一种环保水泥混合材、水泥及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑材料技术领域，特别是一种环保水泥混合材、用这种混合材制成 的水泥及水泥的应用。
【背景技术】
[0002] 2014年，中国水泥的总产量已达24. 76亿吨，占世界产量的50%以上。水泥的原 材料为石灰石和粘土，均为不可再生资源。同时，随着工业化进程的深入，每年工业废弃物 产生量巨大，占用土地，造成环境污染。如果将工业废弃物作为水泥混合材来替代部分水 泥，不仅可以减小水泥生产对不可再生资源的消耗，降低水泥成本，而且可以提高工业废弃 物的附加值，做到变废为宝，符合国家可持续发展所需要求。
[0003] 钢渣、脱硫灰、炉渣、粉煤灰等均为主要的大宗工业固体废弃物，长期以来，这些工 业固体废弃物的废弃堆放不仅占用了大片的工业和农业用地，对环境造成了严重的污染， 浪费了大量的资源，而且影响了相关工业固体废弃物行业的可持续发展。钢渣是炼钢过程 中排出的熔渣，是冶炼行业的主要固体副产物，其化学成分和矿物组成接近于水泥熟料，含 有少量的硅酸二钙和硅酸三钙，具有潜在胶凝活性的物质；脱硫灰是烟气脱硫过程中产生 的脱硫副产物，其中含有的硫酸钙等物质与水泥主要成份相近；炉渣是火力发电厂锅炉中 产生的工业废渣，每年产量过亿吨，但综合利用率低，其中含有的大量活性Si0 2、Al2O3是硅 酸盐水泥的主要化学组成成分；粉煤灰是煤炭燃烧过程中产生的固体废弃物，其中含有的 氧化硅和氧化铝可与水泥水化产物中的氢氧化钙发生二次水化反应，生成的CSH、CAH类硅 酸盐矿物可提高水泥基材料的后期强度和耐久性。由于钢渣、脱硫灰、炉渣和粉煤灰中均含 有与水泥成份相近的组成或能发生水化反应的潜在胶凝活性物质，因此均可作为水泥的混 合材料，提高水泥产量，降低水泥生产成本，调节水泥强度等级，改善水泥性能与质量，综合 利用工业废弃物，减少环境污染，实现水泥工业的生态化。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种环保水泥混合材，可以解决工业固体废弃物利用问 题。
[0005] -种环保水泥混合材，所述混合材包括按重量份计的以下组分：
[0006] 钢渣微粉5-15份，脱硫灰2-15份，炉渣4-15份，粉煤灰3-15份。
[0007] 进一步的，所述混合材包括按重量份计的以下组分：
[0008] 钢渣微粉8-12份，脱硫灰4-12份，炉渣8-13份，粉煤灰5-13份。
[0009] 所述的钢渣微粉为急冷处理工艺生产的钢渣经磁选、磨细工艺制得。
[0010] 所述的钢渣微粉，其游离氧化钙含量< 3%，表观密度多2. 5t/m3,含水量< 1 %，粒 度小于0. 075mm的部分重量份占75-100%，亲水系数小于1。
[0011] 所述的脱硫灰为半干法脱硫灰，其成分包括按重量份计的以下组分：
[0012] Ca045-60 份，S033-15 份，MgO、Si02、A1203、FeO 和 K2O 的含量均小于 2 份。
[0013] 所述的炉渣包括按重量份计的以下组分：
[0014] Si0237-61 份，Al20315-36 份，Fe2035-24 份，Ca02-10 份。
[0015] 所述的粉煤灰包括按重量份计的以下组分：
[0016] Si0231-60 份，Ca011-24 份，Al20312-36 份，Fe2032-8 份，S030-6 份。
[0017] 所述的环保水泥混合材制成的水泥，所述水泥包括以下重量份计的物料：水泥熟 料45-60份，石灰石10-20份，天然石膏2-7份，环保水泥混合材14-60份。
[0018] 进一步的，所述的环保水泥混合材制成的水泥，所述水泥包括以下重量份计的物 料：水泥熟料48-55份，石灰石12-16份，天然石膏3-6份，环保水泥混合材25-50份。
[0019] 所述的水泥在建筑工程及道路铺装中的应用。
[0020] 本发明提供的一种环保水泥混合材、水泥及应用，有益效果如下：
[0021] 1、钢渣、脱硫灰、炉渣和粉煤灰中含有较多的0&0、5102)1 20316203，与水泥成分相 似，可作为混合材料应用于水泥的制备，增加了固体废弃物钢渣、脱硫灰、炉渣和粉煤灰的 有效利用途径，不仅具有可观的经济效益，而且减少了固体废弃物对环境的污染，实现了环 境效益、经济效益和社会效益共赢。
[0022] 2、降低了水泥生产的成本，生产得到的水泥性能好，质量高，本发明制备的水泥凝 结时间、安定性和抗折抗压强度均满足《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007)中的要求。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施 例表述的范围。
[0024] 实施例1
[0025] 取某水泥厂熟料55份，天然石膏4份，某钢厂半干法脱硫灰2份，钢渣微粉15份， 石灰石15份，某电厂炉渣6份，粉煤灰3份，混合制备P · C32. 5水泥，测试其凝结时间、安 定性及3d和28d强度。
[0026] 其中钢渣微粉游离氧化钙水平1%，表观密度2. 8t/m3,含水量0. 8%，粒度范围小 于0. 075mm部分占80%，外观无团粒结块，亲水系数0. 9。
[0027] 脱硫灰组分中：CaO含量为45份，SO3含量为13份，MgO含量为1份、SiO 2含量为 1份、Al2O3含量为1. 5份、FeO含量为1份、K 20含量为1. 2份。
[0028] 炉渣组分中：SiO2含量为50份，Al 203含量为30份，Fe 203含量为22份，CaO含量 为8份。
[0029] 粉煤灰分中：SiO2含量为40份，CaO含量为20份，Al 203含量为20份，Fe 203含量 为4份，SO3含量为3份。
[0030] 实施例2
[0031 ] 取某水泥厂熟料55份，天然石膏4份，某钢厂半干法脱硫灰4份，钢渣微粉15份， 石灰石13份，某电厂炉渣6份，粉煤灰3份，混合制备P · C32. 5水泥，测试其凝结时间、安 定性及3d和28d强度。
[0032] 其中钢渣微粉游离氧化钙水平1. 5%，表观密度2. 9t/m3,含水量0. 7%，粒度范围 小于0. 075mm部分占90%，外观无团粒结块，亲水系数0. 9。
[0033] 脱硫灰组分中：CaO含量为50份，SO3含量为12份，MgO含量为1. 5份、SiO 2含量 为1份、Al2O3含量为I. 5份、FeO含量为1份、K 20含量为I. 2份。
[0034] 炉渣组分中：SiO2含量为50份，Al 203含量为30份，Fe 203含量为22份，CaO含量 为8份。
[0035] 粉煤灰分中：SiO2含量为40份，CaO含量为20份，Al 203含量为20份，Fe 203含量 为4份，SO3