[發明專利]一種固廢膠凝材料、全固廢混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 202011153986.8
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112250329A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 牛福生;安宇坤;張晉霞;陳穩;何勝韜
• 申請（專利權）人: 華北理工大學
• 主分類號: C04B7/24
• 分類號: C04B7/24;C04B28/00;C04B12/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本發明公開了一種固廢膠凝材料、全固廢混凝土及其制備方法。本發明的固廢膠凝材料包括以下重量份的原料：轉爐鋼渣微粉50?70份、鋁灰10?20份、赤泥1?10份、電石渣微粉20?40份、精煉渣微粉1?10份、表面活性劑5?20份、硅藻土1?10份、粉煤灰20?30份、磷石膏1?5份。本發明通過調整固廢膠凝材料的原料組成并結合表面活性劑，從而提高了固廢膠凝材料的膠凝性以及結構穩定性。利用本發明的固廢膠凝材料制成的全固廢混凝土抗壓強度為80?90MPa。

技術領域

本發明涉及固廢膠凝材料加工技術領域，特別是涉及一種固廢膠凝材料、全固廢混凝土及其制備方法。

背景技術

固廢膠凝材料是利用鋼渣中的二價金屬氧化物、氫氧化物協同工業副產石膏對礦渣、粉煤灰、鐵尾礦等激發形成膠凝性，從而獲得膠凝材料。利用固廢膠凝材料與骨料、減水劑等配值成全固廢混凝土具有良好的施工性、體積穩定性和耐久性，可以適用于工程建設。

目前采用礦渣、轉爐鋼渣、鐵尾礦、廢石等原料生產混凝土能夠極大的提高固體廢棄物的利用率，但是生產的混凝土產品，尤其是鋼渣摻量較大的混凝土產品，其早期強度低于普通水泥混凝土，凝結時間過長。這些缺陷限制了全固廢混凝土的應用，而加入適量的精煉渣作為礦物摻合料，能有效改善這些問題。

例如在中國專利CN201910654500.x中公開了利用精煉渣與鋼渣相結合制備固廢膠凝材料，從而縮短鋼渣混凝土初凝終凝時間。精煉渣通常由CaO，Al₂O₃，SiO₂，和MgO組成，其礦物學相為橄欖石(γ-C₂S)，鈣鋁石(C₁₂A₇)，鋁酸三鈣(C₃A)。精煉渣具有水化特性，可以與水反應生成類似水泥的水化產物，其主要成分C₁₂A₇與水接觸時反應迅速，有助于提高早期強度。但是該類全固廢混凝土的強度相對較低，低于60MPa，對一些高強度建筑施工環境則并不適用。

發明內容

基于上述問題，本發明的目的是提供了一種固廢膠凝材料，以及利用其制備的高抗壓強度的全固廢混凝土。本發明的固廢膠凝材料中加入了粉煤灰、表面活性劑以及硅藻土等原料，從而使得固廢膠凝材料具有優異的膠凝性，利用其加工成的全固廢混凝土抗壓強度為80-90MPa。

本發明的一種固廢膠凝材料，包括以下重量份的原料：

轉爐鋼渣微粉50-70份

鋁灰10-20份

赤泥1-10份

電石渣微粉20-40份

精煉渣微粉1-10份

表面活性劑5-20份

硅藻土1-10份

粉煤灰20-30份

磷石膏1-5份。

優選地，所述轉爐鋼渣微粉的粒徑為20-300μm。

優選地，所述電石渣微粉粒徑為50-100μm。

優選地，所述精煉渣微粉的粒徑為1-10nm。

優選地，所述表面活性劑為陽離子表面活性劑。

本發明的另一目的是提供了一種全固廢混凝土，其原料包括本發明的固廢膠凝材料、骨料、減水劑以及早強劑。

優選地，本發明的全固廢混凝土包括以下質量百分數的原料：

以上組分之和為100％。