裂解水泥所組成的混凝土構件，在盾構磨損作用下所產生溫度及磨損力來消解裂解水泥組成的構件強度及耐磨性，因此，這種裂解水泥使盾構機進出洞時，加速盾構刀具切削混凝土能力，減小刀具的磨損，保證盾構進出洞質量，可以很大程度上減少施工難度，加快工程進度，并能節約大量的人力和財力，符合循環經濟的要求。文檔編號C04B7/06GK101746973SQ20081020389公開日2010年6月23日申請日期2008年12月2日優先權日2008年12月2日發明者張建國,戴民華,馬勇申請人:上海建筑材料集團水泥有限公司