一种应用于水泥混凝土中的复合胶凝材料制造技术

本发明专利技术涉及一种应用于水泥混凝土中的复合胶凝材料，属于建材技术领域，该复合胶凝材料包括：粉煤灰、矿粉、煤矸石和钒钛矿渣；所述复合胶凝材料的比表面积800～1000m2/kg，d97＜30μm，d50＜7μm；可广泛应用于水泥和混凝土生产中，尤其适用于高强高性能混凝土、免压蒸预制混凝土构件、特种工程等领域。这种复合胶凝材料能够降低水泥混凝土生产成本同时提高水泥及混凝土质量。一方面给予工业固废新的利用价值，另一方面作为一种的高活性掺合料，可以有效缓解现有掺合料(如石灰石等)资源稀缺的问题。在保证水泥混凝土的性能的前提下，可以大大地降低水泥混凝土成本，提高工业固废的利用价值。的利用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于水泥混凝土中的复合胶凝材料


[0001]本专利技术属于建材
，具体地，涉及一种应用于水泥混凝土中的复合胶凝材料。

技术介绍

[0002]水泥混凝土是目前建筑领域使用最广泛的材料，同时也是碳排放量很高的产业。随着城市化趋势进一步增加，加上基础设施建设的发展需求，水泥行业市场还会继续增长，水泥混凝土行业降碳减排任务艰巨。
[0003]实现水泥生产节能减排、降本增效主要在熟料煅烧和水泥粉磨两个环节。目前，在熟料煅烧技术没有突破性进展之前其节能减排、降本增效潜力不大。而且为了保证水泥性能，水泥成品中熟料用量普遍偏高，52.5级水泥熟料含量一般在80％以上，42.5级水泥也在60％以上，间接导致了资源能源消耗较高，环境负荷较大。且水泥熟料使用量大，其生产过程中的排放物对环境造成污染，天然石材的资源消耗也大。
[0004]工业固废因其与水泥熟料相似的化学成分可用作水泥混凝土掺合料。这类掺合料对水泥混凝土的性能特别是力学性能、耐久性能的贡献逐步被认识，目前已得到广泛的应用。因此，本专利技术以大量堆积的工业固废作为原材料，经过粉磨后得到的复合胶凝材料是降低水泥混凝土碳排放量和提高水泥混凝土的力学性能和耐久性。

技术实现思路

[0005]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术提供一种应用于水泥混凝土中的复合胶凝材料。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种应用于水泥混凝土中的复合胶凝材料，包括：粉煤灰、矿粉、煤矸石和钒钛矿渣；所述复合胶凝材料的比表面积800～1000m2/kg，d97＜30μm，d50＜7μm。在一定范围内磨得越细，其活性越高，对水泥强度贡献亦越大。
[0008]进一步地，粉煤灰、矿粉、煤矸石和钒钛矿渣的质量比为5～6：2～3：1：1。
[0009]进一步地，粉煤灰为煤粉炉粉煤灰和循环流化床粉煤灰中的一种。
[0010]进一步地，煤矸石使用前需加热烘干。
[0011]进一步地，所述复合胶凝材料通过如下步骤制备：
[0012]利用Φ500mm
×
500mm标准试验磨对粉煤灰、矿粉、煤矸石和钒钛矿渣进行研磨，单次研磨5kg，研磨时间为50min，研磨好后按照质量比称量粉煤灰、矿粉、煤矸石和钒钛矿渣并进行混合，得到一种应用于水泥混凝土中的复合胶凝材料。
[0013]本专利技术的有益效果：
[0014]本专利技术的目的是在于提供一种应用于水泥混凝土中的复合胶凝材料，此材料是一种高功能性的水泥混合材和混凝土掺合料，可广泛应用于水泥和混凝土生产中，尤其适用于高强高性能混凝土、免压蒸预制混凝土构件、特种工程等领域。这种复合胶凝材料能够降
低水泥混凝土生产成本同时提高水泥及混凝土质量。
[0015]本专利技术提供的复合胶凝材料是一种可以应用于水泥混凝土的高活性掺合料，所述复合胶凝材料以工业固废(粉煤灰、矿粉、煤矸石、钒钛矿渣)为主要原料，一方面给予工业固废新的利用价值，另一方面作为一种高活性掺合料，可以有效缓解现有掺合料(如石灰石等)资源稀缺的问题。本专利技术复合胶凝材料可单独掺入或者与其他掺合料复掺掺入到水泥混凝土中，在保证水泥混凝土的性能的前提下，可以大大地降低水泥混凝土成本，提高工业固废的利用价值。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]实施例1
[0018]制备复合胶凝材料：
[0019]煤矸石使用前加热烘干，利用Φ500mm
×
500mm标准试验磨对循环流化床粉煤灰、S95矿粉、煤矸石和钒钛矿渣进行研磨，单次研磨5kg，研磨时间为50min，至原料的比表面积为800～1000m2/kg，d97＜30μm，d50＜7μm；研磨好后按照质量比5：3：1：1称量循环流化床粉煤灰、矿粉、煤矸石和钒钛矿渣并进行混合，得到一种应用于水泥混凝土中的复合胶凝材料。
[0020]实施例2
[0021]制备复合胶凝材料：
[0022]煤矸石使用前加热烘干，利用Φ500mm
×
500mm标准试验磨对煤粉炉粉煤灰、矿粉、煤矸石和钒钛矿渣进行研磨，单次研磨5kg，研磨时间为50min，至原料的比表面积为800～1000m2/kg，d97＜30μm，d50＜7μm；研磨好后按照质量比5：3：1：1称量煤粉炉粉煤灰、矿粉、煤矸石和钒钛矿渣并进行混合，得到一种应用于水泥混凝土中的复合胶凝材料。
[0023]对比例1
[0024]S95矿粉。
[0025]实施例3
[0026]对实施例1
‑
实施例2制备的胶凝材料和对比例1中的S95矿粉进行测试；基准样为450gP
·
I水泥，胶凝材料的添加量为P
·
I水泥质量的50％，S95矿粉的添加量为P
·
I水泥质量的50％，原料配比参照表1所示。
[0027]表1
[0028]类型P
·
I水泥/g复合胶凝材料/gS95矿粉/g基准样450
‑‑
实施例1225225
‑
实施例2225225
‑
对比例1225
‑
225
[0029]参照GB/T18046—2017《用于水泥砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》规定的方法
测试抗压强度并计算出活性指数，ISO标准砂用量为1350g，用水量为225g，测试结果如下表2所示：
[0030]表2
[0031][0032]由表2可知，当使用煤粉炉粉煤灰作原材料时，复合超细粉7d和28d活性指数都高于原矿粉的技术指标，尤其是7d活性指数，当使用循环流化床粉煤灰作原材料时，7d和28d活性指数都远高于原矿粉，甚至超过S95矿粉活性要求。
[0033]实施例4
[0034]对实施例1和实施例2制备的复合胶凝材料进行测试，测试复合水泥的标准稠度用水量、初凝时间及胶砂抗压强度。复合水泥的配比及性能测试参照表3所示：
[0035]表3
[0036][0037][0038]当复合胶凝材料替代量为15％时，水泥标准稠度用水量与基准组相当，随着替代量的增大，水泥标准稠度用水量略增加；凝结时间试验均在超细胶凝材料替代量为25％时测定，初凝时间最长仅增加40min，结果表明，复合胶凝材料替代15％、20％和25％的水泥后胶砂3d和28d抗压强度均有不同程度的增加，尤其是使用实施例1制备的复合凝胶材料占比20％时提升更为明显。
[0039]实施例5
[0040]按照表4中的原料配比制备混凝土：
[0041]表4
[0042][0043本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于水泥混凝土中的复合胶凝材料，其特征在于，包括：粉煤灰、矿粉、煤矸石和钒钛矿渣；所述复合胶凝材料的比表面积800～1000m2/kg，d97＜30μm，d50＜7μm。2.根据权利要求1所述的一种应用于水泥混凝土中的复合胶凝材料，其特征在于，粉煤灰、矿粉、煤矸石和钒钛矿渣的质量比为5～6：2～3：1：1。3.根据权利要求1所述的一种应用于水泥混凝土中的复合胶凝材料，其特征在于，粉煤灰为煤粉炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军辉，姜其斌，戚俊，刘瓒，
申请(专利权)人：安徽工业技术创新研究院，
类型：发明
国别省市：