[发明专利]一种基于矿渣的胶凝材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料，具体地，涉及一种胶凝材料，以及它的制备方法和应用。

背景技术

目前国内应用于建材领域的新型环保胶凝材料，原料中所使用的工业废渣较为单一(如：孙宝云等人利用莱钢产生的高炉渣以30％的掺量代替水泥，强度达到了标号为325的普通硅酸盐水泥的要求)，不能同时实现多种工业废渣等固体废物的资源化，且没有大规模的投入到实际建筑物修筑中；即使有少量的工程实例，也是将一些工业固体废物作为混凝土的小掺量添加剂使用，没有真正的同时实现固体废物作为原材料，且生产过程接近于零的污染物排放。

专利申请CN201010163504.7公开了一种脱硫石膏-高钙粉煤灰地聚合物胶凝材料，其特征在于：该地聚合物胶凝材料的原料包括高钙粉煤灰、热处理脱硫石膏和复合化学外加剂，其中：热处理脱硫石膏为脱硫石膏在600℃～800℃的温度下煅烧0.5h～1.5h而得；复合化学外加剂由氢氧化钠和液体状的钠水玻璃配制而成，复合化学外加剂的模数M(SiO₂)/n(Na₂O)为1.5～2.0；该三种原料之间的量比关系为：高钙粉煤灰与热处理脱硫石膏的质量比为9∶1～8∶2；由复合化学外加剂引入的Na2O的质量为高钙粉煤灰与热处理脱硫石膏质量之和的10％～15％。该技术用料较多，处理复杂，成本较高，制得的胶凝材料抗压强度也较低。

即现有的胶凝材料均存在着某些方面的不足，这影响胶凝材料的发展和推广。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供一种基于矿渣的胶凝材料。

本发明的另一目的在于提供所述基于矿渣的胶凝材料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供所述基于矿渣的胶凝材料在建筑领域的应用。

本发明提供的基于矿渣的胶凝材料，包括如下重量份的原料：白云石10～20份，激发剂1～5份和矿渣80～90份。

本发明提供的基于矿渣的胶凝材料，优选地，包括如下重量份的原料：白云石13～15份，激发剂1～2份和矿渣83～86份。

本发明提供的基于矿渣的胶凝材料，更优选地，包括如下重量份的原料：白云石14份，激发剂2份和矿渣84份。

其中，所述激发剂选自：Na₂CO₃、KCl、NaCl和NaOH等中的一种或多种。

本发明提供的基于矿渣的胶凝材料的制备方法，是将各原料研磨至细颗粒后，按比例进行混合，在搅拌机中搅拌均匀，即得。

上述制备方法中：

在对白云石进行研磨前，可以先将其进行煅烧。

其中，所述对白云石进行煅烧的温度为800～1000℃。优选900℃。

所述原料研磨的细度分别为：白云石3000～6000cm²/g，激发剂3000～6000cm²/g和矿渣5000～7000cm²/g。

所述原料搅拌的时间为25～35s。优选30s。

所述原料搅拌时搅拌机的转速为250～350r/min。优选300r/min。

本发明提供的材料可以应用于建筑领域。

本发明提供的胶凝材料，28d最高抗压强度能达到37.5MPa，最高抗折强度达到5.8MPa，其强度性能指标优于325水泥(28d抗压强度为32.5MPa，抗折强度为5.5MPa)。并且用矿渣这种工业固体废物制备胶凝材料，生产过程接近于零的污染物排放。作为建筑材料水泥的可替代品，可以使水泥工业的污染大幅度降低，直至全部消除，实现大量固体废物的资源化。

总之，本发明与现有技术相比，采用较多含量的矿渣，能够同时实现多种工业废渣等固体废物的资源化，废物利用；不使用混凝土、石灰等，节约资源；生产过程接近于零的污染物排放，保护环境；抗压、抗着强度性能优于现有技术，且成本较低，经济效益较大。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明所使用的激发剂均是固体的，可以从市场上购得。矿渣和白云石均为本领域常规用料。

本发明的百分数“％”均指重量百分比。

实施例1

胶凝材料：白云石14％，激发剂Na₂CO₃0.5％、KCl 0.5％和NaCl1％，矿渣84％。