【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，尤其是涉及一种工业固废基胶凝材料以及包括该工业固废基胶凝材料的混凝土材料。
技术介绍
1、工业固体废弃物主要是企业在生产过程中产生的固体状、半固体状和高浓度液体状废弃物的总称，包括危险废弃物、冶金渣、粉煤灰、炉渣、煤矸石、尾矿、放射性废弃物和其他废弃物等8类。目前，工业固体废弃物综合利用主要集中在建筑建材行业。水泥混凝土和新型墙材每年消耗的工业固体废弃物量占工业固体废弃物利用总量约70%，水泥混凝土及制品产业已经成为大宗工业固体废弃物综合利用的最有效途径。
2、目前，在利用转炉渣、粉煤灰、脱硫石膏、煤矸石、尾矿等大宗工业固体废弃物制备绿色无水泥熟料或少水泥熟料胶凝材料方面开展了大量的研究工作，成功开发出能够在建筑工程种应用的c30、c40、c50、c60预拌泵送高性能混凝土，广泛应用于各领域。然而传统的工业固废基胶凝材料和混凝土使用的工业固体废弃物通常为不含钛或者含钛量极低的高炉渣（业内称为白矿渣），这种高炉渣活性较高。而对于钒钛磁铁矿炼钢产生的具有较高二氧化钛含量的高炉渣（业内称为黑矿渣），因为其活性极差而被排除在胶凝材料的原料之外，业内普遍认为高钛高炉渣无法制备胶凝材料。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种包括高钛高炉渣的工业固废基胶凝材料。
2、此外，还有必要提供一种包括上述工业固废基胶凝材料的混凝土材料。
3、一种工业固废基胶凝材料，按照重量份数包括40份~65份的高钛高炉渣粉、25份~45份转炉渣粉以及10
4、所述高钛高炉渣粉的比表面积为550m3/kg~600m3/kg，所述转炉渣粉和所述石膏粉的比表面积均为450m3/kg~550m3/kg。
5、在一个实施例中，所述高钛高炉渣粉中tio2的含量为15wt%~30wt%，所述转炉渣粉中tio2的含量为1wt%~20wt%。
6、在一个实施例中，所述高钛高炉渣粉通过如下操作制备：将高钛高炉渣除铁后磨矿粉碎，得到所述高钛高炉渣粉；
7、所述转炉渣粉通过如下操作制备：将转炉渣除铁后磨矿粉碎，得到所述转炉渣粉；
8、所述石膏粉为脱硫石膏粉。
9、在一个实施例中，所述工业固废基胶凝材料包括40份~50份的所述高钛高炉渣粉、40份~45份所述转炉渣粉以及15份~20份的所述石膏粉。
10、在一个实施例中，所述工业固废基胶凝材料包括50份~60份的所述高钛高炉渣粉、25份~30份所述转炉渣粉以及15份~20份所述石膏粉。
11、在一个实施例中，所述工业固废基胶凝材料包括60份~65份的所述高钛高炉渣粉、25份~30份所述转炉渣粉以及10份~15份所述石膏粉。
12、一种混凝土材料，按照重量份数包括10份~20份的高钛高炉渣、20份~30份的粗骨料、20份~35份的细骨料以及15份~25份的上述的工业固废基胶凝材料；
13、所述高钛高炉渣的粒径为2mm~10mm，所述粗骨料的粒径为20mm~40mm，所述细骨料的粒径为2mm~10mm。
14、在一个实施例中，所述高钛高炉渣中tio2的含量为10wt%~30wt%。
15、在一个实施例中，所述混凝土材料还包括水和减水剂，所述水与所述工业固废基胶凝材料的质量比为20~50：100，所述减水剂与所述工业固废基胶凝材料的质量比为0.2~1：100。
16、在一个实施例中，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
17、本专利技术的这种工业固废基胶凝材料包括高钛高炉渣粉、转炉渣粉以及石膏粉，由于高钛高炉渣含钛量高，活性较差，本专利技术中采用比表面积为550m3/kg~600m3/kg的高钛高炉渣粉，通过增大高钛高炉渣粉的比表面积来扩大高钛高炉渣粉与水的接触面积，加快高钛高炉渣粉水化反应速率，磨矿后得到的高钛高炉渣粉产生晶格畸变和局部破坏，同时形成各种晶格缺陷，导致内能增大，由此提高了高钛高炉渣粉的活性。
18、本专利技术的这种工业固废基胶凝材料通过磨矿增大高钛高炉渣粉的比表面积和高钛高炉渣粉的活性，使得包括高钛高炉渣粉的工业固废基胶凝材料具有足够的反应活性，可以用于制备混凝土。
19、具体来说，本专利技术的这种工业固废基胶凝材料使用时，转炉渣粉水化为体系提供碱性环境，石膏提供充足的ca2+和so42-，而高钛高炉渣粉的水化反应在一定程度上促进转炉渣粉和石膏粉的持续水化，三者的协同水化作用使反应后期水化产物生成量不断增加，大量c-s-h凝胶将钙矾石(aft)紧密包裹（c-s-h凝胶是对混凝土强度贡献最大的物相之一，是由硅（铝）氧四面体连结而成的链状构造硅酸盐），形成致密结构，不断提高硬化体的密实度，其应用于混凝土时可以使整个混凝土体系的稳定性极大提高。
20、优选的，高钛高炉渣粉和转炉渣粉在制备时，均需要经过除铁处理，首先除铁会降低磨矿能耗，减少磨矿成本，再者除铁得到的铁精矿会产生经济效益，最后原料中的铁组分会影响强度。结合具体实施例，除铁后的混凝土强度更高，并且铁还会影响混凝土后期的安定性。
21、本专利技术混凝土材料通过上述胶凝材料，与水、减水剂、细砂、粗骨料、细骨料搅拌，再浇筑、养护后制备得到。
22、优选的，根据工业固废基胶凝材料中高钛高炉渣粉、转炉渣粉以及石膏粉的具体配比不同，可以制备得到不同强度的混凝土，例如：c30混凝土、c40混凝土和c50混凝土。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种工业固废基胶凝材料，其特征在于，按照重量份数包括40份~65份的高钛高炉渣粉、25份~45份转炉渣粉以及10份~20份的石膏粉；
2.根据权利要求1所述的工业固废基胶凝材料，其特征在于，所述高钛高炉渣粉中TiO2的含量为15wt%~30wt%，所述转炉渣粉中TiO2的含量为1wt%~20wt%。
3.根据权利要求2所述的工业固废基胶凝材料，其特征在于，所述高钛高炉渣粉通过如下操作制备：将高钛高炉渣除铁后磨矿粉碎，得到所述高钛高炉渣粉；
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的工业固废基胶凝材料，其特征在于，所述工业固废基胶凝材料包括40份~50份的所述高钛高炉渣粉、40份~45份所述转炉渣粉以及15份~20份的所述石膏粉。
5.根据权利要求1~3中任意一项所述的工业固废基胶凝材料，其特征在于，所述工业固废基胶凝材料包括50份~60份的所述高钛高炉渣粉、25份~30份所述转炉渣粉以及15份~20份所述石膏粉。
6.根据权利要求1~3中任意一项所述的工业固废基胶凝材料，其特征在于，所述工业固废基胶凝材料包括60份~65
7.一种混凝土材料，其特征在于，按照重量份数包括10份~20份的高钛高炉渣、20份~30份的粗骨料、20份~35份的细骨料以及15份~25份的如权利要求1~6中任意一项所述的工业固废基胶凝材料；
8.根据权利要求7所述的混凝土材料，其特征在于，所述高钛高炉渣中TiO2的含量为10wt%~30wt%。
9.根据权利要求8所述的混凝土材料，其特征在于，所述混凝土材料还包括水和减水剂，所述水与所述工业固废基胶凝材料的质量比为20~50：100，所述减水剂与所述工业固废基胶凝材料的质量比为0.2~1：100。
10.根据权利要求9所述的混凝土材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
...【技术特征摘要】
1.一种工业固废基胶凝材料，其特征在于，按照重量份数包括40份~65份的高钛高炉渣粉、25份~45份转炉渣粉以及10份~20份的石膏粉；
2.根据权利要求1所述的工业固废基胶凝材料，其特征在于，所述高钛高炉渣粉中tio2的含量为15wt%~30wt%，所述转炉渣粉中tio2的含量为1wt%~20wt%。
3.根据权利要求2所述的工业固废基胶凝材料，其特征在于，所述高钛高炉渣粉通过如下操作制备：将高钛高炉渣除铁后磨矿粉碎，得到所述高钛高炉渣粉；
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的工业固废基胶凝材料，其特征在于，所述工业固废基胶凝材料包括40份~50份的所述高钛高炉渣粉、40份~45份所述转炉渣粉以及15份~20份的所述石膏粉。
5.根据权利要求1~3中任意一项所述的工业固废基胶凝材料，其特征在于，所述工业固废基胶凝材料包括50份~60份的所述高钛高炉渣粉、25份~30份所述转炉渣粉以及15份~...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗红莹，倪文，彭青松，晏鸿珏，袁莹，
申请(专利权)人：四川君和环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。