[发明专利]一种胶凝材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种胶凝材料及其制备方法，该胶凝材料包括以下原料：工业固体废弃物、外加掺合料和激发剂。本发明所得的胶凝材料具有早期强度高、后期强度持续增长，且具有高抗蚀性和低收缩性，可显著提高工程的使用寿命，缩短工期，提高工作效率，降低施工成本；其制备方法简单，以工业固体废弃物为原料，变废为宝，且制备过程中无需高温煅烧，能耗低，胶凝材料试件成型试件短，可大大缩短工期，提高工作效率。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种胶凝材料及其制备方法。

背景技术

硅酸盐胶凝材料是建筑行业基础性原材料，伴随着我国经济的快速发展以及城市化进程的加快，对硅酸盐胶凝材料的需求与日俱增，而硅酸盐胶凝材料的生产又伴随着大量的资源和能源的消耗，据统计生产1t胶凝材料熟料需要排放约1t二氧化碳，消耗1t石灰石，200千克黏土，235千克标准煤。面对日益恶化的自然环境和逐渐枯竭的能源资源以及经济建设对混凝土的巨大需求，急需找到一种环保型的胶凝材料作为硅酸盐胶凝材料的代替品。但是我国西部地区气候条件复杂，基础设施很容易受到盐碱等的侵蚀而无法达到预期的使用寿命。普通硅酸盐水泥已无法满足需求。

专利20110276233.0公布了一种镁渣-矿渣胶凝材料，其28天抗压强度最大只有65MPa。专利201710619159.5用用硅铝扎、铝型材渣制备了一种环保型胶凝材料，但是其28天抗压强度也只有60MPa左右。专利201610407168制得了一种高早强、高抗蚀硅酸盐水泥，28天收缩率在0.051％以下，但是其3天抗压强度为35MPa左右，28天抗压强度也只是56MPa左右，且原材料大部分并非工业固体废弃物。专利201611150069.8公布了一种磷渣基胶凝材料，其3d抗压强度能达到50MPa左右，但是其化学激发剂掺量过多，不是环境友好型的。

随着工业企业的快速发展，固体废弃物如粉煤灰，矿渣，铜渣，玻璃渣，煤矸石等的产量越来越多，有研究表明我国现在堆积的工业固体废物有60亿吨，这些固体废弃物长期堆存不仅占用大量土地，而且会对水系和大气等造成的严重污染和危害，这些固体废弃物占用大量的土地资源，污染空气，这些工业固体废弃物的无害化处理和综合利用已成为现在亟需解决的环保问题之一。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种胶凝材料及其制备方法，该胶凝材料具有早期强度高、后期强度持续增长，且具有高抗蚀性和低收缩性，可显著提高工程的使用寿命，缩短工期，提高工作效率，降低施工成本；其制备方法简单，以工业固体废弃物为原料，变废为宝，且制备过程中无需高温煅烧，能耗低，胶凝材料试件成型试件短，可大大缩短工期，提高工作效率。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

(一)一种胶凝材料，包括以下原料：工业固体废弃物、外加掺合料和激发剂。

优选的，所述工业固体废弃物包含粉煤灰、矿渣、铜渣、玻璃渣、煤矸石中的一种或多种。

优选的，所述工业固体废弃物的含水率不超过1％。

优选的，所述粉煤灰中氧化硅和氧化铝含量大于70％，比表面积不小于400m²/kg，含水率不超过1％。

优选的，所述矿渣的比表面积不小于600m²/kg。

优选的，所述铜渣中的氧化硅和氧化铝含量为40-45％，比表面积不小于400m²/kg，含水率不超过1％。

优选的，所述玻璃渣包含硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃中的一种或多种。

优选的，所述玻璃渣的表面积不小于400m²/kg。

优选的，所述煤矸石中的氧化硅和氧化铝含量为80-84.5％，比表面积不小于400m²/kg。