[发明专利]胶凝材料、应用以及混凝土

说明书

本发明公开了胶凝材料、应用以及混凝土。胶凝材料包括质量比为4.0～5.0:1.85～2.8的含铝硅酸盐的工业固废和碱激发剂。本发明所提供的胶凝材料不需要高温烧结，制备工艺简单，不需要消耗天然原材料资源，利用固废原材料制成，节约能源，减少环境污染。本发明所提供的胶凝材料具有良好的力学性能。

技术领域

本发明涉及公路工程建设领域，尤其涉及胶凝材料、应用以及混凝土。

背景技术

目前修补材料主要分为有机材料、无机材料和有机无机复合材料，都存在着很多不足的问题：

(1)有机类修补材料：

造价较高，修补周期较短，不利于环保，不适合大面积推广。

(2)有机无机复合材料：

造价高，存在施工不便，不利于环境保护，不适合大面积推广。

(3)无机类修补材料：

无机类修补材料以水泥基无机胶凝材料为主。从力学性能方面来说，早期强度低，恢复交通周期较长，利用大量外加剂后易产生后期强度倒缩情况；与旧混凝土粘结强度低，修补后新旧混凝土处容易产生新裂缝；产品硬而脆，抗折强度低。从环保和能源消耗方面来说，随着我国的交通基础设施建设的高速发展，对水泥等原材料的需求日益剧增。我国是水泥产量大国，长期以来水泥生产中的高温烧结、温室气体排放造成了大气的严重污染，也消耗了大量的自然资源。目前，存在利用工业废料制备复合矿物掺合料快修补材料，然后这种材料仍然存在着以下不足：一是利用工业废料的比例低，约为10％～20％左右，主要是利用其“微集料”的填充作用，对工业废料的利用率较低；二是其矿物掺合料的化学反应原理不一样，其利用其火山灰效应～SiO₂、Al₂O₃等硅酸盐玻璃体，与水泥水化产生的Ca(OH)₂发生二次水化反应，生成水化硅酸钙等凝胶来增加胶凝材料的强度，然而胶凝材料的力学性能仍然有待提高。

因此，针对水泥基无机胶凝材料的上述不足，亟需开发一种力学性能优良，绿色环保的胶凝材料。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明的一个目的是提供一种胶凝材料，其具有优异的力学性能，同时不消耗天然资源，利于环保。

本发明的一个目的是提供一种胶凝材料的应用。

本发明的一个目的是提供一种胶凝材料在混凝土和/或砂浆中的应用。

本发明的又一个目的是提供一种混凝土。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种胶凝材料，包括质量比为4.0～5.0:1.85～2.8的含铝硅酸盐的工业固废和碱激发剂。

优选的是，所述的胶凝材料中，所述含铝硅酸盐的工业固废包括粉煤灰和矿渣。

优选的是，所述的胶凝材料中，所述碱激发剂包括碱金属硅酸盐和碱金属氢氧化物。

优选的是，所述的胶凝材料中，所述碱金属硅酸盐为Na₂SiO₃水溶液。

优选的是，所述的胶凝材料中，所述碱金属氢氧化物包括NaOH。