[發(fā)明專利]基于混凝土原理的大摻量惰性材料膠凝材料設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111502413.6
• 申請(qǐng)日: 2021-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN114873980B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 栗劍;李召峰;王衍升;馬川義;李利;張明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東高速集團(tuán)有限公司;山東大學(xué);山東高速集團(tuán)有限公司創(chuàng)新研究院
• 主分類號(hào): C04B28/08
• 分類號(hào): C04B28/08;C04B111/20;C04B111/27
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

本發(fā)明涉及惰性材料在膠凝材料利用領(lǐng)域，具體涉及一種基于混凝土原理的大摻量惰性材料膠凝材料設(shè)計(jì)方法。為了解決現(xiàn)有膠凝材料存在的固廢惰性材料用量少，無法平衡固廢惰性材料含量與性能之間的關(guān)系等問題，本發(fā)明提出一種基于混凝土原理的大摻量惰性材料膠凝材料設(shè)計(jì)方法。以混凝土模型為基礎(chǔ)，將惰性材料視為混凝土中骨料，超細(xì)活性組分為混凝土中的膠凝材料，惰性材料在膠凝材料體系中具有骨料增強(qiáng)效應(yīng)，可有效的提高惰性材料在膠凝材料中的利用率和用量，既能提高固廢利用量，又能賦予膠凝材料較好的力學(xué)性能。同時(shí)材料基于最大堆積設(shè)計(jì)，具有孔隙率低、抗?jié)B和抗侵蝕性能優(yōu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及惰性材料在膠凝材料利用領(lǐng)域，具體涉及一種基于混凝土原理的大摻量惰性材料膠凝材料設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

現(xiàn)有膠凝材料存在以下問題：

(1)體系中的惰性材料成分含量較少，僅為水泥成分的20～30％左右，且加入惰性材料后強(qiáng)度降低明顯，不利于固廢惰性材料的再利用；

(2)傳統(tǒng)膠凝材料中，如果單純?cè)黾庸虖U惰性材料含量，雖然能增加固廢惰性材料利用率，但是得到的膠凝材料強(qiáng)度較低，僅適合做填充材料等對(duì)強(qiáng)度要求較低的產(chǎn)品；

(3)現(xiàn)有膠凝材料在使用過程中會(huì)與尺寸較大的骨料，例如沙礫、石子等制備混凝土，但該方法側(cè)重點(diǎn)在于改善混凝土產(chǎn)品的性能，而非膠凝材料性能。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有膠凝材料存在的固廢惰性材料用量少，無法平衡固廢惰性材料含量與性能之間的關(guān)系等問題，本發(fā)明提出一種基于混凝土原理的大摻量惰性材料膠凝材料設(shè)計(jì)方法。以混凝土模型為基礎(chǔ)，將惰性材料視為混凝土中骨料，超細(xì)活性組分為混凝土中的膠凝材料，惰性材料在膠凝材料體系中具有骨料增強(qiáng)效應(yīng)，可有效的提高惰性材料在膠凝材料中的利用率和用量，既能提高固廢利用量，又能賦予膠凝材料較好的力學(xué)性能。同時(shí)材料基于最大堆積設(shè)計(jì)，具有孔隙率低、抗?jié)B和抗侵蝕性能優(yōu)。

具體地，本發(fā)明是通過如下所述的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明第一方面，提供一種基于混凝土原理的大摻量惰性材料膠凝材料設(shè)計(jì)方法，包括：

工序一：選取微米級(jí)水泥、礦渣、硅灰粉末；

工序二：選取尾礦粉使其尺寸大于水泥粉末、礦渣、硅灰粉末；

工序三：將微米級(jí)水泥、礦渣、硅灰粉末和尾礦粉按照不同比例混合得到最大壓實(shí)密度；

工序四：加水?dāng)嚢瑁纯傻玫交诨炷猎淼拇髶搅慷栊圆牧夏z凝材料；

所述工序一、二同時(shí)進(jìn)行，或者分步進(jìn)行，無先后順序限定。

本發(fā)明第二方面，提供一種基于混凝土原理的大摻量惰性材料膠凝材料設(shè)計(jì)方法制備得到的膠凝材料。

本發(fā)明第三方面，提供一種膠凝材料在建筑材料、承重材料、海工材料領(lǐng)域中的應(yīng)用。

本發(fā)明第四方面，提供一種建筑材料或承重材料或海工材料，包括膠凝材料。

上述一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案具有以下有益效果：

1)不同于傳統(tǒng)膠凝材料需要與較大粒徑的骨料制備混凝土，本發(fā)明一些方案在膠凝材料中構(gòu)筑類似混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過將惰性成分的尺寸設(shè)計(jì)的比水泥、礦渣、硅灰尺寸大，將惰性材料視為混凝土中骨料，超細(xì)活性組分為混凝土中的膠凝材料，惰性材料在膠凝材料體系中具有骨料增強(qiáng)效應(yīng)，可有效的提高惰性材料在膠凝材料中的利用。