一种碱激发高炉矿渣胶凝材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108203251A(43)申请公布日2018.06.26(21)申请号201810171843.6(22)申请日2018.03.01(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人邱景平孙晓刚邢军王朝隆胡世强龙辉周乐王强李翠(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人宁佳(51)Int.Cl.C04B7/21(2006.01)C04B12/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种碱激发高炉矿渣胶凝材料及其制备方法(57)摘要一种碱激发高炉矿渣胶凝材料及其制备方法，胶凝材料包括复合粉体和水，复合粉体包括按质量配比的高炉矿渣粉，水泥熟料，石膏粉，碱激发剂和玻璃纤维；水的添加量为复合粉体质量的30～50％。制备方法为：按配比取高炉矿渣粉，水泥熟料，石膏粉，碱激发剂和玻璃纤维，混合形成复合粉体，并将复合粉体搅拌均匀后，向复合粉体中加入相应量的水，搅拌均匀后，注入圆形模具中，振动2～3min后，在室温下放置1h，形成半成品，将半成品养护24h后脱模，密封后再次养护3～28d，制得碱激发高炉矿渣胶凝材料。本发明的制备方法大量采用炼铁废渣，原料易得，生产成本低，过程简单，能够在常温下制备，能耗低，制得的胶凝材料力学性能达标。CN108203251ACN108203251A权利要求书1/1页1.一种碱激发高炉矿渣胶凝材料，其特征在于，包括复合粉体和水，所述的复合粉体包括高炉矿渣粉，水泥熟料，石膏粉，碱激发剂和玻璃纤维，按质量配比，高炉矿渣粉：水泥熟料：石膏粉：碱激发剂：玻璃纤维＝(75～85)：(6～10)：(1～5)：(6～10)：(1～5)；所述的水的添加量为复合粉体质量的30～50％。2.根据权利要求1所述的碱激发高炉矿渣胶凝材料，其特征在于，所述的碱激发剂为NaOH颗粒，CaO颗粒或Na2SiO3中的一种。3.权利要求1所述的碱激发高炉矿渣胶凝材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，原料混合：按配比，取高炉矿渣粉，水泥熟料，石膏粉，碱激发剂和玻璃纤维，混合形成复合粉体，并将复合粉体搅拌均匀；步骤2，半成品制备：按配比，向复合粉体中加入水，搅拌均匀后，注入圆形模具中，振动2～3min后，在室温下放置1h，形成半成品；步骤3，养护：将半成品养护24h后脱模，密封后再次养护3～28d，制得碱激发高炉矿渣胶凝材料。4.根据权利要求3所述的碱激发高炉矿渣胶凝材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，复合粉体在净浆搅拌机中，在62±5r/min转速下搅拌2～3min后搅拌均匀。5.根据权利要求3所述的碱激发高炉矿渣胶凝材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，密封后再次养护的养护温度为20～40℃，湿度为80～90RH％。6.根据权利要求3所述的碱激发高炉矿渣胶凝材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，制得的碱激发高炉矿渣胶凝材料3天抗压强度达到20～28MPa，28天抗压强度达到50～65MPa。2CN108203251A说明书1/5页一种碱激发高炉矿渣胶凝材料及其制备方法技术领域：[0001]本发明属于资源综合利用领域、建筑材料技术领域，具体涉及一种碱激发高炉矿渣胶凝材料及其制备方法。背景技术：[0002]普通硅酸盐水泥自从1835年发明以来，迅速成为一种很受欢迎的建筑胶凝材料。近些年随着我国城镇化进程的加快，水泥用量也在逐年增加。目前，我国的水泥生产量已经占到世界生产总量的50％，照此发展速度，预计我国生产水泥用石灰石等不可再生资源在20～40年内将会面临枯竭。在为人类改造世界做出巨大贡献的同时，硅酸盐水泥生产也消耗了大量优质天然资源和能源，排放了大量二氧化碳等有害气体。为了减轻和避免硅酸盐水泥生产给环境造成的破坏，人们开始致力于减少硅酸盐熟料的使用量。例如，增加掺合料的种类，并尽可能地加大掺合料的掺量，研发无熟料类的建筑胶凝材料等。另外，近些年来国内外学者竞相研发了出了一系列碱激发无机胶凝材料，已成为常温下制备胶凝材料的新方向。[0003]高炉矿渣(简称矿渣)是炼铁生产过程中的副产品。高炉矿渣的化学成分与普通硅酸盐水泥类似，属于硅酸盐质材料，主要为CaO、MgO、SiO2、Al2O3和MnO等。发明以高炉矿渣为主要原料，以少量水泥熟料及石膏为辅料，并加入适量碱激发剂、璃纤维制备出了一种高强度碱激发高炉矿渣胶凝材料，可用于建筑结构，矿山空区充填，尾矿坝筑坝等工程。本发明实现了二次资源的综合利用，解决了钢铁行业废渣利用率低的问题，以及研究开发绿色胶凝材料为水泥替代品的问题；促进了矿山的绿色发展，将碱激发高炉矿渣制备的胶凝材料用于充填采矿，可以降低充填采矿的成本，