[發明專利]一種海水防腐赤泥基膠凝材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910994219.0
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110627467A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 張以河;張娜;張健聰
• 申請（專利權）人: 中國地質大學(北京)
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B111/24
• 代理公司: 11768 北京興智翔達知識產權代理有限公司
• 代理人: 蔣常雪

本發明提供了一種海水防腐赤泥基膠凝材料及其制備方法和應用。該海水防腐赤泥基膠凝材料由粉料、減水劑、骨料和海水混合制得；所述粉料包括20~40重量份的赤泥、6~26重量份的礦粉、30~45重量份的硅酸鹽水泥和4~8重量份的脫硫石膏；所述骨料為標準砂和/或鐵尾礦；所述粉料與骨料的重量比為1:(2~4)；所述海水灰比為0.3~0.5；所述減水劑的用量為至少所述粉料的1.2wt%。本發明使用赤泥及其它固體廢棄物與海水拌合，減少了成本。得到的膠凝材料符合海工混凝土的要求。

技術領域

本發明涉及混凝土材料技術領域，更具體地，涉及一種海水防腐赤泥基膠凝材料及其制備方法和應用。

背景技術

現在環境問題愈加突出，保護環境成為現代生活中不能忽視的重點，而大宗固體廢棄物的排放和堆存則是環境問題的一部分。赤泥是一種大宗固體廢棄物，它是一種從鋁土礦中提煉出氧化鋁后排出的工業固體廢物。而且在每生產1噸氧化鋁的同時，一般會附帶產生0.6~1.8噸的赤泥。中國作為世界第四大氧化鋁的生產國，每年產生的赤泥在8000多萬噸。由于赤泥顯堿性，對于土壤、水和生物會產生污染，所以如何利用赤泥就成為了重點。

在赤泥的回收利用方面，戴劍等人將在1310℃的環境下保溫60分鐘，10.05％質量分數的赤泥摻入到水泥熟料中，所制得的膠凝材料的抗壓性能非常好。Wang將赤泥脫堿以后可以得到力學性能非常優良的水泥，并將其利用在田間的道路鋪設上。Krivenko等人摻入80％赤泥的情況下也得到了抗壓性能特別優異的堿活化水泥。

在海工混凝土的研制方面，1997年倫敦混凝土高技術公司研發出了一種名字叫做Z-12/C的化學摻加劑可以使得海水和海砂可以用于混凝土的制備。1999年李乃珍利用特定率值的熟料加上富硅材料再加上石灰石可以磨出一種抗海水水泥。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種海水防腐赤泥基膠凝材料，本發明使用赤泥及其它固體廢棄物與海水拌合，減少了成本。得到的膠凝材料符合海工混凝土的要求。

該海水防腐赤泥基膠凝材料，由粉料、減水劑、骨料和海水混合制得；所述粉料包括20~40重量份的赤泥、6~26重量份的礦粉、30~45重量份的硅酸鹽水泥和4~8重量份的脫硫石膏；所述骨料為標準砂和/或鐵尾礦；所述粉料與骨料的重量比為1:(2~4)；所述海水灰比為0.3~0.5；所述減水劑的用量為至少所述粉料的1.2wt%。

在本發明一個優選實施方式中，所述粉料包括25~35重量份的赤泥、18~21重量份的礦粉、40~45重量份的硅酸鹽水泥和5~8重量份的脫硫石膏。進一步優選的是，粉料包括30重量份的赤泥、19~20重量份的礦粉、40~42重量份的硅酸鹽水泥和6重量份的脫硫石膏。

在本發明一個優選實施方式中，所述粉料還包括2~8重量份的粉煤灰，優選4~6重量份的粉煤灰。

在本發明一個優選實施方式中，所述海水防腐赤泥基膠凝材料由粉料、聚羧酸減水劑、骨料和海水混合制得；所述粉料包括20~40重量份的赤泥、6~26重量份的礦粉、30~45重量份的硅酸鹽水泥、4~8重量份的脫硫石膏和2~8重量份的粉煤灰；所述骨料為標準砂和/或鐵尾礦；所述粉料與骨料的重量比為1:(2~4)；所述海水灰比為0.3~0.5；所述聚羧酸減水劑的用量為至少所述粉料的1.2wt%。

在本發明一個優選實施方式中，所述海水防腐赤泥基膠凝材料由粉料、聚羧酸減水劑、骨料和海水混合制得；所述粉料包括25~35重量份的赤泥、18~21重量份的礦粉、40~45重量份的硅酸鹽水泥、5~8重量份的脫硫石膏和4~6重量份的粉煤灰；所述骨料為標準砂和/或鐵尾礦；所述粉料與骨料的重量比為1:(2~4)；所述海水灰比為0.3~0.4；所述聚羧酸減水劑的用量為至少所述粉料的1.2wt%。

其中，聚羧酸減水劑的用量至少為所述粉料的1.5wt%，優選為1.5wt%。