专利名称：使用氯化钠提高氢氧化钠激发矿渣胶凝材料强度的方法
技术领域：
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种使用氯化钠提高氢氧化钠激发矿渣胶凝材料强度的方法。
背景技术：
碱激发胶凝材料作为一种无机非金属胶凝材料，具有较长的发展历史。它的抗压抗折强度、抗酸碱侵蚀性、抗冻融性、抗碳化等性能均优于普通硅酸盐水泥。碱激发胶凝材料制备工艺简单、无需烧制、能耗低、成本低、市场广，是21世纪最具发展潜力的一种胶凝材料。这类材料多以铝硅酸盐类矿物为主要原材料。可用于制备碱激发胶凝材料的天然矿物和工业固体废弃物有矿渣、钢渣、磷渣、煤矸石、偏高岭土、高岭土、粉煤灰，硅灰、炉渣、尾矿等铝硅酸盐材料。矿渣因其主要组成为铝硅质以及钙镁氧化物的玻璃态物质，这些玻璃 态物质具有较高的热能，因而具有很高的水硬活性，得到了最为广泛的研究。然而碱激发材料存在后期强度增长缓慢和倒缩等问题限制着其在大型工程中的应用。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种使用氯化钠提高氢氧化钠激发矿渣胶凝材料强度的方法，可提高其后期强度，防止后期强度倒缩，从而改善了碱激发矿渣胶凝材料力学性能，本发明具有工艺简单，节能环保，操作简单，控制方便，便于工业化应用的特点。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种使用氯化钠提高氢氧化钠激发矿渣胶凝材料强度的方法，包括如下步骤步骤一，使用NaOH作为碱性激发剂激发矿渣制备碱胶凝材料，然后将胶凝材料养护一定时间；步骤二，将养护后的碱胶凝材料置于NaCl溶液中存放一段时间即可提高碱激发矿渣胶凝材料的强度；上述矿渣包括CaO30. I 42. 5%、A1203 :9. 3 12. 6%、MgO :5. 3 17. 8%、SiO2 26. 4 39. 5%以及杂质，以上百分含量为相应组份占矿渣总重量的百分比。所述用NaOH作为碱性激发剂激发矿渣制备碱胶凝材料的方法是将矿渣粉磨到比表面积为500m2/kg，加入矿渣重量0. 5 15 %的NaOH混合均匀，然后加矿渣重量30-70 %的水搅拌。所述搅拌使用砂浆搅拌机实现，在搅拌过程中加矿渣重量50-400%的砂，搅拌结束后分层倒入40mmX40mmX 160mm的三连模中用振实台振实。所述步骤一中养护条件为在水中养护或者在空气中养护，养护温度为_15°C 90。。。所述步骤二中NaCl溶液的质量浓度为0. 5 4. 11%。所述步骤二 NaCl溶液中含有0 10%的镁离子或钙离子或硫酸根离子或钾离子。
所述步骤二中碱激发矿渣胶凝材料置于NaCl溶液中连续存放，存放温度范围为-15°C 90°C，存放时间为I天 400天。所述步骤二中碱激发矿渣胶凝材料在NaCl溶液中和大气环境中间隔存放，先在NaCl溶液中存放，温度范围为-15°C 90°C，存放时间为I天 60天，再在大气环境中存放，温度范围为25°C 250°C，存放时间为I天 60天，如此交替即可，一般情况下，间隔存放时交替10-50次较佳。与现有技术相比，本发明的优点是传统硅酸盐水泥由于其水化、凝结原理不同于碱激发矿渣胶凝材料，水泥硬化后结构中的氢氧化钙等水化反应产物与环境中的碳酸根，氯离子，硫酸根离子，镁离子等参加反应，导致水泥石结构遭到破坏，从而降低了建筑结构的强度。与现有传统硅酸盐水泥相t匕，本发明能保证碱激发材料在氯化钠溶液中的强度不降低反而可以大幅度提升，特别适用于西部盐湖等高盐碱性环境。 现有提高碱激发胶凝材料强度的方法主要通过调整激发剂掺入量，增加矿渣细度等方法，考虑从原料性质和配比方面提高碱激发胶凝材料强度，提高幅度有限。本发明通过将成型后的碱激发材料置于特定溶液中，来提高胶凝材料强度，强度提高幅度更高，更经济，更具操作性。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。将激发剂(NaOH)与预先粉磨到比表面积为500m2/kg的矿渣按表I所示的配比混合均匀，然后加入矿渣重量50%的水用砂浆搅拌机搅拌同时加矿渣重量300%的砂，搅拌结束后分层倒入40mmX40mmX 160mm的三连模中用振实台振实,表面用刮刀刮平并做好标记，在温度为20°C，湿度为95%的养护箱内养护24小时后脱模，各种配比各做九个三连模。脱模后的试块放入温度(20±3) °〇的养护室中养护7天，将不同配比的试块进行抗压强度测试，强度结果见表2。其余各配比的试块均分为两组，分别养护于清水和质量溶度4%的氯化钠溶液中，在养护过程中将试块进行干湿循环，即先置于NaCl溶液(质量浓度范围0. 5 4. 11%均可)与清水中浸泡12小时，再取出放入105°C的烘箱内烘8小时为一个循环，如此反复进行，分别测试7天，17天，27天，37天，47天的抗压强度，结果见表2。表I碱激发矿渣胶凝材料配比
,,实施例实施例实施例实施例实施例实施例
配比
I23456
NaOH~15 15 55 70 ^25 75
矿渣500 500 500 500 500 500
Ic190 190 190 190 190 190
表2水泥和碱激发胶凝材料试块的抗压强度
权利要求
1.一种使用氯化钠提高氢氧化钠激发矿渣胶凝材料强度的方法，包括如下步骤 步骤一，使用NaOH作为碱性激发剂激发矿渣制备碱胶凝材料，然后将胶凝材料养护一定时间； 步骤二，将养护后的碱胶凝材料置于NaCl溶液中存放一段时间即可提高碱激发矿渣胶凝材料的强度；上述矿渣包括CaO 30. I 42. 5%,A1203 :9. 3 12. 6%, MgO :5. 3 17. 8%, SiO2 26. 4 39. 5%以及杂质，以上百分含量为相应组份占矿渣总重量的百分比。
2.根据权利要求I所述使用氯化钠提高氢氧化钠激发矿渣胶凝材料强度的方法，其特征在于，所述用NaOH作为碱性激发剂激发矿渣制备碱胶凝材料的方法是将矿渣粉磨到比表面积为500m2/kg，加入矿渣重量0. 5 15%的NaOH混合均匀，然后加矿渣重量30-70%水搅拌。
3.根据权利要求2所述使用氯化钠提高氢氧化钠激发矿渣胶凝材料强度的方法，其特征在于，所述搅拌使用砂浆搅拌机实现，在搅拌过程中加矿渣重量50-400%的砂，搅拌结束后分层倒入40mmX40mmX 160mm的三连模中用振实台振实。
4.根据权利要求I所述使用氯化钠提高氢氧化钠激发矿渣胶凝材料强度的方法，其特征在于，所述步骤一中养护条件为在水中养护或者在空气中养护，养护温度为_15°C 90。。。
5.根据权利要求I所述使用氯化钠提高氢氧化钠激发矿渣胶凝材料强度的方法，其特征在于，所述步骤二中NaCl溶液的质量浓度为0. 5 4. 11%。
6.根据权利要求I或5所述使用氯化钠提高氢氧化钠激发矿渣胶凝材料强度的方法，其特征在于，所述步骤二 NaCl溶液中含有0 10 %的镁离子或钙离子或硫酸根离子或钾离子。
7.根据权利要求I所述使用氯化钠提高氢氧化钠激发矿渣胶凝材料强度的方法，其特征在于，所述步骤二中碱激发矿渣胶凝材料置于NaCl溶液中连续存放，存放温度范围为-15°C 90°C，存放时间为I天 400天。
8.根据权利要求I所述使用氯化钠提高氢氧化钠激发矿渣胶凝材料强度的方法，其特征在于，所述步骤二中碱激发矿渣胶凝材料在NaCl溶液中和大气环境中间隔存放，先在NaCl溶液中存放，温度范围为-15°C 90°C，存放时间为I天 60天，再在大气环境中存放，温度范围为25°C 250°C，存放时间为I天 60天，如此交替即可。
9.根据权利要求8所述使用氯化钠提高氢氧化钠激发矿渣胶凝材料强度的方法，其特征在于，间隔存放时交替10-50次。
全文摘要
一种使用氯化钠提高氢氧化钠激发矿渣胶凝材料强度的方法，首先使用NaOH作为碱性激发剂激发矿渣制备碱胶凝材料，然后将胶凝材料养护一定时间；然后将养护后的碱胶凝材料置于NaCl溶液中存放一段时间即可提高碱激发矿渣胶凝材料的强度；所述用NaOH作为碱性激发剂激发矿渣制备碱胶凝材料的方法是将矿渣粉磨到比表面积为500m2/kg，加入矿渣重量0.5～15％的NaOH混合均匀，然后加水搅拌，本发明可提高其后期强度，防止后期强度倒缩，从而改善了碱激发矿渣胶凝材料力学性能，具有工艺简单，节能环保，操作简单，控制方便，便于工业化应用的特点。
文档编号C04B22/06GK102795798SQ201210248940
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者宋强, 嵇鹰, 徐德龙, 李辉, 薛群虎, 杨振, 赵宇, 加燕飞, 周华 申请人:西安建筑科技大学