一种部分替代水泥的复合微粉及水泥基材料制造技术

本发明专利技术提供了一种部分替代水泥的复合微粉及水泥基材料，属于建筑材料领域。本发明专利技术中水淬锰渣微粉与炉渣微粉的质量系数均符合GB/T 203‑2008中的要求(K≥1.2)，利用了水淬锰渣和炉渣所含大量玻璃体带来的胶凝活性，实现了水淬锰渣和炉渣的综合利用，同时限定了使用水淬锰渣微粉与炉渣微粉，微粉是经过机械粉磨使颗粒细化得到的，能够破坏颗粒内部的惰性玻璃态，使其表面产生较大的缺陷，利于颗粒反应活性的增加，同时通过石膏作为激发剂的活化作用，为进一步硅氧网络的解离和水化硅酸钙、钙矾石等水化产物的形成提供有利的环境。

A kind of composite micro powder and cement-based material partially replacing cement

【技术实现步骤摘要】
一种部分替代水泥的复合微粉及水泥基材料
本专利技术涉及建筑材料
，尤其涉及一种部分替代水泥的复合微粉及水泥基材料。
技术介绍
随着社会生产力和人们生活水平需求不断提高，人们对资源、能源的依赖性加剧，资源、能源短缺已成为阻碍人类发展突出的问题。水泥、混凝土工业是国民经济的基础，其对资源的过度消耗和需求构成了环境污染和生态破坏等一系列问题。外掺材作为水泥-混凝土生产和制备中一种不可缺少的原料。合理地把矿渣微粉作为一种掺合料，既可以减少对水泥熟料的需求，提高混凝土的工作性能，又可以对工业废渣进行消化利用，缓解其对环境污染和土地占有的压力。这符合我国生态环境材料理念与可持续发展的战略方针。不断地利用工业废渣作为掺和料显得十分重要。水淬锰渣是一种锰铁合金冶炼过程中高温水淬而排放出的高炉矿渣。每生产1吨锰铁合金就会产生2吨左右的水淬锰渣。炉渣是铁合金及钢铁在冶炼与精炼过程排放的工业废渣。大量工业废渣的堆积占用了耕地面积，给周边的农田带来潜在危害，使环境污染问题日益剧增。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种部分替代水泥的复合微粉及水泥基材料。本专利技术提供的复合微粉以水淬锰渣和炉渣为原料，实现了水淬锰渣和炉渣的综合利用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种部分替代水泥的复合微粉，包括以下质量百分含量的组分：石灰石粉21～30％、水淬锰渣微粉30～48％、炉渣微粉12～30％、石膏8～10％。优选的，所述部分替代水泥的复合微粉包括以下质量百分含量的组分：石灰石粉21％、水淬锰渣微粉48％、炉渣微粉21％和石膏10％。优选的，所述部分替代水泥的复合微粉包括以下质量百分含量的组分：石灰石粉30％、水淬锰渣微粉48％、炉渣微粉12％和石膏10％。优选的，所述部分替代水泥的复合微粉包括以下质量百分含量的组分：石灰石粉30％、水淬锰渣微粉30％、炉渣微粉30％和石膏10％。优选的，还包括质量百分含量为2～6％的生石灰。优选的，所述部分替代水泥的复合微粉包括以下质量百分含量的组分：石灰石粉21～30％、水淬锰渣微粉48％、炉渣微粉12～21％、石膏8％和生石灰2％。优选的，所述部分替代水泥的复合微粉包括以下质量百分含量的组分：石灰石粉21％、水淬锰渣微粉48％、炉渣微粉21％、石膏8％和生石灰2％。优选的，所述水淬锰渣微粉的比表面积为350～510m2/kg。优选的，所述炉渣微粉的比表面积为410～470m2/kg。本专利技术还提供了一种水泥基材料，包括以下质量分数的组分：水泥70～80％和上述技术方案所述的部分替代水泥的复合微粉20～30％。本专利技术提供了一种部分替代水泥的复合微粉，包括以下质量百分含量的组分：石灰石粉21～30％、水淬锰渣微粉30～48％、炉渣微粉12～30％、石膏8～10％。本专利技术中水淬锰渣微粉与炉渣微粉的质量系数均符合GB/T203-2008中的要求(K≥1.2)，利用了水淬锰渣和炉渣所含大量玻璃体带来的胶凝活性，实现了水淬锰渣和炉渣的综合利用，同时限定了使用水淬锰渣微粉与炉渣微粉，微粉是经过机械粉磨使颗粒细化得到的，能够破坏颗粒内部的惰性玻璃态，使其表面产生较大的缺陷，利于颗粒反应活性的增加，同时通过石膏作为激发剂的活化作用，为进一步硅氧网络的解离和水化硅酸钙、钙矾石等水化产物的形成提供有利的环境。进一步地，生石灰与石膏复合作为激发剂，当石膏掺量为8wt％，生石灰掺量为2wt％时，激发效果最佳，复合掺合料的7d、28d活性指数均达到S75级强度标准。实施例的数据表明：(1)水玻璃的掺入，提供活性SiO42-离子，利于生成C-S-H凝胶并形成有结构强度的网状结构，对复合掺合料有一定激发效果，但是水玻璃的掺入，胶砂的凝结时间提前、稠度明显增加，不利于现实生产操作，故不掺入水玻璃作为激发剂。(2)单掺生石灰，对复合掺合料激发效果不明显，且随着石灰掺量的增加，复合掺合料的7d、28d活性也呈下降趋势。(3)单掺石膏，在石膏掺量为复合掺和料10wt％时，激发效果最明显，复合掺合料7d、28d活性指数均达到S75级强度标准。(4)生石灰与石膏复合作为激发剂，当石膏掺量为8wt％，石灰掺量为2wt％时，激发效果最佳，复合掺合料7d、28d活性指数均达到S75级强度标准。(5)复合掺和料最佳组分比例为石灰石粉21～30wt％、水淬锰渣微粉48wt％、炉渣微粉12～21wt％、石膏8wt％和生石灰2wt％。其中，石灰石粉比表面积为380m2/kg，水淬锰渣微粉比表面积为440m2/kg，炉渣微粉比表面积为410m2/kg。附图说明图1为水淬锰渣微粉的X射线衍射图；图2为炉渣微粉的X射线衍射图。具体实施方式本专利技术提供了一种部分替代水泥的复合微粉，包括以下质量百分含量的组分：石灰石粉21～30％、水淬锰渣微粉30～48％、炉渣微粉12～30％、石膏8～10％。在本专利技术中，所述部分替代水泥的复合微粉优选包括以下质量百分含量的组分：石灰石粉21％、水淬锰渣微粉48％、炉渣微粉21％和石膏10％。在本专利技术中，所述部分替代水泥的复合微粉优选包括以下质量百分含量的组分：石灰石粉30％、水淬锰渣微粉48％、炉渣微粉12％和石膏10％。在本专利技术中，所述部分替代水泥的复合微粉优选包括以下质量百分含量的组分：石灰石粉30％、水淬锰渣微粉30％、炉渣微粉30％和石膏10％。在本专利技术中，所述部分替代水泥的复合微粉优选还包括质量百分含量为2～6％的生石灰。在本专利技术中，所述部分替代水泥的复合微粉优选包括以下质量百分含量的组分：石灰石粉21～30％、水淬锰渣微粉48％、炉渣微粉12～21％、石膏8％和生石灰2％。在本专利技术中，所述部分替代水泥的复合微粉优选包括以下质量百分含量的组分：石灰石粉21％、水淬锰渣微粉48％、炉渣微粉21％、石膏8％和生石灰2％。在本专利技术中，所述水淬锰渣微粉的比表面积优选为350～510m2/kg，更优选为440m2/kg。在本专利技术中，所述炉渣微粉的比表面积优选为410～470m2/kg。在本专利技术中，所述石灰石粉的比表面积优选为380m2/kg。在本专利技术中，所述水淬锰渣微粉、炉渣微粉和石灰石粉的主要化学成分(wt％)优选为如表1所示。表1水淬锰渣微粉、炉渣微粉和石灰石粉的主要化学成分(wt％)注：表1中合计不足100％的部分包括一些微量组分，如P2O5和TiO2。在本专利技术中，所述水淬锰渣微粉和炉渣微粉的物理性能如表2所示，颗粒粒度分布如表3所示。表2水淬锰渣微粉和炉渣微粉的物理性能表3水淬锰渣微粉和炉渣微粉的颗粒粒度分布本专利技术对所述水淬锰渣微粉和炉渣微粉的原料来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种部分替代水泥的复合微粉，其特征在于，包括以下质量百分含量的组分：/n石灰石粉21～30％、水淬锰渣微粉30～48％、炉渣微粉12～30％、石膏8～10％。/n

【技术特征摘要】
1.一种部分替代水泥的复合微粉，其特征在于，包括以下质量百分含量的组分：
石灰石粉21～30％、水淬锰渣微粉30～48％、炉渣微粉12～30％、石膏8～10％。


2.根据权利要求1所述的部分替代水泥的复合微粉，其特征在于，所述部分替代水泥的复合微粉包括以下质量百分含量的组分：
石灰石粉21％、水淬锰渣微粉48％、炉渣微粉21％和石膏10％。


3.根据权利要求1所述的部分替代水泥的复合微粉，其特征在于，所述部分替代水泥的复合微粉包括以下质量百分含量的组分：
石灰石粉30％、水淬锰渣微粉48％、炉渣微粉12％和石膏10％。


4.根据权利要求1所述的部分替代水泥的复合微粉，其特征在于，所述部分替代水泥的复合微粉包括以下质量百分含量的组分：
石灰石粉30％、水淬锰渣微粉30％、炉渣微粉30％和石膏10％。


5.根据权利要求1所述的部分替代水泥的复合微粉，其特征在于，还包括质量百分含量为2～6％的生石灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣进，陈平，韦家崭，赵艳荣，李伦君，王生辉，胡雷，张建兵，高天玉，陈梅花，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45