[發明專利]一種利用爐渣和電石渣制備的耐氯鹽地聚合物膠凝材料

在審

• 申請號: 202210353413.2
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114890700A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 徐獻軍;程寅;韋振勛;于浩;許強;沈君;蘆欣;楊天軍;羅小剛;魏道新;李杰;李欽棟;穆海峰
• 申請（專利權）人: 新疆交通投資（集團）有限責任公司;交通運輸部科學研究院
• 主分類號: C04B12/00
• 分類號: C04B12/00
• 代理公司: 武漢聚信匯智知識產權代理有限公司 42258
• 代理人: 郝雅娟

本發明提供一種耐氯鹽侵蝕的地聚合物膠凝材料。該地聚合物膠凝材料以爐渣和電石渣為基礎膠凝材，以水玻璃和氫氧化鈉為激發劑，摻加纖維材料、水溶性聚合物、CaCl₂等外加劑，經過固體材料粉磨、激發劑溶液制備、原材料混合和攪拌、澆筑成型、養護等工藝制備而成。該耐氯鹽地聚合物膠凝材料，不僅實現了爐渣、電石渣等工業廢渣的資源化利用，而且為解決沿海地區和內陸鹽湖地區公路工程建設中氯鹽對普通水泥混凝土結構侵蝕問題提供了新途徑，可用于路基結構、路面結構、道路附屬結構中。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體的涉及一種利用爐渣和電石渣制備的耐氯鹽地聚合物膠凝材料。

背景技術

我國分布有總面積約36×10⁴km²的鹽漬土，其中氯鹽漬土作為主要鹽漬土類型，在西部內陸地區和東部濱海地區均有大范圍分布。目前，許多重大基礎設施和重點工程在氯鹽漬土地區聚集。由于氯鹽的侵蝕作用，導致目前常用的硅酸鹽水泥類膠凝材料在氯鹽漬土地區的應用效果不佳，耐久性也很差，往往不能滿足工程要求。

爐渣是從工業和民用鍋爐及其他燃煤設備排出的煤燃燒后剩余的廢渣。電石渣是電石水解獲取乙炔氣過程中產生的廢渣，而乙炔氣是基本有機合成工業的重要原料之一。我國每年產生爐渣3億噸以上，電石渣也有近億噸。利用這些工業廢渣制備新型耐氯鹽膠凝材料，不僅能夠解決傳統水泥基材料氯鹽漬土地區遭受嚴重腐蝕破壞的問題，而且為爐渣和電石渣的資源化利用提供了新途徑，具有顯著的經濟效益和環境效益。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用爐渣和電石渣制備的耐氯鹽地聚合物膠凝材料，該膠凝材料在氯鹽環境中能夠很好的發展和保持強度，具有很好的耐氯鹽侵蝕性能。本發明提供的耐氯鹽地聚合物膠凝材料實現了爐渣、電石渣的資源化利用，既經濟又環保。

本發明提供一種利用爐渣和電石渣制備的耐氯鹽地聚合物膠凝材料，按重量份計，包含：

80-100份(優選重量為100份)的組分(ⅰ)，其為爐渣；

10-30份(優選重量為20份)的組分(ⅱ)，其為電石渣；

10-20份(優選重量為20份)的組分(ⅲ)，其為堿性激發劑；

0.1-1份(優選重量為0.4份)的組分(ⅳ)，其為纖維；

1-10份(優選重量為4份)的組分(ⅴ)，其為水溶性聚合物；

0.5-5份(優選重量為3份)的組分(ⅵ)，其為氯化鈣；

50-180份(優選重量為135份)的組分(ⅶ)，其為水。

在一個優選的實施方案中，組分ⅰ中的所述爐渣選自工業和民用鍋爐及其他燃煤設備排出的煤燃燒后剩余的廢渣，如：燃煤發電鍋爐爐渣、燃煤供熱鍋爐爐渣、燃煤蒸汽鍋爐爐渣，優選燃煤發電鍋爐爐渣。

在一個優選的實施方案中，組分ⅲ中的所述堿性激發劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、鈉水玻璃、鉀水玻璃中的一種以及它們中多種的組合物，優選鈉水玻璃和氫氧化鈉的組合物。

在一個優選的實施方案中，組分ⅲ中的所述鈉水玻璃、鉀水玻璃模數為1.5至3.5，優選為1.5。

在一個優選的實施方案中，組分ⅳ中的所述纖維選自聚丙烯纖維、玄武巖纖維、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維中的一種以及它們中多種的組合物，優選聚丙烯纖維。

在一個優選的實施方案中，組分ⅵ中所述的水溶性聚合物選自聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、甲基纖維素中的一種以及它們中多種的組合物，優選聚丙烯酰胺和羧甲基纖維素的組合物。

本發明提供一種利用爐渣和電石渣制備的耐氯鹽地聚合物膠凝材料，其制備方法包含以下步驟：