一种磷渣基高活性C-S-H凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种磷渣基高活性C

【技术实现步骤摘要】
一种磷渣基高活性C
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S
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H凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及混凝土外加剂
，特别涉及一种磷渣基高活性C
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S
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H凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]纳米CSH凝胶晶种优良的免蒸养早强特性，成为引领混凝土制品行业新发展的变革性技术。但因原材料来源、工艺技术等问题，水热合成的C
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H凝胶纳米晶种市场价格高昂(折算粉体价格约2
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3万元/吨)，制约了推广与应用。以固废为原材料，制备高活性CSH，契合固废附加值利用与构件免蒸早强的双重迫切需求，同时降低碳排放。
[0003]磷渣是一种水淬渣，其化学成份为：CaO47
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52％、SiO240
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43％、P2O50.8
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2.5％、Al2O
32‑
5％、Fe2O30.8
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3.0％、F2.5
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3％，潜在矿物相为假硅灰石、枪晶石及少量的磷灰石。其结构90％左右为玻璃体。电炉法制取黄磷时，每生产1吨黄磷，副产磷渣8
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10吨。根据有关统计资料分析，在20世纪90年代中期，世界电炉法黄磷生产能力总量大约107.8
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130.0万吨/年，据此计算，副产磷渣达1078—1300万吨//年，大量的磷渣必将对环境造成严重污染。因此，根据磷渣的理化特性，研究其资源化利用问题，意义重大。
[0004]废玻璃是一种生活垃圾，它既给人们的生产和生活带来了不便，又对环境造成了污染，占用了宝贵的土地资源，增加了环境负荷。大量废弃玻璃如何处理实现它的价值，得到广泛关注。目前将玻璃粉作为胶凝材料替代部分水泥在混凝土中使用，不仅解决了城市废弃玻璃堆积处理问题，还能减少水泥的使用量，避免更多的自然资源开采，并减少水泥生产过程中的有害气体排放，对环境的改善有极大的促进作用。本专利技术利用废弃玻璃粉、磷渣为原材料制备高活性CSH凝胶，为废弃玻璃粉和磷渣资源化利用进一步提供了理论和技术依据。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术旨在提供一种磷渣基高活性C
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H凝胶的制备方法，以解决磷渣、废弃玻璃粉的资源化利用，以及市场售价高昂CSH粉体外加剂的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种磷渣基高活性CSH凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0008]1)称取制备磷渣基高活性C
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S
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H凝胶的原材料，按质量百分数计，制备所述高活性CSH凝胶的原材料包括25
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40％磷渣、8
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12％废弃玻璃粉、5
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10％氢氧化钠、分散剂0.1
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0.5％，剩余为水；
[0009]2)将所述磷渣、所述废弃玻璃粉、所述水、所述分散剂和所述氢氧化钠混合均匀放入湿磨机中，湿磨机带有加热装置；
[0010]3)开启湿磨机，打开加热装置，使得研磨过程温度保持在40
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60℃，研磨60
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80分钟，过滤研磨体，得到磷渣基高活性C
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S
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H凝胶浆料。
[0011]可选地，步骤1)中所述磷渣和所述废弃玻璃粉的颗粒细度为200目，所述废弃玻
璃粉中Na2O含量大于15％。
[0012]可选地，步骤1)中所述分散剂为三乙醇胺、三异丙醇胺、十二烷基硫酸钠 中的一种或多种。
[0013]可选地，步骤3)中所述含高活性CSH凝胶的磷渣基浆料的中值粒径350
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550 nm。
[0014]本专利技术的第二目的在于提供一种磷渣基高活性CSH凝胶，该磷渣基高活性 CSH凝胶由上述磷渣基高活性CSH凝胶的制备方法制得。
[0015]本专利技术的第三目的在于提供一种上述高活性CSH凝胶在水泥基材料中的应 用，在该应用中，所述高活性CSH凝胶的掺量为所述水泥基材料中胶凝材料用 量的2
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8％。
[0016]相对于现有技术，本专利技术所述的磷渣基高活性C
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S
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H凝胶的制备方法具有 以下优势：
[0017]1、本专利技术利用磷渣制备高活性CSH凝胶，无需经过烘干粉末处理，可以 直接用于水泥混凝土中。
[0018]2、本专利技术的高活性CSH凝胶，原材料主要是工业固废磷渣和废弃玻璃粉， 可大大提高工业固废磷渣和废弃玻璃粉的资源化利用，符合国家建材行业发展 政策。
[0019]3、本专利技术的高活性CSH凝胶显著降低水泥的凝结时间，增强水泥基材料 的早期力学性能，不影响后期强度的发展。
具体实施方式
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征 可以相互组合。
[0021]下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0022]实施例1
[0023]一种磷渣基高活性C
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S
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H凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0024]1)称取制备磷渣基高活性C
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S
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H凝胶的原材料，按质量百分数计，制备高 活性CSH凝胶的原材料由25份磷渣、10份废弃玻璃粉、8份氢氧化钠、分散 剂0.1份、56.9份水组成，其中，磷渣和废弃玻璃粉的颗粒细度为200目，废弃 玻璃粉中Na2O含量大于15％；
[0025]2)将磷渣、废弃玻璃粉、水、分散剂和氢氧化钠混合均匀放入湿磨机中， 湿磨机带有加热装置；
[0026]3)设置好参数，开启湿磨机，打开加热装置，使得研磨过程温度保持在40℃， 研磨时间为60分钟，过滤研磨体，得到中值粒径为550nm的磷渣基高活性C
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H 凝胶浆料。
[0027]按照《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GB/T17671
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1999)，对照组： 称取450g水泥，ISO标准砂1350g，水胶比0.5成型水泥砂浆；实验组：称取 450g水泥，ISO标准砂1350g，外掺2％磷渣基高活性C
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H凝胶浆料，水胶 比与对照组保持一致。测定1d、3d、28d龄期的抗压强度。凝结时间按照 GB/T1346
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2011测定。具体结果如表1所示。
[0028]表1
[0029][0030]由表1结果可以看出，利用磷渣制备的高活性CSH凝胶可以缩短凝结时间， 提高早期强度。
[0031]实施例2
[0032]一种磷渣基高活性C
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S
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H凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0033]1)称取制备磷渣基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷渣基高活性CSH凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)称取制备磷渣基高活性C
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S
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H凝胶的原材料，按质量百分数计，制备所述高活性CSH凝胶的原材料包括25
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40％磷渣、8
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12％废弃玻璃粉、5
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10％氢氧化钠、分散剂0.1
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0.5％，剩余为水；2)将所述磷渣、所述废弃玻璃粉、所述水、所述分散剂和所述氢氧化钠混合均匀放入湿磨机中，湿磨机带有加热装置；3)开启湿磨机，打开加热装置，使得研磨过程温度保持在40
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60℃，研磨60
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80分钟，过滤研磨体，得到磷渣基高活性C
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S
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H凝胶浆料。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭洪波，李懋高，张俊杰，邓秀峰，郑正旗，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：