[發(fā)明專利]一種復(fù)合膠凝材料及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210097551.5
• 申請(qǐng)日: 2012-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN102633461A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周建梅;郝潤霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B24/24
• 分類號(hào): C04B24/24;C04B22/16;C04B22/14;C04B7/26;C04B7/48;C04B18/30
• 代理公司: 包頭市專利事務(wù)所 15101
• 代理人: 莊英菊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合膠凝材料及其制備方法，屬于建筑材料。

背景技術(shù)

20世紀(jì)90年代以來，我國水泥工業(yè)走上了一條高產(chǎn)、高耗、低效、高環(huán)境負(fù)荷的不可持續(xù)發(fā)展道路。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2011年我國水泥產(chǎn)量達(dá)到20.6億噸，雖然現(xiàn)在水泥行業(yè)在生產(chǎn)工藝、污染物治理進(jìn)行了改進(jìn)，但因產(chǎn)量巨大，水泥行業(yè)仍是大氣的重污染行業(yè)。因此，水泥對(duì)環(huán)境的污染已不容忽視，必須通過科技創(chuàng)新加以根本性的改造，能夠不用或少用水泥熟料，使水泥混凝土行業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展之路。目前世界各國為解決資源和能源問題，把水泥的研究重點(diǎn)放在混合水泥上。亦即，在水泥熟料中摻合高爐礦渣、粉煤灰等來生產(chǎn)水泥或在水泥混凝土中摻入高爐礦渣、粉煤灰等來取代水泥，以緩解日趨增加的資源和能源的需求量。

粒化高爐礦渣和鋼渣是鋼鐵廠產(chǎn)生的廢渣，盡管從上世紀(jì)50年代開始，我國學(xué)者就開始研究礦渣在水泥混凝土中的高效利用，先后出現(xiàn)了石膏礦渣水泥、堿礦渣水泥、低熱微膨脹水泥、鋼渣水泥等產(chǎn)品品種，但是都因?yàn)槟承┰蚨鴽]有得到大范圍的應(yīng)用。而鋼渣實(shí)際利用率我國僅約40％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家水平。

脫硫石膏和粉煤灰都是燃煤電廠產(chǎn)生的廢棄物，如不加以利用，會(huì)造成環(huán)境的二次污染。因此，如何較好的使這兩大固體廢物得到處理和綜合利用，達(dá)到固廢資源化，不僅對(duì)電廠本身，而且對(duì)社會(huì)都具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。

脫硫石膏具有與天然石膏相同的主成分CaSO₄·2H₂O，因此，在與粉煤灰、礦渣粉、鋼渣粉等復(fù)合，再配以其它的激發(fā)劑，反應(yīng)后的膠結(jié)材料應(yīng)具有一定強(qiáng)度。目前，脫硫石膏與其他工業(yè)廢棄物的利用研究主要集中在脫硫石膏分別與粉煤灰、礦渣的結(jié)合利用研究上，而脫硫石膏與鋼渣粉的復(fù)合很少有報(bào)道，專利CN?101538140?B報(bào)道的脫硫石膏基鋼渣復(fù)合膠凝材料則為一種良好的石膏基材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種固體廢棄物用量大，不污染環(huán)境，制備工藝簡(jiǎn)單的一種復(fù)合膠凝材料及其制備方法。

技術(shù)解決方案：

一種復(fù)合膠凝材料，包括下列物料，按重量百分比計(jì)：高爐礦渣粉28～55％，鋼渣粉0～18％，粉煤灰22～45％，脫硫石膏5～15％，復(fù)合堿固體激發(fā)劑6～10％。

所述復(fù)合固體激發(fā)劑包括：氫氧化鈉、碳酸鈉、低模數(shù)液體水玻璃、改性劑，原料組成重量比為：氫氧化鈉10～25％，碳酸鈉10～25％，低模數(shù)液體水玻璃55～65％，改性劑0.2～0.5％。

所述低模數(shù)液體水玻璃為模數(shù)2.5～2.8，波美度40～50度的水玻璃。

所述改性劑為聚丙烯酰胺或聚磷酸鹽。

一種復(fù)合膠凝材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)復(fù)合固體激發(fā)劑的制備：將原料組成按重量比計(jì)：氫氧化鈉10～25％，碳酸鈉10～25％，低模數(shù)液體水玻璃55～65％，改性劑聚丙烯酰胺或聚磷酸鹽0.2～0.5％混合均勻，在真空條件下陳化消解24～48小時(shí)，在140～170℃下干燥，干燥后，再進(jìn)行粉磨至比表面積不小于300m²/kg得到的固體粉末；復(fù)合固體激發(fā)劑對(duì)粉煤灰、礦渣粉、鋼渣粉起主要的活性激發(fā)作用。

(2)脫硫石膏的制備：將潮濕狀的煙氣脫硫石膏在130℃-160℃的溫度下煅燒3-5小時(shí)，冷卻后粉磨至比表面積不小于300m²/kg的固體粉末；脫硫石膏具有雙重作用，一是對(duì)高爐礦渣、鋼渣及粉煤灰起到輔助激發(fā)作用；二是對(duì)所得膠凝材料的凝結(jié)時(shí)間起到調(diào)整作用；

(3)將高爐礦渣28～55％、粉煤灰22～45％、復(fù)合固體激發(fā)劑6～10％、脫硫石膏5～15％依次加入磨機(jī)，混磨20～60分鐘，磨至比表面積不小于300m²/kg，再加入比表面積不小于400m²/kg的鋼渣粉0～18％，充分混合即得復(fù)合膠凝材料；或是將所述高爐礦渣、粉煤灰、復(fù)合固體激發(fā)劑、脫硫石膏、鋼渣分別進(jìn)行粉磨后，再混合均勻即得復(fù)合膠凝材料。