本发明涉及固废再利用,具体而言,涉及一种超细胶凝材料及其制备方法与应用。
背景技术:
1、钢渣粉是炼钢过程中产生的主要废渣,每年在我国的排放量接近1亿吨,但大多处于废弃和堆积状态。虽然近年来科研人员围绕钢渣粉的综合利用展开了系列研究和应用,但将钢渣粉进行建材化大规模利用上遇到了一定的困难,比如近些年将钢渣粉作为混凝土掺合料或骨料用于建筑材料时,有的过几年会存在膨胀开裂的情况。
2、鉴于此,特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种超细胶凝材料及其制备方法与应用,以解决或改善上述技术问题。
2、本申请可这样实现:
3、第一方面,本申请提供一种超细胶凝材料,按重量份数计,其原料包括45-55份矿渣粉、13-25份钢渣粉、26-37份粉煤灰以及0.05-0.2份增溶活化剂;
4、其中,增溶活化剂含有植物酸、醇类高分子化合物、糖基生物表面活性剂以及硅酸盐类化合物中的至少一种。
5、在可选的实施方式中,增溶活化剂含有质量比为(9-20):(1-5):(1-5):(0.1-1)的植物酸、醇类高分子化合物、糖基生物表面活性剂以及硅酸盐类化合物。
6、在可选的实施方式中,植物酸包括赤松酸和咖啡酸中的至少一种;
7、和/或,醇类高分子化合物包括pva和pvm中的至少一种;
8、和/或,糖基生物表面活性剂包括辛醇聚醚硫酸酯、十二醇聚醚硫酸酯和聚山梨醇醚硫酸酯中的至少一种;
9、和/或,硅酸盐类化合物包括硅酸钠和硅酸铝中的至少一种。
10、在可选的实施方式中,矿渣粉的比表面积为420-430m2/kg;
11、和/或,钢渣粉的比表面积为460-470m2/kg;
12、和/或,粉煤灰为电厂1级灰。
13、在可选的实施方式中,矿渣粉、钢渣粉以及粉煤灰的化学成分均独立地包括cao、sio2、al2o3、fe2o3以及mgo。
14、在可选的实施方式中,矿渣粉的化学成分包括44-48%的cao、22-26%的sio2、12-16%的al2o3、0.6-1%的fe2o3以及10-14%的mgo;
15、和/或,钢渣粉的化学成分包括40-44%的cao、16-20%的sio2、3-6%的al2o3、18-22%的fe2o3以及8-12%的mgo;
16、和/或,粉煤灰的化学成分包括9-14%的cao、50-56%的sio2、20-26%的al2o3、3-6%的fe2o3以及1-4%的mgo。
17、在可选的实施方式中,矿渣粉的密度为2.6-3.2kg/m3;和/或,钢渣粉的密度为3-3.6kg/m3;和/或,粉煤灰的密度为2-2.6kg/m3。
18、在可选的实施方式中,超细胶凝材料的比表面积为720-740m2/kg;
19、超细胶凝材料的7天活性为78-88%;
20、超细胶凝材料的28天活性为98-115%。
21、第二方面,本申请提供一种如前述实施方式任一项的超细胶凝材料的制备方法,包括以下步骤:按比例将制备原料混合粉磨。
22、在可选的实施方式中,将矿渣粉、钢渣粉和粉煤灰混合破碎,预处理粉磨,随后加入增溶活化剂,超细粉磨。
23、在可选的实施方式中,预处理粉磨的时间为8-12min,和/或,超细粉磨的时间为18-22min。
24、第三方面,本申请提供一种如前述实施方式任一项的超细胶凝材料的应用,超细胶凝材料用于建材或路基材料中。
25、在可选的实施方式中,超细胶凝材料用于海防消浪扭王字块、道路混凝土或非结构混凝土中。
26、本申请的有益效果包括:
27、本申请通过将矿渣粉、钢渣粉、粉煤灰以及增溶活化剂按特定配比配合以得到超细胶凝材料,所得的超细胶凝材料具有良好且持久的胶凝活性,抗压强度较高,该超细胶凝材料能够将固废有效地回收利用,有利于降低成本,环保。
1.一种超细胶凝材料,其特征在于,按重量份数计,所述超细胶凝材料的原料包括45-55份矿渣粉、13-25份钢渣粉、26-37份粉煤灰以及0.05-0.2份增溶活化剂;
2.根据权利要求1所述的超细胶凝材料,其特征在于,所述增溶活化剂含有质量比为(9-20):(1-5):(1-5):(0.1-1)的所述植物酸、所述醇类高分子化合物、所述糖基生物表面活性剂以及所述硅酸盐类化合物;
3.根据权利要求1或2所述的超细胶凝材料,其特征在于,所述矿渣粉的比表面积为420-430m2/kg;
4.根据权利要求1或2所述的超细胶凝材料,其特征在于,所述矿渣粉、所述钢渣粉以及所述粉煤灰的化学成分均独立地包括cao、sio2、al2o3、fe2o3以及mgo;
5.根据权利要求1或2所述的超细胶凝材料,其特征在于,所述矿渣粉的密度为2.6-3.2kg/m3;和/或,所述钢渣粉的密度为3-3.6kg/m3;和/或,所述粉煤灰的密度为2-2.6kg/m3。
6.根据权利要求1或2所述的超细胶凝材料,其特征在于,所述超细胶凝材料的比表面积为720-740m2/kg;
7.一种如权利要求1-6任一项所述的超细胶凝材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:按比例将制备原料混合粉磨。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,将所述矿渣粉、所述钢渣粉和所述粉煤灰混合破碎,预处理粉磨,随后加入所述增溶活化剂,超细粉磨。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,预处理粉磨的时间为8-12min,和/或,超细粉磨的时间为48-52min。
10.一种如权利要求1-6任一项所述的超细胶凝材料的应用,其特征在于,所述超细胶凝材料用于建材或路基材料中;