碱激发胶凝材料及其生产方法和组合物的用途技术

本发明专利技术公开了一种碱激发胶凝材料及其生产方法和组合物的用途。该碱激发胶凝材料由包括如下组成的原料制备得到：煤矸石5～15重量份、粉煤灰10～30重量份、钢渣11～18重量份、赤泥8～20重量份、矿粉15～28重量份、硅酸钠3～15重量份、柠檬酸钠1～1.8重量份和丙三醇1.2～2.2重量份。该碱激发胶凝材料的具有较高的抗压强度。抗压强度。

【技术实现步骤摘要】
碱激发胶凝材料及其生产方法和组合物的用途


[0001]本专利技术涉及一种碱激发胶凝材料及其生产方法，还涉及一种组合物的用途。

技术介绍

[0002]碱激发胶凝材料是利用碱激发剂的催化原理制得的水硬性胶凝材料。碱激发胶凝材料与传统水泥相比，具有较低的水化热，较好的快硬性、抗腐蚀性等性能，并且具有生产工艺简单、投资少、能耗低、污染小、矿渣利用率高的优势。
[0003]CN112408829A公开了一种固体废弃物再生砂。该固体废弃物再生砂的制备原料包括固体废弃物、胶凝材料、水、缓凝剂、增塑剂和碱水剂。固体废弃物包括废弃水泥、废弃砂浆、废弃混凝土、石粉、废弃陶瓷或工业尾矿中的任意一种或两种的组合。胶凝材料包括水泥、矿渣粉、粉煤灰、硅灰、偏高岭土或生石灰粉中的任意一种或至少两组的组合。缓凝剂包括磷酸盐、偏磷酸盐、硼砂、氟硅酸钠、柠檬酸、葡萄糖、葡萄糖酸钠、蔗糖、糖蜜、丙二醇或丙三醇中的任一一种或至少两种的组合。该固体废弃物再生砂浆并非为碱激发材料，其强度较低。
[0004]CN112794660A公开了一种硅酸盐水泥及其制备方法。该硅酸盐水泥由以下原料组成：石灰石、高岭土、粉煤灰、硅灰、粘土、膨润土、赤泥、石膏、β
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萘磺酸甲醛高浓缩物、硼砂、玄武岩纤维、丙三醇、柠檬酸、聚乙烯醇纤维以及白炭黑。该胶凝材料为硅酸盐水泥，并非为碱激发胶凝材料，且需要添加玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维等增强材料。
[0005]CN103011662A公开了一种碱激发高性能减水剂。该减水剂由复合碱激发剂、木质素磺酸盐、复合缓凝剂、复合引气剂、复合增稠剂、复合调节剂和水组成。复合碱激发剂中至少包括氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠水溶液三种组分。复合缓凝剂至少包括葡萄糖酸钠以及六偏磷酸钠、硼砂、三聚磷酸钠、焦磷酸钠中的一种组分。该减水剂需要与硅酸盐水泥、人工砂等原料配合使用，其抗压强度比较低。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种碱激发胶凝材料，其具有较高的抗压强度。另一方面，本专利技术提供了一种碱激发胶凝材料的制备方法。再一方面，本专利技术提供了一种组合物的用途。
[0007]一方面，本专利技术提供了一种碱激发胶凝材料，由包括如下组成的原料制备得到：
[0008][0009]根据本专利技术的碱激发胶凝材料，优选地，所述硅酸钠以水溶液的形式使用，硅酸钠水溶液的浓度为20～60wt％。
[0010]根据本专利技术的碱激发胶凝材料，优选地，所述原料中还包括水。
[0011]根据本专利技术的碱激发胶凝材料，优选地，所述丙三醇和柠檬酸钠的质量比为1:(0.5～1.5)。
[0012]根据本专利技术的碱激发胶凝材料，优选地，所述碱激发胶凝材料养护28天的抗压强度大于70MPa。
[0013]另一方面，本专利技术提供了上述碱激发胶凝材料的生产方法，包括如下步骤：
[0014]将包括煤矸石、粉煤灰、钢渣、赤泥、矿粉、硅酸钠、柠檬酸钠和丙三醇的原料混合，得到碱激发胶凝材料。
[0015]再一方面，本专利技术提供了一种组合物在提高碱激发胶凝材料抗压强度中的用途，所述组合物包括柠檬酸钠和丙三醇，形成所述碱激发胶凝材料的原料包括煤矸石、粉煤灰、钢渣、赤泥、矿粉和硅酸钠。
[0016]根据本专利技术的用途，优选地，柠檬酸钠的用量为1～1.8重量份，丙三醇的用量为1.2～2.2重量份，煤矸石的用量为5～15重量份，粉煤灰的用量为10～30重量份，钢渣的用量为11～18重量份，赤泥的用量为8～20重量份，矿粉的用量为15～28重量份，硅酸钠的用量为3～15重量份，柠檬酸钠的用量为1～1.8重量份，丙三醇的用量为1.2～2.2重量份。
[0017]根据本专利技术的用途，优选地，所述碱激发胶凝材料的原料中还包括水。
[0018]根据本专利技术的用途，优选地，丙三醇和柠檬酸钠的质量比为1:(0.5～1.5)。
[0019]本专利技术意外地发现，采用特定用量的柠檬酸钠和丙三醇配合能够显著地提高以硅酸钠作为激发剂，以特定用量的煤矸石、粉煤灰、钢渣、赤泥和矿粉形成的碱激发材料的抗压强度。本专利技术的碱激发胶凝材料以工业废渣为原料，无需使用水泥或天然矿物材料。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。
[0021]<碱激发胶凝材料>
[0022]本专利技术的胶凝材料由包括煤矸石、粉煤灰、钢渣、赤泥、矿粉、硅酸钠、柠檬酸钠和丙三醇的原料制备得到。在某些实施方式中，原料中还包括水。本专利技术的原料中不含有水泥或天然矿物。优选地，本专利技术的原料中除了硅酸钠、柠檬酸钠、丙三醇和水外，其余均为工业废渣。根据本专利技术的一个实施方式，原料由煤矸石、粉煤灰、钢渣、赤泥、矿粉、硅酸钠、柠檬酸钠、丙三醇和水组成。
[0023]在本专利技术中，煤矸石的用量为5～15重量份；优选为8～13重量份；更优选为9～10重量份。煤矸石来自采煤产业；优选为铝硅型煤矸石。煤矸石的硅铝比大于0.5。
[0024]在本专利技术中，粉煤灰的用量为10～30重量份；优选为15～25重量份；更优选为20～22重量份。粉煤灰来自燃煤锅炉；优选为一级粉煤灰。
[0025]在本专利技术中，钢渣的用量为11～18重量份；优选为12～15重量份；更优选为13～14重量份。钢渣来自炼钢厂，优选为一级钢渣粉。
[0026]在本专利技术中，赤泥的用量为8～20重量份；优选为10～18重量份；更优选为14～16重量份。赤泥来自氧化铝厂；优选为烧结法赤泥。
[0027]在本专利技术中，矿粉的用量为15～28重量份；优选为17～25重量份；更优选为20～22重量份。矿粉来自炼铁高炉。矿粉可以为粒化高炉矿粉。优选地，矿粉为S95级矿粉。
[0028]上述用量的煤矸石、粉煤灰、钢渣、赤泥和矿粉能够与柠檬酸钠和丙三醇配合，获得抗压强度高的碱激发胶凝材料。
[0029]在本专利技术中，硅酸钠的用量为3～15重量份；优选为5～12量份；更优选为7～10重量份。硅酸钠可以以水溶液的形式使用。硅酸钠溶液的质量分数可以为20～60wt％；优选为30～50wt％；更优选为35～45wt％。这样能够提高碱激发胶凝材料的抗压强度。
[0030]在本专利技术中，柠檬酸钠的用量为1～1.8重量份；优选为1.2～1.6重量份；更优选为1.3～1.5重量份。
[0031]在本专利技术中，丙三醇的用量为1.2～2.2重量份；优选为1.3～2重量份；更优选为1.5～1.7重量份。
[0032]丙三醇和柠檬酸钠的质量比可以为1:(0.5～1.5)；优选为1:(0.8～1.3)；更优选为1:(0.9～1.1)。
[0033]将丙三醇和柠檬酸钠联合使用，能够提高碱激发胶凝材料的抗压强度。将丙三醇和柠檬酸钠的用量控制在上述范围内，能够获得抗压强度更高的碱激发胶凝材料。
[0034]水的用量可以为20～50重量份；优选为25～45重量份；更优选为30～40重量份。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱激发胶凝材料，其特征在于，所述碱激发胶凝材料由包括如下组成的原料制备得到：2.根据权利要求1所述的碱激发胶凝材料，其特征在于，所述硅酸钠以水溶液的形式使用，硅酸钠水溶液的浓度为20～60wt％。3.根据权利要求1所述的碱激发胶凝材料，其特征在于，所述原料中还包括水。4.根据权利要求1所述的碱激发胶凝材料，其特征在于，所述丙三醇和柠檬酸钠的质量比为1:(0.5～1.5)。5.根据权利要求1所述的碱激发胶凝材料，其特征在于，所述碱激发胶凝材料养护28天的抗压强度大于70MPa。6.根据权利要求1～5任一项所述的碱激发胶凝材料的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：将包括煤矸石、粉煤灰、钢渣、赤泥、矿粉、硅酸钠、柠檬酸钠和丙三醇的原料混合，得到碱激发胶凝材料。7.一种组合物在提高碱激...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华，邾佳佳，
申请(专利权)人：中晶环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：