一种含有废弃粘土砖粉和石灰石粉的水泥基复合胶凝材料制造技术

本发明专利技术提供了一种含有废弃粘土砖粉和石灰石粉的水泥基复合胶凝材料，其特征在于该水泥基复合胶凝材料由如下重量份的原料组成：废弃粘土砖粉5～30份、石灰石粉5～30份、水泥熟料52～81份、脱硫石膏2.8～4.0份和减水剂0.02～0.1份。本发明专利技术利用废弃粘土砖与石灰石粉作为原料制备水泥基复合胶凝材料，不仅降低了胶凝材料的制备成本，在节约资源的同时减少了废弃物对环境的危害，此外，所制备的胶凝材料能够有效降低水化放热量和减少体积收缩，提高混凝土或砂浆的体积稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种含有废弃粘土砖粉和石灰石粉的水泥基复合胶凝材料
本专利技术涉及一种含有废弃粘土砖粉和石灰石粉的水泥基复合胶凝材料，属于绿色建筑材料领域。
技术介绍
目前我国的城市化建设正处在快速发展阶段，对水泥的需求在不断增长。在生产水泥的过程中，会产生大量的碳排放，其CO2的排放量相当可观。在生产和使用水泥的过程中，除了会排放大量CO2外，同时会造成大量的资源、能源的消耗以及严重的环境污染问题，导致生态环境的破坏。因此我国正逐渐将目光转向新型的胶凝材料，以替代传统的胶凝材料。随着我国城镇和乡村现代化建设的步伐日益加快，城乡大量房屋被拆迁，而由房屋拆迁产生的建筑废弃物的数量也快速增长，其中废弃粘土砖占了很大的比例。据报道，中国在近50年里共生产了大约200亿立方米的粘土砖，而这些粘土砖大部分都将在之后的50年里变成固体废弃物。这其中的大部分被任意堆放或填埋，这种粗放的处理方法不仅占用了大量的土地资源，并且堆放过程中产生了大量粉尘，极易造成二次污染，严重影响居民的健康并且加重环境污染，因此如何更好地利用这些砖废弃物是需要我们高度关注的问题。研究表明废弃粘土砖含有活性矿物成分，其中SiO2与Al2O3的含量较高，且具有一定的火山灰活性，可作为潜在的活性材料。我国的石灰石资源丰富，在生产石灰石碎石、机制砂以及加工石材的过程中会产生大量石屑，不仅占用了场地堆放，还极易造成环境污染。有研究表明，将石灰石粉作为掺合料使用时一定程度上能够改善混凝土的性能，尤其是混凝土的体积稳定性能，减少收缩开裂。若能够将废弃粘土砖粉和石灰石粉加工作为掺和料替代部分水泥制备复合胶凝材料，不仅可以减少水泥用量降低成本，还能实现废弃物的再生利用，这对于节能减排，变废为宝，充分利用已有资源等都具有十分深远的意义。
技术实现思路
技术问题：本专利技术的目的在于提供一种含有废弃粘土砖粉和石灰石粉的水泥基复合胶凝材料，该技术不仅实现了废弃物的循环再利用，而且所得新型复合胶凝材料具有低水化热，体积稳定性好的特点。技术方案：本专利技术提供了一种含有废弃粘土砖粉和石灰石粉的水泥基复合胶凝材料，该水泥基复合胶凝材料中各成分按质量份配比如下：其中：所述的废弃粘土砖粉的比表面积为300～600m2/kg，SiO2和Al2O3重量含量之和大于70％，由建筑拆除所得粘土砖球磨得到。所述的石灰石粉的比表面积为300～600kg/m3，CaO重量含量为30％～50％。所述的水泥熟料和脱硫石膏的粉体应满足经80μm筛孔筛余不大于10％。所述的水泥熟料中按照质量百分比包含以下氧化物：CaO50～70％、SiO215～30％、Al2O34～10％、Fe2O32～8％。所述的脱硫石膏中CaO和SO3重量含量之和大于0％。所述的减水剂为市售粉剂型产品，减水率≥20％。该水泥基复合胶凝材料由废弃粘土砖粉、石灰石粉、水泥熟料和脱硫石膏分别单独粉磨至相应细度后，再混合均匀得到。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有下列优点：1、本专利技术所制备的水泥基复合胶凝材料所需原料来源广泛，价格低廉，与传统胶凝材料水泥相比，成本更低；且以建筑废弃物粘土砖为原材料，可有效解决这类建筑垃圾的处理问题，避免了对土地资源的占用和对环境的污染；2、本专利技术所制备的低碳胶凝材料降低了水泥用量，减少了水泥生产对天然资源和能源的消耗，降低了温室气体排放，具有积极的环境效益；3、本专利技术的水泥基复合胶凝材料与普通水泥相比，能够降低水化发热10～35％，干燥收缩减少7～30％，因此具有低放热，高体积稳定性的特点，主要原因如下：由于石灰石粉和粘土砖粉稀释水泥中矿物组分，减少水化产物，因此能够降低复合胶凝材料的水化放热；掺入的粘土砖粉比表面积比较大，颗粒粒径较小，细小的粘土砖粉能够填充在水泥颗粒之间以及水化产物的界面中，从而改善了胶凝材料的颗粒级配，优化了水化体系的致密程度和界面结构，导致水分迁移变得更加困难，进而在一定程度上可以减少胶砂的干燥收缩；另一方面，掺入的石灰石粉也具有一定的填充效应，同时石灰石粉的弹性模量比较高，可以更好地稳定和抑制变形。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面对本专利技术作进一步说明，但不能理解为本专利技术仅适用于下面实例，该领域的技术人员根据上述本专利技术的内容对本专利技术做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。实施例1：一种含有废弃粘土砖粉和石灰石粉的水泥基复合胶凝材料，由以下组分分别单独粉磨至相应细度后，再按质量份配比混合均匀得到：所述的废弃粘土砖粉的比表面积为300～600m2/kg，SiO2和Al2O3重量含量之和大于70％，由建筑拆除所得粘土砖球磨得到。所述的石灰石粉的比表面积为300～600kg/m3，CaO重量含量为30％～50％。所述的水泥熟料和脱硫石膏的粉体应满足经80μm筛孔筛余不大于10％。所述的水泥熟料中按照质量百分比包含以下氧化物：CaO50～70％、SiO215～30％、Al2O34～10％、Fe2O32～8％。所述的脱硫石膏中CaO和SO3重量含量之和大于70％。所述的聚羧酸减水粉剂的减水率≥20％。将上述水泥基复合胶凝材料按照现行标准GB/T17671制备胶砂，标准养护至28天后的抗压强度为普通水泥胶砂的88.7％，同时测出其72h放热量与普通水泥胶砂相比降低了7.7％，60天收缩率与普通水泥胶砂组相比降低了9.3％。实施例2：一种含有废弃粘土砖粉和石灰石粉的水泥基复合胶凝材料，由以下组分分别单独粉磨至相应细度后，再按质量份配比混合均匀得到：所述的废弃粘土砖粉的比表面积为300～600m2/kg，SiO2和Al2O3重量含量之和大于70％，由建筑拆除所得粘土砖球磨得到。所述的石灰石粉的比表面积为300～600kg/m3，CaO重量含量为30％～50％。所述的水泥熟料和脱硫石膏的粉体应满足经80μm筛孔筛余不大于10％。所述的水泥熟料中按照质量百分比包含以下氧化物：CaO50～70％、SiO215～30％、Al2O34～10％、Fe2O32～8％。所述的脱硫石膏中CaO和SO3重量含量之和大于70％。所述的聚羧酸减水粉剂的减水率≥20％。将上述水泥基复合胶凝材料按按照现行标准GB/T17671制备胶砂，标准养护至28天后的抗压强度为普通水泥胶砂的94.0％，同时测出其72h放热量与普通水泥胶砂相比降低了12.3％，60天收缩率与普通水泥胶砂组相比降低了7.7％。实施例3：一种含有废弃粘土砖粉和石灰石粉的水泥基复合胶凝材料，由以下组分分别单独粉磨至相应细度后，再按质量份配比混合均匀得到：所述的废弃粘土砖粉的比表面积为300～600m2/kg，SiO2和Al2O3重量含量之和大于70％，由建筑拆除所得粘土砖球磨得到。所述的石灰石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有废弃粘土砖粉和石灰石粉的水泥基复合胶凝材料，其特征在于：该水泥基复合胶凝材料中各成分按质量份配比如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种含有废弃粘土砖粉和石灰石粉的水泥基复合胶凝材料，其特征在于：该水泥基复合胶凝材料中各成分按质量份配比如下：





2.如权利要求1所述的一种含有废弃粘土砖粉和石灰石粉的水泥基复合胶凝材料，其特征在于：所述的废弃粘土砖粉的比表面积为300～600m2/kg，SiO2和Al2O3重量含量之和大于70％。


3.如权利要求1所述的一种含有废弃粘土砖粉和石灰石粉的水泥基复合胶凝材料，其特征在于：所述的石灰石粉的比表面积为300～600kg/m3，CaO重量含量为30％～50％。


4.如权利要求1所述的一种含有废弃粘土砖粉和石灰石粉的水泥基复合胶凝材料，其特征在于：所述的水泥熟料和脱硫石膏的粉体应满足经80μm筛孔筛余不大于10％。


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【专利技术属性】
技术研发人员：高建明，赵亚松，陈高丰，徐振海，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32