本發明涉及建材技術領域，具體地，涉及一種高強度防凍水泥及制備方法。
背景技術：
水泥是一種應用范圍廣泛的建筑材料，現有的水泥制品強度不夠，達不到某些特殊要求，目前的水泥生產工藝復雜，成本較低。水泥，粉狀水硬性無機膠凝材料，加水攪拌后成漿體，能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結在一起；它作為一種重要的膠凝材料，廣泛應用于土木建筑、水利、國防等工程。水泥的種類很多，按其用途和性能可分為通用水泥、專用水泥及特性水泥三大類。但目前市面上不管是通用水泥、專用水泥還是特性水泥在制作過程中，煤耗和料耗的問題非常嚴重，從而也在一定的程度上增加了企業的制造成本。
建筑行業一般都是在室外施工的，在冬季，室外溫度在零度以下，水泥就會凍，因此將無法施工。通常為防止水泥混凝土混合物在低溫下遭到凍害，人們通常采用加入防凍劑或蒸汽養護、保溫等防凍方法，但后者因施工復雜，效率低，不適于大面積采用。
因此，研究開發一種具有較好的水泥強度及抗凍性能的水泥，具有較好的應用價值，也符合目前建筑行業的要求。
技術實現要素：
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種高強度防凍水泥及制備方法，所述水泥不僅具有較高的強度，還具有較好的抗凍性能，能夠有效避免水泥在冬天應用過程中產生的掉屑、脫落及裂縫現象，大大提高了水泥的使用性能，具有較好的應用價值。
本發明解決技術問題采用如下技術方案：
本發明涉及一種高強度防凍水泥，包括如下重量份數的各組分：硅酸鹽水泥熟料60~70份、石膏15~18份、硅藻土8~15份、凹凸棒土10~16份、粉煤灰13~17份、玻璃廢渣15~22份、爐渣7~13份、氯化鈣3~8份、水泥改性劑4~10份、調節劑3~5份、穩定劑2~6份。
優選地，所述水泥包括如下重量份數的各組分：硅酸鹽水泥熟料68份、石膏16份、硅藻土12份、凹凸棒土15份、粉煤灰15份、玻璃廢渣20份、爐渣10份、氯化鈣6份、水泥改性劑8份、調節劑5份、穩定劑4份。
優選地，所述水泥改性劑包括如下重量份的各組分：乙酸乙烯酯5~10份、酚醛樹脂8~15份、木質素3~6份、聚丙烯酸鈉5~9份、三聚氰胺樹脂2~5份。
優選地，所述調節劑為酒石酸、硼酸鈉、氯化鉀中的任一種。
優選地，所述穩定劑為硬脂酸鈉或者硬脂酸鈣。
本發明還涉及一種制備高強度防凍水泥的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取各原料，并將各固體原料進行粉碎，過80~150目篩，備用；
（2）按照配比將乙酸乙烯酯、酚醛樹脂、木質素、聚丙烯酸鈉和三聚氰胺樹脂混合攪拌均勻，并將混合物研磨過200目篩，得到水泥改性劑；
（3）按照配比將粉碎后的硅酸鹽水泥熟料、石膏、硅藻土、凹凸棒土、粉煤灰、玻璃廢渣、爐渣、氯化鈣加入自動拌合機拌鍋內，攪拌均勻，得到混合物a1；
（4）將步驟（2）中得到的水泥改性劑與水混合得到混合液，然后將混合液加入到混合物a1中，混合攪拌20~30min，然后再加入調節劑和穩定劑，繼續攪拌20~30min，即得到所述高強度防凍水泥。
優選地，所述步驟（4）中加入水的質量為水泥各組分總質量的0.5~1.5倍。
優選地，所述步驟（4）中將混合液加入到混合物a1中的方法為緩慢加入，邊加邊對混合物進行攪拌，其中攪拌轉速為20~30轉/min，混合液加完畢后，提高轉速為40~60轉/min。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
（1）本發明所述的高強度防凍水泥，不僅具有較高的強度，還具有較好的抗凍性能，能夠有效避免水泥在冬天應用過程中產生的掉屑、脫落及裂縫現象，大大提高了水泥的使用性能，具有較好的應用價值。
（2）本發明所述的高強度防凍水泥中添加有水泥改性劑，有效解決的水泥硬化、不抗凍、防水性差等性能，且所述水泥改性劑比現有技術中的水泥改性劑具有成本低、效果好的特點。
（3）本發明所述的高強度防凍水泥中添加有玻璃廢渣和爐渣，一方面有利于水泥各組分之間的粘結牢固性，提高了水泥整體性能的耐久性，另一方面實現了廢棄物的再利用，提高了原料利用率，降低了水泥的制作成本。
（4）本發明所述的高強度防凍水泥中添加有凹凸棒土，具有較好的粘性和可塑性，有利于原料之間的乳化和粘結，能夠大大增加水泥粘結性能和防腐蝕效果，為水泥強度的提高提供了一定的保障。
（5）本發明所述的高強度防凍水泥的制備方法簡單、操作方便，工藝條件溫和，適合工業化推廣生產。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件，例如sambrook等分子克隆：實驗室手冊（newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989）中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件。
實施例1：
本實施例涉及一種高強度防凍水泥及制備方法；
所述高強度防凍水泥，由如下重量份數的各組分制備而成：
硅酸鹽水泥熟料68份、石膏16份、硅藻土12份、凹凸棒土15份、粉煤灰15份、玻璃廢渣20份、爐渣10份、氯化鈣6份、水泥改性劑8份、調節劑5份、穩定劑4份。
其中，水泥改性劑包括如下重量份的各組分：乙酸乙烯酯8份、酚醛樹脂12份、木質素5份、聚丙烯酸鈉6份、三聚氰胺樹脂3份。
所述調節劑為酒石酸。
所述穩定劑為硬脂酸鈉。
本發明所述制備高強度防凍水泥的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取各原料，并將各固體原料進行粉碎，過100目篩，備用；
（2）按照配比將乙酸乙烯酯、酚醛樹脂、木質素、聚丙烯酸鈉和三聚氰胺樹脂混合攪拌均勻，并將混合物研磨過200目篩，得到水泥改性劑；
（3）按照配比將粉碎后的硅酸鹽水泥熟料、石膏、硅藻土、凹凸棒土、粉煤灰、玻璃廢渣、爐渣、氯化鈣加入自動拌合機拌鍋內，攪拌均勻，得到混合物a1；
（4）將步驟（2）中得到的水泥改性劑與水混合得到混合液，然后將混合液加入到混合物a1中，混合攪拌20min，然后再加入調節劑和穩定劑，繼續攪拌30min，即得到所述高強度防凍水泥。
步驟（4）中加入水的質量為水泥各組分總質量的1倍。
步驟（4）中將混合液加入到混合物a1中的方法為緩慢加入，邊加邊對混合物進行攪拌，其中攪拌轉速為30轉/min，混合液加完畢后，提高轉速為50轉/min。
實施例2：
本實施例涉及一種高強度防凍水泥及制備方法；
所述高強度防凍水泥，由如下重量份數的各組分制備而成：
硅酸鹽水泥熟料60份、石膏15份、硅藻土8份、凹凸棒土10份、粉煤灰13份、玻璃廢渣15份、爐渣7份、氯化鈣3份、水泥改性劑4份、調節劑3份、穩定劑2份。
其中，水泥改性劑包括如下重量份的各組分：乙酸乙烯酯5份、酚醛樹脂8份、木質素3份、聚丙烯酸鈉5份、三聚氰胺樹脂2份。
所述調節劑為硼酸鈉。
所述穩定劑為者硬脂酸鈣。
本發明所述制備高強度防凍水泥的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取各原料，并將各固體原料進行粉碎，過80目篩，備用；
（2）按照配比將乙酸乙烯酯、酚醛樹脂、木質素、聚丙烯酸鈉和三聚氰胺樹脂混合攪拌均勻，并將混合物研磨過200目篩，得到水泥改性劑；
（3）按照配比將粉碎后的硅酸鹽水泥熟料、石膏、硅藻土、凹凸棒土、粉煤灰、玻璃廢渣、爐渣、氯化鈣加入自動拌合機拌鍋內，攪拌均勻，得到混合物a1；
（4）將步驟（2）中得到的水泥改性劑與水混合得到混合液，然后將混合液加入到混合物a1中，混合攪拌20min，然后再加入調節劑和穩定劑，繼續攪拌20min，即得到所述高強度防凍水泥。
步驟（4）中加入水的質量為水泥各組分總質量的0.5倍。
步驟（4）中將混合液加入到混合物a1中的方法為緩慢加入，邊加邊對混合物進行攪拌，其中攪拌轉速為20轉/min，混合液加完畢后，提高轉速為40轉/min。
實施例3：
本實施例涉及一種高強度防凍水泥及制備方法；
所述高強度防凍水泥，由如下重量份數的各組分制備而成：
硅酸鹽水泥熟料70份、石膏18份、硅藻土15份、凹凸棒土16份、粉煤灰17份、玻璃廢渣22份、爐渣13份、氯化鈣8份、水泥改性劑10份、調節劑5份、穩定劑6份。
其中，水泥改性劑包括如下重量份的各組分：乙酸乙烯酯10份、酚醛樹脂15份、木質素6份、聚丙烯酸鈉9份、三聚氰胺樹脂5份。
所述調節劑為氯化鉀。
所述穩定劑為硬脂酸鈣。
本發明所述制備高強度防凍水泥的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取各原料，并將各固體原料進行粉碎，過150目篩，備用；
（2）按照配比將乙酸乙烯酯、酚醛樹脂、木質素、聚丙烯酸鈉和三聚氰胺樹脂混合攪拌均勻，并將混合物研磨過200目篩，得到水泥改性劑；
（3）按照配比將粉碎后的硅酸鹽水泥熟料、石膏、硅藻土、凹凸棒土、粉煤灰、玻璃廢渣、爐渣、氯化鈣加入自動拌合機拌鍋內，攪拌均勻，得到混合物a1；
（4）將步驟（2）中得到的水泥改性劑與水混合得到混合液，然后將混合液加入到混合物a1中，混合攪拌30min，然后再加入調節劑和穩定劑，繼續攪拌30min，即得到所述高強度防凍水泥。
步驟（4）中加入水的質量為水泥各組分總質量的1.5倍。
步驟（4）中將混合液加入到混合物a1中的方法為緩慢加入，邊加邊對混合物進行攪拌，其中攪拌轉速為0轉/min，混合液加完畢后，提高轉速為60轉/min。
綜上所述，本發明所述的高強度防凍水泥，不僅具有較高的強度，還具有較好的抗凍性能，能夠有效避免水泥在冬天應用過程中產生的掉屑、脫落及裂縫現象，大大提高了水泥的使用性能，具有較好的應用價值。本發明所述的高強度防凍水泥的制備方法簡單、操作方便，工藝條件溫和，適合工業化推廣生產。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。