[發明專利]一種復合膠凝材料及其生產方法

無效

• 申請號: 200910043387.8
• 申請日: 2009-05-14
• 公開（公告）號: CN101549977A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 呂運征;柳舒;呂運鳳;李億平;段緒峰
• 申請（專利權）人: 呂運征
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B18/08;C04B18/14;C04B18/30
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技術領域

本發明屬于膠凝材料技術領域，特別涉及一種利用粉煤灰和工業礦渣生產的復合膠凝材料及其生產方法。

背景技術

粉煤灰和礦渣固體廢棄物的處理與利用已倍受世界各國的關注，我國歷年積累的廢棄物總量已超過億噸，大量的廢棄物未經任何有效處理進行排放，占用耕地、污染環境，因此徹底治理污染，使廢渣變廢為寶，是我們義不容辭的歷史使命。在我國常采用原狀粉煤灰或磨細礦渣作為水泥的混合材及混凝土的摻合料，由于技術上的原因，粉煤灰和礦渣作為原材料生產膠凝材料時，參量低、活性不高、穩定性差，影響建筑工程的質量；雖然現在粉煤灰的激發與活化研究的方法較多，主要是機械磨細法、石灰堿激發法、蒸養法，采用這些方法生產成本較高、投資大、工藝復雜，大規模應用一直沒有得到突破。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種綜合利用粉煤灰或礦渣等廢棄物生產早強高、和易性好、抗凍抗滲性能好的復合膠凝材料；廢棄物的摻量高、不產生環境污染，可以有效提高膠凝材料的性能和砼的穩定性，加速膠凝材料的早期水化，保證后期強度的穩定性，可以作為高性能復合水泥或高性能砼的膠結料。

解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種復合膠凝材料包括硅酸鹽水泥和粉煤灰，其特征在于各組份的重量百分比為：硅酸鹽水泥20-70％，粉煤灰10-55％，活性材0-65％，硫酸鹽激發劑0.5-8％，堿性激發劑0.5-15％，復合外加劑0.05-3.5％，減水劑0-1％，引氣劑0-0.025％；所述活性材包括鋼渣粉、粒化高爐礦渣、火山灰質混合材、硅灰等，它們可以單獨使用或組合使用；所述復合外加劑包括早強劑、助磨劑、阻銹劑等，選取其中兩種或兩種以上進行組合使用。

所述的硫酸鹽激發劑包括二水石膏、半水石膏、無水石膏、磷石膏、氟石膏、芒硝等，它們可以單獨使用或組合使用，優選使用二水石膏。

所述的堿性激發劑包括石灰、水玻璃、氫氧化鈉、氫氧化鉀等，它們可以單獨使用或組合使用，優選使用石灰或水玻璃。

所述復合外加劑中的早強劑包括氯鹽類，例如氯化鈉、氯化鈣、氯化鋁等；硫酸鹽類，例如硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸鋁鉀等；水溶性有機化合物類，例如三乙醇胺、甲酸鹽、乙酸鹽、丙酸鹽、甲醇、乙醇等，它們可以單獨使用或組合使用。該早強劑可優選為氯化鈣、氯化鋁、硫酸鈣、硫酸鋁或三乙醇胺，更優選為氯化鈣或硫酸鈣。

所述復合外加劑中的助磨劑包括醇類，例如乙二醇、丙二醇等；醇胺類，例如三乙醇胺下腳料、三乙醇胺、三異丙醇胺、醋酸三乙醇胺、二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、乙醇胺等；木質素磺酸鹽類，例如木質素磺酸鈉；烷基磺酸鹽類，例如十二烷基苯磺酸鈉；脂肪酸及其鹽類，例如甲酸、硬脂酸、油酸、尿素等，它們可以單獨使用或組合使用。該助磨劑可優選為三乙醇胺下腳料、三乙醇胺、尿素或十二烷基苯磺酸鈉，更優選為三乙醇胺或十二烷基苯磺酸鈉。

所述復合外加劑中的阻銹劑包括亞硝酸/硝酸鹽，例如亞硝酸鈉、硝酸鈣等；磷酸鹽，例如磷酸鈉、磷酸鈣等；氯鋁酸鹽，例如氯鋁酸鈣；苯甲酸鹽，例如苯甲酸鈉，它們可以單獨使用或組合使用。該阻銹劑可優選為亞硝酸鈉、硝酸鈣或氯鋁酸鈣，更優選為硝酸鈣。

所述減水劑包括木質素磺酸鹽類，例如木質素磺酸鈣、木質素磺酸鈉、木質素磺酸鎂、丹寧等；多環芳香族磺酸鹽類，例如萘和萘的同系磺化物與甲醛縮合物的鹽、胺基磺酸鹽等；水溶性樹脂磺酸鹽類，例如磺化三聚氰胺樹脂、磺化古碼隆樹脂等；脂肪族類，例如聚羧酸鹽、聚丙烯酸鹽、脂肪族羥甲基磺酸鹽高縮聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽等，它們可以單獨使用或組合使用。該減水劑可優選為木質素磺酸鈣、萘磺化物與甲醛縮合物的鹽、聚羧酸鹽或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽，更優選為木質素磺酸鈣或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽。

所述引氣劑包括松香樹脂類，例如松香熱聚物、松香皂等；烷基和烷基芳烴磺酸鹽類，例如十二烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基苯酚聚氧乙烯醚等；脂肪醇磺酸鹽類，例如脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸鈉、脂肪醇硫酸鈉等，它們可以單獨使用或組合使用。該引氣劑可優選為十二烷基磺酸鹽或脂肪醇聚氧乙烯磺酸鈉。

本發明所述復合膠凝材料的生產方法，包括如下步驟：

(1)按上述配方將粉煤灰、硫酸鹽激發劑、堿性激發劑等依次加入磨機，混磨20-80分鐘，再依次加入復合外加劑、減水劑、引氣劑等，磨至所需細度得到I型磨料，然后將I型磨料和硅酸鹽水泥加入混合機，攪拌均勻，即得A型復合膠凝材料；