一种固废复合胶凝材料制造技术

本发明专利技术涉及一种固废复合胶凝材料，包括19：1的混合固体相和混合液体相，包括的原材料按照重量配比如下：熟料的质量百分数为50％～75％，电石渣的质量百分数为6％～31％，超细高铝粉煤灰的质量百分数为14％，聚合物增强剂的质量百分数为1％～5％。本发明专利技术所涉及的聚合物增强剂为聚合物溶解在水中一定浓度的溶液。本发明专利技术利用固体废弃物电石渣为骨料，超细高铝粉煤灰为掺和料，将固体废弃物实现资源化利用，充分利用其中的丰富的硅、铝资源，降低混凝土产生裂缝的风险，减少硅酸盐水泥的消耗，降低生产成本，制备的混凝土具有高强性、抗裂性和高耐久性等特点，对节能环保具有重大意义，是一种用途广泛的环保型建筑材料。

A cementitious cementitious material with solid waste

The invention relates to a solid waste compound cementitious material, including a mixed solid phase and a mixed liquid phase of 19:1, including the raw material according to the weight ratio as follows: the mass percentage of the clinker is 50% to 75%, the mass percentage of the carbide slag is 6% to 31%, the mass percentage of the super fine aluminum fly ash is 14%, and the polymer is reinforced. The mass percentage of the agent is 1% ~ 5%. The polymer reinforcing agent used in the invention is a polymer solution dissolved in a certain concentration of water. The invention makes use of solid waste carbide slag as aggregate, super fine aluminum fly ash as admixture, to make use of solid waste, make full use of rich silicon and aluminum resources, reduce the risk of cracking of concrete, reduce the consumption of Portland cement, reduce production cost, and make the prepared concrete high The characteristics of strength, crack resistance and high durability are of great significance to energy saving and environmental protection. It is a widely used environmental protection building material.

【技术实现步骤摘要】
一种固废复合胶凝材料
本专利技术涉环保型建筑材料领域，具体涉及一种固废复合胶凝材料。
技术介绍
凝胶材料的高强性、高韧性、高抗裂性、高耐久性和轻质量，是未来土木建筑领域对凝胶材料性能要求的发展趋势。目前普通的凝胶材料由于其单位体积质量大、笨重等问题，对于其使用在诸多方面受到限制，增加了人力、物力的损耗。随着工业的发展，大量煤炭随之被燃烧掉，粉煤灰作为一种固体废弃物，随着煤炭燃烧产生的烟道气排放而进入大气。内蒙地区的粉煤灰中包含大量的二氧化硅和三氧化二铝等有用资源，若将其综合利用，变废为宝，将可缓解我国环境污染压力、资源缺乏等问题。粉煤灰的微观形态为空心球结构，这赋予了粉煤灰质量轻、密度低等物理特性。本专利技术充分利用粉煤灰的物理化学性质，同时将有机聚合物与无机硅酸盐相结合，制备了一种具有轻质量、高强度高、高抗裂性的耐久性的混凝土。中国专利公开号CN105541374A，本专利技术公开了一种粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土组合物，使用该组合物制备粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土的方法，以及通过该方法制备得到的粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土。本专利技术的组合物含有粉煤灰、发泡剂、水玻璃、铝粉和水，其中，相对于100g的所述粉煤灰，所述发泡剂的用量为0.46～2.34g，所述水玻璃的用量为30～70g，所述铝粉的用量为0.1～0.9g，所述水的用量为18.8～93.7g。该专利技术的组合物得到的粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土具有较低的干密度和导热系数。但是由于发泡结构的存在，导致混凝土的强度下降，容易产生裂纹，在建筑上应用会增加坍塌的危险，限制了其使用范围。中国专利公开号CN104496333A本专利技术公开了一种粉煤灰基地聚合物混凝土材料及其制备方法和应用。该粉煤灰基地聚合物混凝土材料的组份和质量百分比为粉煤灰25％～45％，偏高岭土0％～15％，水泥10％～15％，煤研石和矿渣0％～5％，碱激发剂25％～35％，缓凝剂0.5％～1％，去离子水1％～5％。该专利技术以碱激发粉煤灰基地聚合物为主要胶凝材料，制备一种无机聚合物混凝土材料，该聚合物混凝土材料具有环保高、力学性能好、早期强度高的特点。但是该专利技术用到的煤矸石硬度高，在对煤矸石进行粉碎的过程中增加了能耗。此外，该专利技术在实施过程中所用到的是去离子水，进一步增大了成本，不利于大范围推广使用。中国专利公开号CN105731919A涉及一种超高掺粉煤灰混凝土，涉及建筑材料领域，所述混凝土包括按重量份计的以下组分水泥48～60份，粉煤灰240～272份，砂656～696份，碎石1293～1333份，减水剂3.0～4.8份，引气剂0.18～0.26份，水80～90份，其力学性能和变形性能均可满足水利水电工程C18040及以下等级混凝土要求，且水化温升更低，抗裂能力更好，可降低混凝土裂缝风险及温控成本。但是该专利技术大量使用碎石及砂，因此该混凝土的干密度非常大，极大地提高了运输成本。此外，由于该混凝土的密度大，对其使用领域也造成了一定局限性。为了克服上述缺陷，本专利技术提出一种固废复合胶凝材料，解决上述实际应用中的难题。该固废复合胶凝材料以超细高铝粉煤灰为掺和料，熟料、电石渣为主料，有机聚合物为增强剂，其制备工艺简单、能耗低，制得混凝土具有轻质量、高强性和高耐久性等特点，是一种在未来有广阔应用前景的环保型建筑材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是制备一种质量轻、工艺简单、能耗低，制得凝胶材料具有轻质量、高强性和高耐久性等特点，实现大规模的超细高铝粉煤灰的资源化利用。一种固废复合胶凝材料，包括19：1的混合固体相和混合液体相，其原材料按照重量配比如下：(1)熟料的质量百分数为50％～75％；(2)电石渣的质量百分数为6％～31％；(3)掺和料：超细高铝粉煤灰的质量百分数为14％；(4)增强剂：聚合物的质量百分数为1％～5％；所述增强剂为聚合物溶解在水中一定浓度的溶液；进一步，所述的固废复合胶凝材料中，熟料的矿物组成中硅酸二钙、硅酸三钙的含量占熟料总质量的70％～75％，硅酸钙的含量高可有效增强混凝土的强度；进一步，所述的固废复合胶凝材料中，所述熟料的粒度为50目～500目；进一步，所述的固废复合胶凝材料中，电石渣的粒度为50目～500目，有利于与熟料进行混合；进一步，所述的固废复合胶凝材料中，掺合料超细高铝粉煤灰的粒度为200目～800目，超细高铝粉煤灰粉煤灰中三氧化二铝的质量分数为20％～50％，代替铝粉，从而节约了成本；进一步，所述的固废复合胶凝材料中，增强剂为有机聚合物，分子量不低于600000，该有机聚合物为水溶型物质，在使用之前配制成一定浓度的水溶液，可以更容易地与固体混合相混合均匀；进一步，所述的固废复合胶凝材料，为有机聚合物与无机硅酸盐材料相结合，混合固体相和混合液体相的比例为19：1，得到的混凝土的形态为小颗粒，在后续使用中加适量的水搅拌均匀即可。进一步，本专利技术所述的一种固废复合胶凝材料的制备过程如下：首先，将质量百分比为50％～75％的熟料与质量百分比为6％～31％的电石渣混合均匀，粉碎至50目以下，得到初级混凝土粉料；然后，将初级粉料加入到搅拌机中，按照质量配比，加入质量百分数为14％的掺合料超细高铝粉煤灰，继续搅拌；其次，将质量分数为1％～5％的聚合物按照质量配比配置成水溶液，加入到搅拌机中继续搅拌；最后，得到的混合材料经过养护，得到聚合的固废复合胶凝材料小颗粒。与现有技术相比较本专利技术的有益效果在于，本专利技术将有机聚合物与无机硅酸盐材料相结合，以固体废弃物电石渣为骨料，超细高铝粉煤灰为掺和料，将固体废弃物实现资源化利用，利用粉煤灰中丰富的铝资源代替铝粉的加入，大量节约了铝资源；充分利用粉煤灰中富含的二氧化硅，减少硅酸盐水泥的消耗。将大宗固体废弃物粉煤灰进行综合利用，变废为宝、变害为利，缓解了我国环境污染压力。充分利用粉煤灰的物理化学性质，制备得到的凝胶材料具有轻质量、高强性和高耐久性等特点，是一种用途广泛的环保型建筑材料。具体实施方式下面结合实施例来进一步说明本专利技术，但本专利技术要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。实施例一一种固废复合胶凝材料，按照原材料重量配比：(1)熟料：质量百分数为75％，其中熟料的矿物组成中硅酸二钙、硅酸三钙的含量占熟料总质量的70％；(2)电石渣：质量百分数为6％；(3)掺合料：超细高铝粉煤灰的质量百分数为14％(4)增塑剂：聚合物为水溶性的聚环氧乙烷，质量百分数为1％，分子量1000000；(5)水：质量分数为4％；一种固废复合胶凝材料的制备过程如下：步骤1.选取熟料，将75kg的熟料粉碎至100目，将熟料加入到搅拌机中；步骤2.将电石渣粉碎至100目，将6kg的电石渣加入到搅拌机中，开始搅拌，时间为2h，得到初级粉料；步骤3.向搅拌机中加入超细高铝粉煤灰14kg，粒度大小为500目，继续搅拌2h；步骤4.配置增强剂水溶液：取水溶性的聚环氧乙烷，1kg，分子量为1000000，加入4kg水，搅拌1h，得到均匀的水溶液；步骤5.将增强剂水溶液缓慢加入到搅拌机中，继续搅拌5h，最后，得到的混合材料经过养护，得到聚合的固废复合胶凝材料小颗粒。实施例二一种固废复合胶凝材料，按照原材料重量配比：(1)熟料：质量百分数为60％，其中熟料的矿物组成中硅酸二钙、硅酸三钙的含量占熟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固废复合胶凝材料，其特征为：包括19：1的混合固体相和混合液体相，原材料按照重量配比如下：(1)熟料的质量百分数为50％～75％；(2)电石渣的质量百分数为6％～31％；(3)掺和料：超细高铝粉煤灰的质量百分数为14％；(4)增强剂：聚合物的质量百分数为1％～5％；所述增强剂为聚合物溶解在水中一定浓度的溶液。

【技术特征摘要】
1.一种固废复合胶凝材料，其特征为：包括19：1的混合固体相和混合液体相，原材料按照重量配比如下：(1)熟料的质量百分数为50％～75％；(2)电石渣的质量百分数为6％～31％；(3)掺和料：超细高铝粉煤灰的质量百分数为14％；(4)增强剂：聚合物的质量百分数为1％～5％；所述增强剂为聚合物溶解在水中一定浓度的溶液。2.根据权利要求1所述的一种固废复合胶凝材料，其特征在于：所述熟料的矿物组成中硅酸二钙、硅酸三钙...

【专利技术属性】
技术研发人员：何青虎，庞立志，冀通，彭龙，庞惠峰，张帆，
申请(专利权)人：内蒙古云农实业有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15