本發明公開了一種高強度水泥及其制備方法，屬于水泥制造技術領域。本發明的高強度水泥，包括水泥熟料和混合材，水泥熟料主要由如下重量份數的原料制成：石灰石8?10份、火山灰2.5?3.5份、硫酸渣0.25?0.35份、銅礦渣0.4?0.45份。本發明的高強度水泥的制備方法包括如下步驟：將水泥熟料的原料混合粉磨，制得生料，然后將生料進行預燒結，然后在1250?1350℃下燒結20?25min，冷卻，制得水泥熟料；將制得的水泥熟料與混合材混合粉磨，即得。本發明的高強度水泥中的水泥熟料的原料添加了火山灰，使火山灰經過高溫燒結過程，提高了水泥熟料的抗壓強度，另外，也提高了反應效率，縮短了燒結時間。

技術領域

本發明涉及水泥制造技術領域，更具體地說，涉及一種高強度水泥及其制備方法。

背景技術

目前很多工程的施工都會采用地下或者隧道工程，其中采用的混凝土除了要求其強度較高外，還要求具有良好的抗滲性，防止出現滲水。抗滲性較高的水泥一般采用火山灰水泥，火山灰水泥除了具有較高的抗滲性外，還具有更高的耐久性、更好的抗化學腐蝕能力等。但是，火山灰水泥的強度一般并不太高，如摻量為30％的火山灰水泥的28d抗壓強度大多在35-40MPa左右。為了提高水泥的強度，大多數情況下會采取降低火山灰質的摻量的方式。

申請公布號為CN1103304164A的中國發明專利公開了一種新型礦渣硅酸鹽P.SA32.5水泥，該水泥采用水泥熟料與石灰石、礦渣、火山灰、粉煤灰、脫硫石膏共同粉磨而成，其中的火山灰摻量為4-7％，最終的3天強度為14MPa，28天強度為38MPa，強度仍然較低。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的第一個目的在于提供一種高強度水泥，保證水泥具有較高抗滲性的同時提高水泥的強度。

本發明的第二個目的在于提供一種高強度水泥的制備方法，該制備方法工藝簡單、燒結時間短。

為實現上述第一個目的，本發明提供了如下技術方案：

一種高強度水泥，包括水泥熟料和混合材，所述水泥熟料主要由如下重量份數的原料制成：石灰石8-10份、火山灰2.5-3.5份、硫酸渣0.25-0.35份、銅礦渣0.4-0.45份。

通過采用上述技術方案，本發明在燒制水泥熟料時，將火山灰作為一種主要原料，使火山灰經過燒結過程。在高溫燒結過程中，火山灰中的硅相和鋁相更容易熔出，熔出量更大，更容易與其他原料中的成分發生反應，生成需要的相。在高溫燒結過程中，火山灰成分還可以促進生成含氣孔材料，提高了水泥的抗滲性，并提高了水泥的抗散裂性及耐沖擊性。這種含氣孔材料的溫度膨脹系數較低，抗收縮性能優良，不易產生裂紋。

本發明的水泥熟料的原料中添加了硫酸渣、銅礦渣等，能夠對工業廢渣進行充分利用，符合環保要求。其中，硫酸渣中含有氧化鐵、氧化鋁等，能夠促使原料加快熔融，生成更多的液相，提高反應效率，還節約了原料熔化的能源消耗。銅礦渣內部晶體的晶核存在較多的缺陷，活化能較低，而且含有較多的FeO，能夠降低燒成物料的最低共溶溫度，增多液相量，提高反應效率，減少了礦化劑的使用量。

本發明進一步設置為：所述水泥熟料主要由如下重量份數的原料制成：石灰石8.5-10份、火山灰2.8-3.5份、硫酸渣0.3-0.35份、銅礦渣0.4-0.42份。

通過采用上述技術方案，優化了各原料之間的比例，提高了原料的利用率，有利于得到整體性能較高的水泥熟料，同時也降低了原料成本。

本發明進一步設置為：所述火山灰包括如下成分：48.5-50.2％的SiO₂、5.05-9.36％的Al₂O₃、5.81-6.12％的Fe₂O₃、15.88-19.27％的CaO、6.49-7.92％的MgO。