本發明屬于水泥技術領域，具體涉及一種高摻超細粉煤灰和爐渣的水泥及其制備方法。
背景技術：
隨著我國火力發電工業的快速發展，以煤基為燃料的發電機組大量投產，由此產生的粉煤灰、爐渣及脫硫石膏逐年增加。但是，由于目前對其資源化利用較低，導致存放占用大量的土地，并污染環境。因此，社會對高效利用粉煤灰、爐渣和脫硫石膏的需求極為迫切。將火電生產過程中排放的這些固體物應用于建材產品的研制，是有效降低其存量，提高其利用率，實現固廢資源化利用的最有效途徑。
粉煤灰作為水泥生產中的一種活性混合材料，其合理的摻入不僅可改善水泥的性能，而且對降低水泥的生產成本，節約天然資源等都具有明顯的效果。因此，目前已被廣泛地應用于水泥生產行業。然而，粉煤灰在水泥中的摻量較低，一般僅為20％～30％左右；當摻入粉煤灰活性激發劑時，摻量也不會超過40％。研發在水泥生產中大量地摻入粉煤灰的技術，尤其是能同時摻加爐渣，實現粉煤灰與爐渣的整體高效利用，是當今建材領域重要的研究課題，對電力工業可持續發展具有重要的意義。
技術實現要素：
本發明的目的是通過對粉煤灰、爐渣、硅酸鹽水泥熟料及脫硫石膏進行經濟適用的磨細處理，以及科學合理的材料用量配比，充分發揮各材料組分的理化綜合效應，提供一種粉煤灰、爐渣及脫硫石膏總體利用量大，產品質量符合現行國家標準，生產成本低，具有廣闊市場前景的高摻磨細粉煤灰水泥及其制備方法，實現固廢物的規模化資源利用。
本發明為實現上述目的而采取的技術方案為：
一種高摻超細粉煤灰和爐渣的水泥，包括以下質量百分數的組分：
粉煤灰33～42、爐渣粉32～44、硅酸鹽水泥熟料粉20～24、脫硫石膏粉2～3，其中粉煤灰的比表面積不低于1000m2/kg；爐渣粉的細度45μm方孔篩篩余值為15％～17％。
本發明所述的粉煤灰的制備為：將符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)標準的火力發電廠產生的粉煤灰，用電廠余熱蒸汽動能磨進行磨細，比表面積不低于1000m2/kg。
本發明所述爐渣粉、硅酸鹽水泥熟料粉及脫硫石膏粉可分別制備，也可由其原料混合制備，具體如下：
所述爐渣粉的制備：將火力發電廠產生的爐渣用水泥球磨機磨細，其質量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)標準，細度45μm方孔篩篩余控制值為15％～17％；
所述硅酸鹽水泥熟料粉的制備：將符合《通用硅酸鹽水泥》(gb175-2007)標準的硅酸鹽水泥熟料，用水泥球磨機進行磨細，細度45μm方孔篩篩余值為12％～15％；
所述脫硫石膏粉的制備：將硫酸鈣含量不低于90％的煙氣脫硫石膏在常溫下干燥后，用水泥球磨機磨細，細度45μm方孔篩篩余值為10％～14％；
所述爐渣、硅酸鹽水泥熟料及脫硫石膏組成的混合粉料制備：將爐渣、硅酸鹽水泥熟料及脫硫石膏，按照制備水泥的材料配方分別稱量混合后，用水泥球磨機磨細制得，混合粉料的細度45μm方孔篩篩余值為12％～16％。
一種高摻超細粉煤灰和爐渣的水泥的制備方法，按照質量百分數將粉煤灰、爐渣粉、硅酸鹽水泥熟料粉和脫硫石膏粉混合均勻即可。
本發明具有以下有益效果：
按照本發明材料配方制備的水泥，不僅性能符合現行國家標準有關p·f32.5的質量指標，而且粉煤灰的用量較大，可達33％～42％；同時，填補了國內水泥生產中高摻爐渣的空白，其用量可達32％～44％；考慮煙氣脫硫石膏的利用，本發明固廢利用率可達76％～80％；因此，本發明可有效地降低水泥生產的成本，實現粉煤灰及爐渣的大規模消納，具有良好的社會及經濟效益。
具體實施方式
實施例中，檢驗本發明p·f32.5水泥的儀器設備、溫濕度條件、試件制作、試驗方法及質量評定標準均執行現行國家相關標準。
實施例1
(1)粉煤灰的制備：將符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)標準的粉煤灰，用電廠余熱蒸汽動能磨進行磨細，比表面積為1020m2/kg。
(2)爐渣粉的制備：將爐渣用水泥球磨機磨細，其質量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)標準，細度(45μm方孔篩篩余)為15.8％。
(3)硅酸鹽水泥熟料粉的制備：將符合《通用硅酸鹽水泥》(gb175-2007)標準的硅酸鹽水泥熟料，用水泥球磨機進行磨細，細度(45μm方孔篩篩余)為13.4％。
(4)脫硫石膏粉的制備：將脫硫石膏在常溫下干燥后，用水泥球磨機磨細，細度(45μm方孔篩篩余)為10.2％。
p·f32.5水泥的制備：按照材料用量配方，粉煤灰42；爐渣粉35；硅酸鹽水泥熟料粉20；脫硫石膏粉3；稱取各料，混拌均勻制得。
實施例1的水泥檢驗結果及質量，見表1。
表1實施例1的水泥檢驗結果
由表1可知，實施例1水泥的檢驗結果，符合《通用硅酸鹽水泥》(gb175-2007)標準中有關p·f32.5水泥的各項質量指標。
實施例2
(1)粉煤灰的制備：將符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)標準的粉煤灰，用電廠余熱蒸汽動能磨進行磨細，比表面積為1164m2/kg。
(2)爐渣粉的制備：將爐渣用水泥球磨機磨細，其質量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)標準，細度(45μm方孔篩篩余)為16.9％。
(3)硅酸鹽水泥熟料粉的制備：將符合《通用硅酸鹽水泥》(gb175-2007)標準的硅酸鹽水泥熟料，用水泥球磨機進行磨細，細度(45μm方孔篩篩余)為12.2％。
(4)脫硫石膏粉的制備：將脫硫石膏在常溫下干燥后，用水泥球磨機磨細，細度(45μm方孔篩篩余)為11.4％。
p·f32.5水泥的制備：按照材料用量配方，粉煤灰33；爐渣粉44；硅酸鹽水泥熟料粉21；脫硫石膏粉2；稱取各料，混拌均勻制得。
(6)實施例2的水泥檢驗結果及質量，見表2。
表2實施例2的水泥檢驗結果
由表2可知，實施例2水泥的檢驗結果，符合《通用硅酸鹽水泥》(gb175-2007)標準中有關p·f32.5水泥的各項質量指標。
實施例3
(1)粉煤灰的制備：將符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(gb/t1596-2005)標準的粉煤灰，用電廠余熱蒸汽動能磨進行磨細，比表面積為1090m2/kg。
(2)爐渣、硅酸鹽水泥熟料及脫硫石膏組成的混合粉料制備：以制備水泥的總質量計，分別按爐渣32％、硅酸鹽水泥熟料24％、脫硫石膏3％稱料；將其混合后，用水泥球磨機磨細，混合粉料的細度(45μm方孔篩篩余)為15.5％；
p·f32.5水泥的制備：以制備水泥的總質量計，分別按粉煤灰41、上述混合粉料59稱料，混拌均勻制得。
(4)實施例3的水泥檢驗結果及質量，見表3。
表3實施例3的水泥檢驗結果
由表3可知，實施例3水泥的檢驗結果，符合《通用硅酸鹽水泥》(gb175-2007)標準中有關p·f32.5水泥的各項質量指標。