[发明专利]一种水硬性胶凝材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水硬性胶凝材料的制备方法，属于水泥基材料领域。

背景技术

在我国，水泥和混凝土是建筑领域的两大支柱产业。根据中国建筑材料联合会与国家统计数据表明，在2013年我国全年水泥产量达到24.1亿吨，混凝土的产量达到21.96亿立方米。同时，随着我国城市化进程加快，建筑业进入高速发展阶段，大量旧建筑物达到使用年限，或由于其它因素需要拆除。一般的混凝土使用年限为50～100年，我国建国初期所建成混凝土工程已经逐渐进入拆除期。据不完全统计，我国2007年建筑物拆除和施工过程中产生了总量达1.5亿吨的废弃混凝土，预计到2020年将产生20亿吨的废弃混凝土。废弃混凝土造成的建筑垃圾已经成为建筑行业一个严重的问题，对废弃混凝土的回收利用迫在眉睫。

混凝土以不可再生资源(石灰石、砂、石子)和不可再生能源(煤炭、石油、天然气)消耗为产业特征，同时伴有严重的环境污染。吴中伟院士早在10多年前就提出中国水泥混凝土工业亟待改造，加快走上优质、低耗、高效与环境相容的可持续发展道路，使水泥混凝土这种最主要的建筑结构材料成为绿色材料。以水泥为例，据报道，我国已初步探明的石灰石储量约为450亿吨，可开发利用的约为250亿吨，按目前的水泥产量，35年后就会出现石灰石资源枯竭的问题。而采用粘土配料烧制水泥，不仅会破坏人类赖以生存的土地，且粘土中SiO₂含量较低，不适于生产高凝胶性水泥，且粘土熔点高，生产时熟料热耗偏高。2009年我国水泥生产能耗占全国总能耗的6.6％。

在我国，废弃混凝土目前主要是作为建筑垃圾做简单的填埋处理，也有将废弃混凝土破碎后作为路基材料使用，总体利用效率低。因此，如何实现废弃混凝土的高效能源化再生利用成为当前的热点问题。

中国专利CN201310110697.3公开了一种“低温烧成水硬性胶凝材料的制备方法”，该胶凝材料具有早强，大量利用废弃物，降低生产能耗，但是早期凝结太快，后期强度不够，且与外加剂适应性较差，难以广泛应用于实际工程。

中国专利CN201110428161.7公开了“一种生态型胶凝材料”，该胶凝材料以建筑垃圾砖粉和半干法脱硫灰等固体废弃物为原料，利用物料间的协同互补作用，变废为宝。但不同原料中的建筑垃圾砖粉成分差异较大，成品质量难以统一调控。

中国专利CN201010533024.5公开了一种“磷铝酸盐系统胶凝材料”，该胶凝材料具有早强，耐火性好的优良性能。但是，早期凝结太快，实际应用中操作难度较大，成本较高，限制了工业化推广。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于为避免再生水泥浆重新利用中存在的性能缺陷，而提供一种水硬性胶凝材料的制备方法和应用。

技术方案：本发明的目的是通过如下措施来制备一种水硬性胶凝材料。

一种水硬性胶凝材料的制备方法，所述的水硬性胶凝材料的组成，按照重量份计为：

将上述各组分混磨至细度以比表面积计为360m²/kg～400m²/kg，获得的水硬性胶凝材料。

使用时，适宜水胶比为0.30～0.50，可掺用各类化学外加剂。

所述的石膏为天然二水石膏、硬石膏、化学石膏及其在300℃～800℃条件下煅烧产物中的一种或两种及两种以上共同使用。

所述的再生水泥是将废水泥浆固体渣、发泡水泥板废渣、泡沫混凝土废渣、废弃混凝土再生利用粗、细集料后废渣，经高温煅烧活化而成，煅烧温度为600℃～1000℃，优选800℃～900℃。

所述的改性剂为磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢铵中的一种。

所述的水化钙黄长石转化剂为偏高岭土、明矾石熟粉中的一种或两者共同使用。

有益效果

1、节能减排，低碳环保：本发明中使用的再生水泥浆是从废水泥浆固体渣、发泡水泥板废渣、泡沫混凝土废渣、废混凝土中回收再利用制得，在合理利用建筑废料的同时，也减少了重新采集水泥生产原料粘土、石灰石等不可再生资源的消耗；且工艺流程中不用经过煅烧，改变了硅酸盐水泥两磨一烧的生产工艺，能源消耗只需要硅酸盐水泥的三分之一到四分之一，生产过程中减少了温室气体二氧化碳及其它有害气体的排放。节约能源，降低生产成本，具有良好的环境效益和经济效益。