碱激活结合料、使用结合料的碱激活砂浆、混凝土制品和湿红粘土铺路材料制造技术

本发明专利技术涉及能够用作代替水泥的结合料的碱激活结合料，更具体而言涉及碱激活结合料和包含所述结合料的砂浆、混凝土、混凝土制品和湿黄土铺路材料，其中，包含不含钠的无机碱性材料以减小混凝土中的Ｎａ２Ｏ和Ｋ２Ｏ的总量，由此改善可加工性和强度稳定性并抑制碱骨料反应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可用作结合料来代替水泥的碱激活结合料，更具体而言，涉及一种碱激活结合料，其中含有不含钠的无机碱性材料以降低混凝土中妝20和1(20的总量，由此改善可加工性和强度稳定性并抑制碱骨料反应，并涉及包含所述结合料的砂浆、混凝土、混凝土制品和湿黄土铺路材料。
技术介绍
通常而言，用于建筑行业的砂浆和混凝土由结合料、水及骨料构成。就此来说，典型的无机结合料，即水泥(或水泥熟料)在制造过程中对主要由CaCO3构成的石灰石进行热处理时消耗大量的能源，并且产生了大量的(X)2气体，达到制造的水泥量的44重量％以上的程度。由此产生的(X)2气体相当于全世界温室气体排放量的约7%。具体而言，水泥是通过以适当的比例混合作为主要成分的硅酸盐、氧化铝和石灰、 对混合物进行部分熔融和烧结以获得熟料、在熟料中添加适量的石膏并研磨该熟料而得到的粉末。水泥熟料的制造需要在约1450°C的高温进行熔融，不利地消耗了大量的能源(约 301/吨至351/吨的油)。此外，在制造1吨水泥时，已知仅通过石灰石和硅酸的化学反应将排放约700kg 870kg的CO2。在水泥生产领域中对温室气体(X)2排放的限制被视为是极为重要的。根据水泥生产商制定的(X)2排放标准，据认为在未来将不可避免地减少水泥熟料的制造。另一方面，全世界对于水泥的需求预计到21世纪前叶为止每年增长约2. 5% 5. 8%，因此，为了满足对京都议定书的遵守和水泥需求的增长，开发降低(X)2排放或不排放(X)2的新型无机结合料迫在眉睫。在这方面，正在对用以代替水泥的不使用水泥的碱激活结合料进行深入研究。特别是，韩国专利申请2007-65185公开了一种包含高炉矿渣和含有钠类材料的无机碱性材料的碱激活结合料，其中，所述无机碱性材料包括硅酸钠和液体型水玻璃中的一种或多种， 并且无机碱性材料中所含的钠类材料与高炉矿渣的重量比为0. 038 0. 088，钠类材料的重量通过转换为Na2O而确定。迄今已知的包括以上专利在内的无水泥碱激活结合料可用于代替传统的普通波特兰水泥，由此解决工业废料的处置问题，从而减小环境负荷。此外，在制造结合料时，可以节能并抑制CO2的排放，从而显示出环境友好性。然而，因为用于传统碱激活结合料的无机碱性材料含有钠，因此当使用这样的结合料时，难以控制碱的总量，而碱的总量应当被限制从而抑制混凝土中的碱骨料反应。具体而言，在抑制碱骨料反应时，每Irn3的混凝土的Na2O 当量应当为0. 3kg以下。如果碱的总量落在所限范围之外，则可能发生剧烈的坍落度损失， 会不利地劣化混凝土的质量。另一方面，已知的传统黄土铺路材料包含混合在一起的黄土和水泥，因而对其而言，由于使用了水泥而未使上述问题发生变化。此外，混凝土的干缩受水的用量、结合料的量、结合料的细度以及骨料的量的影响，并可能相对于水的用量、结合料的量和结合料的细度的增大以及骨料的量的减少而成比例的增大。特别是，使用黄土制造混凝土时，必须控制黄土的较大干缩。道路铺设引起较高的干缩破裂，需要高拉伸强度和挠曲强度，特别是，表面的干缩破裂产生了不良外观而非结构问题，不利地招致了对修建者的不信任并且需要修复缺陷。此外，传统的黄土铺路材料包括水泥和黄土，就与砂不同的包含细小颗粒的黄土的性质而言，由于比表面积增大导致难以确保必要的坍落度。此外，为了控制与单位水量的增加有关的干缩破裂，干式工艺被认为是最佳的。然而，干式工艺导致难以控制材料的含水量。如果材料未充分混合，则不能确保均一的质量。此外，因低坍落所致而难以构造铺路材料，要使用各种装置来施加压力，不利地增大了建筑成本。因此，需要开发一种新型的碱激活结合料，其不受碱的总量的限制的影响，可以显示出更稳定的可加工性和强度而且价廉，因此降低了生产成本，并开发包含所述结合料的新型黄土铺路材料。
技术实现思路
技术问题本专利技术人在本专利技术中达到极致，进行了深入彻底的研究，以旨在解决现有技术中遇到的问题，由此开发了具有新型组成的碱激活结合料，其不受碱的总量的限制的影响。因此，本专利技术的一个目的是提供一种碱激活结合料，其中用于调节碱激活结合料的硬化速率的无机碱性材料以能够维持抗压强度的量使用，由此同时显示出优异的可加工性和高强度稳定性，以及提供包含以上结合料的碱激活砂浆、混凝土和混凝土制品。本专利技术的另一个目的是提供一种碱激活结合料，其中减少了混凝土中Na2O和K2O 的总量，由此抑制了混凝土中的碱骨料反应，从而有效地控制碱骨料反应，以及提供包含以上结合料的碱激活砂浆、混凝土和混凝土制品。另外，本专利技术的另一个目的是提供一种碱激活结合料，其控制钠类材料造成的快速烧结并激活波索来反应，由此改善强度和收益率，以及提供包含以上结合料的碱激活砂浆、混凝土和混凝土制品。另外，本专利技术的另一个目的是提供一种碱激活结合料，其包括含有相对价廉的镁的无机碱性材料，因此降低了生产成本，以及提供包含以上结合料的碱激活砂浆、混凝土和混凝土制品。另外，本专利技术的另一个目的是提供碱激活砌筑产品和湿黄土铺路材料，其中，与使用仅包含含钠无机碱性材料的传统碱激活结合料相比，增大了砌筑产品的收益率和抗压强度，强度更为稳定，快速烧结得到控制，因此表现出改善的可加工性和提高的生产率。另外，本专利技术的另一个目的是提供一种碱激活湿黄土铺路材料，其因将工业副产品再循环且不添加水泥而具有环境友好性，与OPC水泥相比显示出优异的初始强度和长期强度，以及比OPC水泥更高的耐久性和化学耐受性，具有为OPC水泥的约1/2 1/3的水合热，并且受骨料的品质的影响较小，因此即使在骨料中存在约20%的粘土或杂质时强度也不会降低。另外，本专利技术的另一个目的是提供一种碱激活湿黄土铺路材料，其包含易于分散以控制表面干缩破裂并增强拉伸强度和挠曲强度的纤维。另外，本专利技术的另一个目的是提供一种碱激活湿黄土铺路材料，其中黄土总量的一部分由粒径与黄土类似的细骨料代替，由此在维持黄土的固有颜色的同时控制干缩并增大抗压强度。另外，本专利技术的另一个目的是提供一种碱激活湿黄土铺路材料，其代替浙青或混凝土应用至没有较重交通负荷的地方，例如走道、人行道、公园道路、自行车道等，以及需要高强度以能够使重型车辆通行的地方。本专利技术的目的并不限于上述目的，本领域的技术人员将通过下列描述而更加清楚地理解本文中未提及的其他目的。技术方案为完成上述目的，本专利技术提供一种碱激活结合料，所述碱激活结合料包含矿渣或粉煤灰；和不含钠的无机碱性材料。在优选的实施方式中，所述不含钠的无机碱性材料的用量基于100重量份的所述矿渣或粉煤灰为0. 5重量份 30重量份。在优选的实施方式中，所述不含钠的无机碱性材料是选自氢氧化钙、氢氧化钡、石膏、镁盐和氧化镁中的一种或多种。在优选的实施方式中，所述镁盐是选自硫酸镁、碳酸镁、氢氧化镁、氯化镁、硬脂酸镁、偏磷酸镁和乳酸镁中的任一种。在优选的实施方式中，所述氢氧化钙的用量基于100重量份的所述矿渣或粉煤灰为0. 5重量份 15重量份。在优选的实施方式中，所述氢氧化钡的用量基于100重量份的所述矿渣或粉煤灰为0. 5重量份 5重量份。在优选的实施方式中，所述镁盐或氧化镁的用量基于100重量份的所述矿渣或粉煤灰为0. 5重量份 20重量份。另外，本专利技术提供一种碱激活砂浆，所述砂浆包含权利本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种碱激活结合料，所述碱激活结合料包含：矿渣或粉煤灰；和不含钠的无机碱性材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晋圭，
申请(专利权)人：全南大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：KR