一种粉煤灰硅酸盐水泥及其制备方法[0002]我国燃煤发电厂众多，粉煤灰排放量极大，不但制约着电力行业的发展，也对环境造成了严重的污染。因此，粉煤灰大规模综合利用一直是科技界和产业界致力于解决的问题。粉煤灰经分级后的I级、II级粉煤灰水化活性好，适量的掺入水泥中可以提高其强度和耐久性，但I级、II级粉煤灰只占粉煤灰总量的30%左右，远远满足不了市场需求，并且价格较高。III级粉煤灰数量较大，价格低廉，但由于其均匀性差，成分复杂，fCaO含量较高，活性低，导致其在作为水泥的混合材上应用价值不高。[0003]根据国家标准，生产粉煤灰硅酸盐水泥时，允许粉煤灰的掺入量为20%~40%，但由于粉煤灰中含有fCaO，在粉煤灰硅酸盐水泥水化、硬化的过程中，由于fCaO在水泥具有一定的强度后才开始水化，水化过程中伴有体积膨胀，从而导致水泥内部产生巨大的膨胀应力，致使水泥的强度急剧下降。当膨胀应力超过水泥的强度极限时，就会引起水泥的开裂和损坏。因此，在实际生产中，粉煤灰通常只能掺入20%左右，并且为了保证水泥的强度，必须提高熟料的用量，最高可达70%左右。即便如此，水泥的强度仍然偏低，其综合指标远低于矿渣硅酸盐水泥，所以市场接受程度低，影响了粉煤灰水泥的发展和粉煤灰的进一步利用。
[0004]本发明要解决 的技术问题是提供一种粉煤灰硅酸盐水泥及其制备方法，工艺简单，在增加粉煤灰用量、减少硅酸盐熟料用量的情况下，保证并提高水泥的强度，降低原料成本，使粉煤灰得到了充分利用，减少粉煤灰对环境的污染。[0005]本发明的技术解决方案是: 一种粉煤灰硅酸盐水泥，按重量百分比由以下原料组成: 水泥熟料 40%~52% ；
粉煤灰20%~40% ；
矿渣10%~20% ；
石骨2%~6% ；
生石灰3%~5% ；
沸石2%~6%。
[0006]按重量百分比计所述粉煤灰的加入量为25%~40%。
[0007]所述熟料为硅酸盐水泥熟料，所述粉煤灰为III级粉煤灰，所述矿渣为粒化高炉矿洛，所述石骨为二水石骨、盐田石骨、磷石骨、无水石骨、烧石骨中的一种，生石灰为普通建筑用生石灰。
[0008]一种粉煤灰硅酸盐水泥的制备方法，其具体步骤如下:将由重量百分比分别为40%~52%的水泥熟料、20%~40%的粉煤灰、10%~20%的矿渣、2%~6%的石膏、3%~5%的石灰、2%~6%的沸石送入粉碎机粉碎后，经过球磨机粉磨至细度为0.08mm方孔筛筛余2%以下，得到粉煤灰硅酸盐水泥。
[0009]按重量百分比计所述粉煤灰的加入量为25%~40%。
[0010]所述熟料为硅酸盐水泥熟料，所述粉煤灰为III级粉煤灰，所述矿渣为粒化高炉矿洛，所述石骨为二水石骨、盐田石骨、磷石骨、无水石骨、烧石骨中的一种，生石灰为普通建筑用生石灰。
[0011]本发明的有益效果:
1、采用石膏激发和生石灰激发并重的方法，即与粉煤灰中的活性SiO2和Al2O3作用，激发粉煤灰的活性，又与矿渣中的玻璃体作用，激发矿渣的活性。
[0012]2、由于掺入沸石，将粉煤灰中容易引起水泥的开裂的fCaO转化成提高水泥强度的激发剂，使水泥的安定性极好。
[0013]3、在增加了粉煤灰用量、减少了硅酸盐熟料用量的情况下，保证并提高了水泥的强度，粉煤灰的掺入量最多可达40%，降低原料成本，从而极大地节省了不可再生资源，减少了粉煤灰对环境的污染。
[0014]4、工艺简单，原料易得，并且成本低廉，不需要增加额外的生产设备，适合大型水泥粉磨站工业化生产。

[0015]实施例1 (生产32.5粉煤灰硅酸水泥)
称取硅酸盐水泥熟料(抗压强度45MPa~50MPa)40kg、III级粉煤灰40kg、粒化高炉矿渣10kg、盐田石膏4kg、生石灰(采用普通建筑用生石灰，以降低原料成本)4kg、沸石2kg ;送入粉碎机粉碎后，经过球磨机粉磨至细度为0.08mm方孔筛筛余2%以下，得到粉煤灰硅酸盐水泥。
[0016]实施例2 (生产42.5粉煤灰硅酸水泥)
称取硅酸盐水泥熟料(抗压强度> 50MPa)52kg、III级粉煤灰25kg、粒化高炉矿渣13kg、二水石膏5kg、生石灰(采用普通建筑用生石灰，以降低原料成本)3kg、沸石2kg ;送入粉碎机粉碎后，经过球磨机粉磨至细度为0.08mm方孔筛筛余2%以下，得到粉煤灰硅酸盐水泥。
[0017]实施例3 (生产32.5粉煤灰硅酸水泥)
称取硅酸盐水泥熟料(抗压强度45MPa~50MPa)40kg、III级粉煤灰33kg、粒化高炉矿渣15kg、盐田石膏5kg、生石灰(采用普通建筑用生石灰，以降低原料成本)4kg、沸石3kg ;送入粉碎机粉碎后，经过球磨机粉磨至细度为0.08mm方孔筛筛余2%以下，得到粉煤灰硅酸盐水泥。
[0018]实施例4 (生产42.5粉煤灰硅酸水泥)
称取硅酸盐水泥熟料(抗压强度> 50MPa)49kg、III级粉煤灰27kg、粒化高炉矿渣12kg、二水石膏6kg、生石灰(采用普通建筑用生石灰，以降低原料成本)3kg、沸石3kg ;送入粉碎机粉碎后，经过球磨机粉磨至细度为0. 08mm方孔筛筛余2%以下，得到粉煤灰硅酸盐水泥。
[0019]实施例1~实施例4中的二水石膏、盐田石膏、磷石膏、无水石膏、烧石膏可以相互替代。[0020]对比例I
称取硅酸盐水泥熟料(抗压强度> 50MPa)52kg、III级粉煤灰25kg、粒化高炉矿渣13kg、二水石膏5kg、生石灰(采用普通建筑用生石灰，以降低原料成本)3kg ;送入粉碎机粉碎后，经过球磨机粉磨至细度为0.08mm方孔筛筛余2%以下，得到粉煤灰硅酸盐水泥。
[0021]对比例2
称取硅酸盐水泥熟料(抗压强度> 50MPa)52kg、III级粉煤灰25kg、粒化高炉矿渣13kg、二水石膏5kg、沸石2kg ;送入粉碎机粉碎后，经过球磨机粉磨至细度为0.08mm方孔筛筛余2%以下，得到粉煤灰硅酸盐水泥。
[0022]对比例3
称取硅酸盐水泥熟料(抗压强度> 50MPa)52kg、III级粉煤灰25kg、粒化高炉矿渣13kg、生石灰(采用普通建筑用生石灰，以降低原料成本)3kg、沸石2kg ;送入粉碎机粉碎后，经过球磨机粉磨至细度为0.08mm方孔筛筛余2%以下，得到粉煤灰硅酸盐水泥。
[0023]本发明实施例1~实施例4、对比例I~对比例3的粉煤灰硅酸盐水泥的检测性能结果如表1所示。
[0024]表1