[發(fā)明專利]一種無(wú)熟料高性能低成本的新型復(fù)合膠凝材料

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010026673.X
• 申請(qǐng)日: 2020-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111187010A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宗森;姚馳;于峰;王亮;卜雙雙;王顯雙;侯飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽馬鋼嘉華新型建材有限公司;安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B7/24
• 分類號(hào): C04B7/24;C04B7/153;C04B7/36
• 代理公司: 合肥順超知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 陳波;張芳

一種無(wú)熟料高性能低成本的新型復(fù)合膠凝材料，由生石灰、脫硫灰、改性材料和復(fù)合摻合料組成，其中各組分的質(zhì)量百分比為：生石灰10?25％、脫硫灰5?20％、改性材料0?11％、復(fù)合摻合料50?95％。復(fù)合摻合料50％～95％。復(fù)合摻合料由鐵尾礦粉和礦渣微粉組成，鐵尾礦粉和礦渣微粉占復(fù)合膠凝材料總原料質(zhì)量百分比為：鐵尾礦粉20％～45％、礦渣微粉30％～50％。本發(fā)明提供了一種較為合適的配合比，實(shí)現(xiàn)了利用成本較低的生石灰、脫硫灰以及少量強(qiáng)堿弱酸鹽對(duì)鐵尾礦砂膠凝活性的激活。本發(fā)明采用的原材料均為廉價(jià)的工業(yè)原料及工業(yè)廢棄物，不需高溫焙燒和研磨等工序制備，顯著降低工程造價(jià)和施工難度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)熟料高性能低成本的新型復(fù)合膠凝材料。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)工業(yè)化水平的不斷提高，能源消耗量日漸增加，能源短缺現(xiàn)象逐漸凸顯，因此提高能源利用率，推動(dòng)現(xiàn)有資源的循環(huán)利用，對(duì)于緩解我國(guó)現(xiàn)階段能源壓力，建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

低熟料甚至無(wú)熟料是指在膠凝材料中少用或者不用水泥組分，而用具有一定潛在火山灰活性的工業(yè)廢棄物代替。目前這類無(wú)熟料水泥已在一些工程中得到運(yùn)用，如礦渣水泥，粉煤灰水泥，鋼渣水泥等。它們均可以看作是一種“生態(tài)”水泥，能解決水泥生產(chǎn)過(guò)程中能耗過(guò)大，污染嚴(yán)重等問(wèn)題。但數(shù)據(jù)表明：礦渣微粉、粉煤灰、鋼渣的利用問(wèn)題已有大量的研究，市面上這些材料已不再被看作工業(yè)廢棄物，且價(jià)格較高。因此，尋找更多價(jià)格低廉的可替代能源是目前急需解決的問(wèn)題。

鐵尾礦粉是鐵礦在礦選鐵精粉過(guò)程中產(chǎn)生的一種細(xì)廢渣，回收利用率低，大量堆積的鐵尾礦粉給土地資源和環(huán)境資源帶來(lái)極大的負(fù)擔(dān)。鐵尾礦粉具有一定的活性，若能將鐵尾礦粉應(yīng)用于膠凝材料，不僅提高鐵尾礦粉的利用率，而且將有效地減輕環(huán)境的負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)廢棄資源的重新再利用，顯著降低建筑材料的造價(jià)，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有普通硅酸鹽水泥以及常見(jiàn)無(wú)熟料水泥存在的不足，提供一種無(wú)熟料高性能低成本的新型復(fù)合膠凝材料。本發(fā)明充分利用鐵尾礦砂和礦渣微粉的潛在火山灰活性，克服普通硅酸鹽水泥成本高、污染嚴(yán)重以及無(wú)熟料水泥制備工藝復(fù)雜的不足，不僅顯著降低工程造價(jià)和施工難度，而且力學(xué)性能指標(biāo)良好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下方案予以實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提供了一種無(wú)熟料高性能低成本的新型復(fù)合膠凝材料，由生石灰、脫硫灰、改性材料和復(fù)合摻合料組成，其中各組分的質(zhì)量百分比為：生石灰10-25％、脫硫灰5-20％、改性材料0-11％、復(fù)合摻合料50-95％，所述改性材料為堿金屬碳酸鹽、堿金屬硅酸鹽和芒硝中的一種或幾種。

進(jìn)一步地，復(fù)合摻合料由鐵尾礦砂和礦渣微粉組成，鐵尾礦砂和礦渣微粉占復(fù)合膠凝材料總原料質(zhì)量百分比為：鐵尾礦砂10-45％、礦渣微粉30-50％。

進(jìn)一步地，鐵尾礦砂比表面積為300-450m²/kg，鐵尾礦砂中CaO的質(zhì)量百分比為70.2％-73.4％，F(xiàn)e₂O₃的質(zhì)量百分比為16.5％-17.6％，MgO的質(zhì)量百分比為3％-5％。

進(jìn)一步地，礦渣微粉的比表面積為400-500m²/kg，礦渣微粉中CaO的質(zhì)量百分比為35.3％-41.6％，SiO₂的質(zhì)量百分比為33％-37％，Al₂O₃的質(zhì)量百分比為14.1％-19.4％。

進(jìn)一步地，脫硫灰為白色粉末，其主要成分為CaO和SO₃，兩者總含量大于80％。

進(jìn)一步地，生石灰為工業(yè)用石灰粉，含鈣量大于95％。

進(jìn)一步地，堿金屬碳酸鹽為碳酸鈉，堿金屬硅酸鹽為硅酸鈉。

本發(fā)明的有益效果是：