[发明专利]磨细煤气化粗渣水泥基仿古材料及其制备方法和应用

说明书

本发明具体公开了磨细煤气化粗渣水泥基仿古材料，包括如下成分：磨细煤气化粗渣、水泥、河砂和水；且公开了其制备方法，即将各成分在常温下混合，搅拌均匀，即得。同时还公开了磨细煤气化粗渣水泥基仿古材料在修复古建筑中的应用。本发明的磨细煤气化粗渣水泥基仿古材料为青黑色，呈自然的仿古色，将其用于古建筑修复时，无需着色处理或掺加颜料，且其密度小，铺设轻便，具有良好的抗压强度和抗折强度，并且具有耐高温、耐腐蚀、防腐性能。另外，本发明的磨细煤气化粗渣水泥基仿古材料可以在免烧的条件下迅速成型，不仅能降低建筑成本，实现资源再利用，还能有效避免煤渣的二次污染，符合绿色、生态发展战略。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及磨细煤气化粗渣水泥基仿古材料及其制备方法和应用。

背景技术

中国具有悠久的历史和灿烂的文化，璀璨的古代文明展现出独特的艺术魅力。古文物凝聚了中华民族深邃的智慧和伟大的创新精神，譬如蜿蜒万里的古长城、气势恢宏的大明宫、底蕴深厚的故宫以及无数寄托着前人智慧的古建筑物，成为中华民族宝贵的物质和精神财富。但是，随着时间的推移，受风化、酸雨、冻融及腐蚀等诸多环境因素的影响，许多铭刻着中华民族智慧结晶的名胜古迹正在消逝，给人类文明的传承与发展留下了不少遗憾。为了进一步弘扬博大精深的中华文化，重现古丝路文明之辉煌，开展古建筑的修复和再现是时代的需求，民族的责任，有助于文明传承，具有重要的历史意义。

煤气化技术的应用极大地推动煤炭化工行业的发展，煤气化技术相比传统的直接燃烧虽然显著地减少了环境污染问题，但气化过程中也产生了大量的煤气化残渣，煤气化产能以合成氨产量估算，全年生产合成氨约9000万吨，煤气化装置全年需要煤炭量约13.5亿吨，以灰含量18％计算、碳转化率94％计算，则每年产生3.04亿吨灰渣，这对实现煤气化技术的近零排放提出了新的课题，如果采用填埋的方式处理这些煤气化渣需要占用大量的土地资源和运输成本，同时也是一种资源浪费，其渗滤液还会对土壤、地下水源造成严重污染，也是周边地区大气沙尘的主要来源，亟待综合开发利用。煤气化渣分为粗渣和细渣，其中粗渣是一种极为复杂的无机混合物，以硅酸盐、硫铝酸盐以及各种金属氧化物的混合物存在，通常以氧化物的形式来表示煤灰的组成。化学分析表明，除未完全气化的碳外，粗渣主要由SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O、TiO₂和SO₂等氧化物构成。将煤气化粗渣应用于土木工程材料领域是一项新兴的环保技术，不仅能降低建筑成本，而且实现了废物利用，符合绿色、生态发展战略。

发明内容

本发明的目的在于解决对受风化、冻融、酸雨及腐蚀等诸多环境因素影响的古建筑进行修复和再现，提供一种磨细煤气化粗渣水泥基仿古材料。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

(一)磨细煤气化粗渣水泥基仿古材料，其特征在于，包括如下成分：磨细煤气化粗渣、水泥、河砂和水。

优选地，磨细煤气化粗渣60～75份、水泥3～7份、河砂15～25份、水8～11份。

优选地，所述磨细煤气化粗渣的平均粒径为30～50μm，比表面积为240～260m²/kg。

优选地，所述水泥为普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5，比表面积为不小于330m²/kg。

优选地，所述河砂为中砂。

优选地，所述磨细煤气化粗渣水泥基仿古材料还包括如下成分：盐和碱。

优选地，所述碱0.02～0.06份、所述盐0.05～0.15份。