一种无机水泥材料及其制备方法技术领域
本发明涉及一种无机材料，具体是一种无机水泥材料。
背景技术
近年来，随着我国基础建设的迅猛发展，水泥的用量继续攀升，但是水泥工业是一
个能耗、高资源消耗并且环境污染严重的行业，水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料，水泥
加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶
结在一起，用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水
的侵蚀。长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。
在当前“可持续发展”和“节能减排”政策的背景下，水泥行业的发展面临着巨大的挑战和冲
击，寻求新的原料代替现有原料制造水泥是一种切实可行的途径，市场前景广阔。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无机水泥材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种无机水泥材料，由以下原料按照重量份组成：氧化钡3-8份、云母粉2-10份、硫
酸钙5-12份、硅酸盐22-35份、粉煤灰30-46份、沸石粉10-17份、无机纤维棉2-5份、硅藻土4-
8份和氧化铝微粉3-5份。
作为本发明进一步的方案：无机纤维棉为矿渣、硅石和焦炭经过高温熔融并且经
过离心得到，矿渣、硅石和焦炭的重量之比为3-5:2-6:1。
作为本发明进一步的方案：硅酸盐采用硅酸钠、硅酸钙、硅酸钾和硅酸铝的一种或
多种的混合物，粉煤灰采用市场上出售的二级粉煤灰。
所述无机水泥材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将硅藻土放置在2mol/L的盐酸中浸泡15-30分钟，将浸泡后的产物采用去
离子水洗至中性，再将硅藻土采用微波处理，得到改性硅藻土；
步骤二，将改性硅藻土、粉煤灰、云母粉、沸石粉、硫酸钙、硅酸盐和氧化钡放在混
料机并且加入混合物总重量3-5倍的水，混料机将水和混合物以100-150rpm的转速进行搅
拌，搅拌过程中加入无机纤维棉和氧化铝微粉，加料结束后混料机以300-450rpm的转速继
续搅拌30-50分钟，得到混合溶液；
步骤三，将混合溶液放在干燥炉中并且保持干燥炉的温度为45-80摄氏度，完全干
燥完毕即可得到成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛并且原料价格低廉，
制备工艺简单，生产成本低，适用于工业化的大规模生产；本发明的各组分之间起协同作
用，既解决了粉煤灰排放大量堆放的问题，变废为宝，合理利用资源，又提供了一种抗压强
度和抗折强度性能优于现有水泥的产品，使用效果好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种无机水泥材料，由以下原料按照重量份组成：氧化钡3份、云母粉2份、硫酸钙5
份、硅酸盐22份、粉煤灰30份、沸石粉10份、无机纤维棉2份、硅藻土4份和氧化铝微粉3份。无
机纤维棉为矿渣、硅石和焦炭经过高温熔融并且经过离心得到，矿渣、硅石和焦炭的重量之
比为3:4:1。
所述无机水泥材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将硅藻土放置在2mol/L的盐酸中浸泡15分钟，将浸泡后的产物采用去离
子水洗至中性，再将硅藻土采用微波处理，得到改性硅藻土；
步骤二，将改性硅藻土、粉煤灰、云母粉、沸石粉、硫酸钙、硅酸盐和氧化钡放在混
料机并且加入混合物总重量3倍的水，混料机将水和混合物以100rpm的转速进行搅拌，搅拌
过程中加入无机纤维棉和氧化铝微粉，加料结束后混料机以300rpm的转速继续搅拌30分
钟，得到混合溶液；
步骤三，将混合溶液放在干燥炉中并且保持干燥炉的温度为45摄氏度，完全干燥
完毕即可得到成品。
实施例2
一种无机水泥材料，由以下原料按照重量份组成：氧化钡5份、云母粉4份、硫酸钙7
份、硅酸盐26份、粉煤灰34份、沸石粉12份、无机纤维棉4份、硅藻土6份和氧化铝微粉4份。硅
酸盐采用硅酸钠和硅酸铝的混合物，粉煤灰采用市场上出售的二级粉煤灰。
所述无机水泥材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将硅藻土放置在2mol/L的盐酸中浸泡20分钟，将浸泡后的产物采用去离
子水洗至中性，再将硅藻土采用微波处理，得到改性硅藻土；
步骤二，将改性硅藻土、粉煤灰、云母粉、沸石粉、硫酸钙、硅酸盐和氧化钡放在混
料机并且加入混合物总重量5倍的水，混料机将水和混合物以120rpm的转速进行搅拌，搅拌
过程中加入无机纤维棉和氧化铝微粉，加料结束后混料机以360rpm的转速继续搅拌35分
钟，得到混合溶液；
步骤三，将混合溶液放在干燥炉中并且保持干燥炉的温度为56摄氏度，完全干燥
完毕即可得到成品。
实施例3
一种无机水泥材料，由以下原料按照重量份组成：氧化钡7份、云母粉7份、硫酸钙
10份、硅酸盐29份、粉煤灰41份、沸石粉14份、无机纤维棉3份、硅藻土6份和氧化铝微粉5份。
无机纤维棉为矿渣、硅石和焦炭经过高温熔融并且经过离心得到，矿渣、硅石和焦炭的重量
之比为5:3:1。硅酸盐采用硅酸钙，粉煤灰采用市场上出售的二级粉煤灰。
所述无机水泥材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将硅藻土放置在2mol/L的盐酸中浸泡26分钟，将浸泡后的产物采用去离
子水洗至中性，再将硅藻土采用微波处理，得到改性硅藻土；
步骤二，将改性硅藻土、粉煤灰、云母粉、沸石粉、硫酸钙、硅酸盐和氧化钡放在混
料机并且加入混合物总重量3倍的水，混料机将水和混合物以140rpm的转速进行搅拌，搅拌
过程中加入无机纤维棉和氧化铝微粉，加料结束后混料机以440rpm的转速继续搅拌46分
钟，得到混合溶液；
步骤三，将混合溶液放在干燥炉中并且保持干燥炉的温度为73摄氏度，完全干燥
完毕即可得到成品。
实施例4
一种无机水泥材料，由以下原料按照重量份组成：氧化钡8份、云母粉10份、硫酸钙
12份、硅酸盐35份、粉煤灰46份、沸石粉17份、无机纤维棉5份、硅藻土8份和氧化铝微粉5份。
无机纤维棉为矿渣、硅石和焦炭经过高温熔融并且经过离心得到，矿渣、硅石和焦炭的重量
之比为3:5:1。硅酸盐采用硅酸钠、硅酸钙、硅酸钾和硅酸铝的混合物，粉煤灰采用市场上出
售的二级粉煤灰。
所述无机水泥材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将硅藻土放置在2mol/L的盐酸中浸泡30分钟，将浸泡后的产物采用去离
子水洗至中性，再将硅藻土采用微波处理，得到改性硅藻土；
步骤二，将改性硅藻土、粉煤灰、云母粉、沸石粉、硫酸钙、硅酸盐和氧化钡放在混
料机并且加入混合物总重量3倍的水，混料机将水和混合物以150rpm的转速进行搅拌，搅拌
过程中加入无机纤维棉和氧化铝微粉，加料结束后混料机以380rpm的转速继续搅拌50分
钟，得到混合溶液；
步骤三，将混合溶液放在干燥炉中并且保持干燥炉的温度为80摄氏度，完全干燥
完毕即可得到成品。
对比例
除不含有无机纤维棉，对比例1的组分和制备方法均与实施例1相同。
选取实施例1-4的产品、对比例1的产品和现有产品测试各自三天的抗压和抗折强
度，具体数据见表1。
表1
从表1可以看出，实施例1-4产品3天的抗压和抗折强度远远优于对比例1的产品和
现有的水泥产品，完全可以替代现有的水泥产品。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在
不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论
从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包
含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当
将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。