[發明專利]一種膠凝材料、混凝土預制件及混凝土預制件的制備方法

在審

• 申請號: 201811556248.0
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109608068A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 邢奕;杜惠惠;倪文;李穎;高廣軍;高巍;陳心穎
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C04B7/24
• 分類號: C04B7/24;C04B7/21;C04B28/08
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明涉及固體廢棄物資源化綜合利用和建筑材料領域，具體涉及到一種膠凝材料、混凝土預制件及混凝土預制件的制備方法。該混凝土預制件包括15％～45％的膠凝材料、40％～80％的骨料和1～4‰的減水劑；其中，以重量百分比計，膠凝材料包括55％～75％的釩鈦礦渣粉、15％～35％的鋼渣和10％～20％的工業副產石膏，釩鈦礦渣粉、鋼渣和工業副產石膏的比表面積為450m²/kg～700m²/kg。本發明解決了釩鈦礦渣利用率低以及混凝土制備過程中能源資源消耗大、污染嚴重的問題，顯著增加了經濟環境效益。

技術領域

本發明涉及固體廢棄物資源化綜合利用和建筑材料領域，具體涉及到一種膠凝材料、混凝土預制件及混凝土預制件的制備方法。

背景技術

裝配式混凝土預制件是指在工廠化流水線生產方式進行制作、養護，最終運輸到施工現場進行定位、裝配、整合構成建筑的構件。

傳統的混凝土制備過程中采用大量水泥熟料作為膠凝材料、人工砂石作骨料進行制備得到，燒制水泥的過程中消耗了大量的能源、自然資源，生成的大量廢氣(CO₂、 SO₂等)造成空氣的嚴重惡化，加重了溫室效應。因此采用新的材料代替水泥熟料作為 膠凝材料進行制備混凝土預制件是一種國家資源能源合理利用的發展趨勢。

釩鈦礦渣是以釩鈦磁鐵礦為原料在高爐煉鐵時產生的廢渣。釩鈦礦渣化學成分與普通礦渣相似，主要為CaO、SiO₂、Al₂O₃、MgO等，但釩鈦礦渣TiO₂含量較高，CaO的 含量相對較低，導致釩鈦礦渣中硅氧四面體聚合度較高，“晶玻比”大，活性小于普 通礦渣，使得釩鈦礦渣的應用受到限制。我國的釩鈦磁鐵礦資源儲量豐富，約占世界 總儲量的38.85％，以攀鋼和承鋼為例，2015年釩鈦礦渣堆存量已達到近億噸，而且每 年釩鈦礦渣堆存量還以600～700噸每年的速度增加。如此大量釩鈦礦渣積壓，不僅占 用土地，而且造成了資源的浪費和環境的污染。

目前，國內現有釩鈦礦渣的綜合利用技術仍然存在利用率低，經濟效益低，所消耗的釩鈦礦渣有限等問題。要解決釩鈦礦渣大量堆積的問題，不能單靠一個工藝、一 種方法、一類產品，故需要采用多種利用方式，生產多種產品，研發多種技術來擴大 釩鈦礦渣的綜合利用。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種膠凝材料、混凝土預制件及混凝土預制件的制備方法，以解決現有技術中的釩鈦礦渣利用率低以及混凝土制備過程中能源資源消耗大、 污染嚴重的問題。

一種膠凝材料，其特征在于，以重量百分比計，所述膠凝材料包括55％～75％的釩鈦礦渣粉、15％～35％的鋼渣和10％～20％的工業副產石膏，其中，所述釩鈦礦渣粉、所 述鋼渣和所述工業副產石膏的比表面積為400m²/kg～700m²/kg。

進一步地，所述釩鈦礦渣粉為符合GB/T 418-2009《用于水泥中的粒化高爐鈦礦渣》

要求的粒化高爐鈦礦渣粉。

進一步地，所述工業副產石膏選自脫硫石膏、磷石膏、氟石膏、檸檬石膏和廢陶 模石膏中的一種或多種。

一種混凝土預制件，所述混凝土預制件包括如上所述的膠凝材料，其特征在于，

以重量百分比計，所述混凝土預制件包括：15％～45％的所述膠凝材料、40％～80％ 的骨料和10～15％水，外加膠凝材料重量的1～4‰的減水劑。

進一步地，所述骨料選自天然砂、人工砂、尾礦砂、卵石、碎石、廢石、陶粒、 膨脹珍珠巖和釩鈦礦渣顆粒的一種或多種，所述骨料的粒徑為0.15～7mm。