專(zhuān)利名稱(chēng)：一種以脫硫石膏為激發(fā)劑的水泥-礦渣粉膠凝體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以脫硫石膏為激發(fā)劑的水泥-礦渣粉膠凝體系。
背景技術(shù)：
"十一五"期間重點(diǎn)發(fā)展經(jīng)濟(jì)，保證萬(wàn)元GDP能耗比2005年下降20%左右，萬(wàn)元工業(yè) 增加值取水量下降35%， 15種主要礦產(chǎn)資源產(chǎn)出的GDP提高2(m左右；主要再生資源回收 利用量提高65%以上，工業(yè)固體廢渣利用率提高到60%以上。在混凝土行業(yè)，要達(dá)到這一 目標(biāo)，可通過(guò)提高礦物摻合料對(duì)水泥的替代率這一途徑，但由于大多數(shù)礦物摻合料的早期 活性較低，導(dǎo)致膠凝體系早期強(qiáng)度較低，限制了其在砂漿(混凝土)的應(yīng)用。
與此同時(shí)，"十一五"環(huán)境規(guī)劃中國(guó)家對(duì)大型燃煤企業(yè)煙氣脫硫工程的投入加大，產(chǎn) 生的工業(yè)副產(chǎn)品脫硫石膏的高效利用問(wèn)題引起人們的廣泛關(guān)注，若處置不當(dāng)，煙氣脫硫工 程只是轉(zhuǎn)化了污染形態(tài)，并未從根本上解決二氧化硫的污染，且堆置起來(lái)將更加嚴(yán)重的污 染土地、水源等寶貴資源。因此，如何資源化高效利用脫硫石膏成為解決二氧化硫污染的 關(guān)鍵。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于脫硫石膏的資源化利用問(wèn)題大都從制作石膏制品的角度出發(fā)。而 我國(guó)由于地域特點(diǎn)，對(duì)石膏產(chǎn)品的需求量不大，且天然石膏礦藏豐富，利用脫硫石膏生產(chǎn) 制品的前景不佳，所以脫硫石膏利用率不高。而將脫硫石膏做為水泥添加劑、砂槳外加劑 組分和復(fù)合摻合料的活性激發(fā)劑則是一種更高效的資源化利用途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工程造價(jià)低、礦渣粉替代率高、早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度發(fā) 展穩(wěn)定的以脫硫石膏為激發(fā)劑的水泥-礦渣粉膠凝體系。
本發(fā)明提出的水泥-礦渣粉膠凝體系，由水泥、礦渣粉和脫硫石膏組成，各組份的重量
比為
水泥 10-40
礦渣粉 60-90
脫硫石膏 2-15 其總重量滿(mǎn)足100%。
各組份較佳的重量比為
水泥 20-30 礦渣粉 70-80 脫硫石膏 5-10 其總重量滿(mǎn)足100%。
本發(fā)明的制備方法是按前述各重量比例稱(chēng)量各組份，將水泥、礦渣粉和脫硫石膏依 次加入混合機(jī)中攪拌，時(shí)間為2-4分鐘，然后粉磨至細(xì)度為300目左右，得到所需產(chǎn)品。
本發(fā)明中，脫硫石膏為燃煤電廠煙氣脫硫后產(chǎn)生的廢棄物，主要成分為二水石膏，另 外還有少量的半水石膏、碳酸鈣和一些可溶性鹽類(lèi)。脫硫石膏對(duì)水泥-礦渣粉膠凝體系中的 礦渣粉有較好的激發(fā)作用。這一方面由于脫硫石膏中的二水石膏能促進(jìn)水泥熟料中C3S礦 物的水化，同時(shí)其可溶性雜質(zhì)離子及CaC03的存在有利于加速水泥的水化，這樣相對(duì)于未 摻脫硫石膏的水化體系，增大了液相中Ca(OH)2的濃度，為礦渣粉堿性激發(fā)提供了條件， 促使礦渣粉進(jìn)行水化反應(yīng);.另一方面，體系中的脫硫石膏在堿性環(huán)境中，可直接與礦渣粉 中的活性八1203反應(yīng)生產(chǎn)鈣礬石，對(duì)體系的強(qiáng)度有較大的貢獻(xiàn)。礦渣粉活性組分A1203與 硫酸鈣的反應(yīng)消耗了大量的Ca(OH)2,降低了其在液相中濃度，進(jìn)而促使水泥熟料進(jìn)一歩 水化。由此可見(jiàn)，脫硫石膏在水泥-礦渣粉膠凝體系中同時(shí)促進(jìn)了水泥和礦渣粉的水化，對(duì) 礦渣粉的激發(fā)起到堿性激發(fā)和硫酸鹽激發(fā)的雙重效果。
本發(fā)明為細(xì)粉狀材料，在礦渣粉比例為60%-90%的情況下，早期力學(xué)性能即能達(dá)到P.O 42.5級(jí)水泥的標(biāo)準(zhǔn)，且后期強(qiáng)度發(fā)展穩(wěn)定。使用本發(fā)明可制備綠色化程度很高的膠凝體系， 且有效避免大摻量礦渣粉膠凝體系的早期強(qiáng)度發(fā)展緩慢，影響工程進(jìn)程和質(zhì)量的問(wèn)題。使 用時(shí)，可按照普通硅酸鹽水泥的方法使用，具體用量及水灰比，通過(guò)試驗(yàn)確定。
本發(fā)明可供商品混凝土攪拌站、商品砂漿攪拌站使用，可適用于不同工程需要，尤其 是海工混凝土工程和耐硫酸鹽砂漿工程。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例l，以脫硫石膏為激發(fā)劑的水泥-礦渣膠凝體系，按重量比為水泥30、礦渣粉
65和脫硫石膏5配制而成。所得產(chǎn)物與水混合，當(dāng)水膠比為0.5時(shí)，此膠凝體系3d、 7d 和28d抗壓強(qiáng)度分別為17.8MPa、 34.2MPa和45.6MPa。 60d強(qiáng)度可達(dá)58.6MPa。
實(shí)施例2，以脫硫石膏為激發(fā)劑的水泥-礦渣膠凝體系，按重量比為水泥25、礦渣粉 65和脫硫石膏10配制而成。所得產(chǎn)物與水混合，當(dāng)水膠比為0.5時(shí)，此膠凝體系3d、 7d 和28d的抗壓強(qiáng)度分別為17.0MPa、 35.9MPa和47.3MPa。 60d強(qiáng)度可達(dá)53.4MPa。
實(shí)施例3，以脫硫石膏為激發(fā)劑的水泥-礦渣膠凝體系，按重量比為水泥20、礦渣72.5和脫硫石膏7.5配制而成。所得產(chǎn)物與水混合，當(dāng)水膠比為0.5時(shí)，此膠凝體系3d、 7d和28d的抗壓強(qiáng)度分別為18.1MPa、 34.4MPa禾tl 46.9MPa。 60d強(qiáng)度可達(dá)60.9MPa。
權(quán)利要求
1、一種以脫硫石膏為激發(fā)劑的水泥-礦渣粉膠凝體系，其特征在于由水泥、礦渣粉和脫硫石膏組成，各組份的重量比為水泥10-40礦渣粉 60-90脫硫石膏2-15其總重量滿(mǎn)足100％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以脫硫石膏為激發(fā)劑的水泥-礦渣粉膠凝體系，其特征在于 各組份的重量比為水泥 20-30礦渣粉 70-80脫硫石膏 5-10 其總重量滿(mǎn)足100%。
全文摘要
本發(fā)明屬建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以脫硫石膏為激發(fā)劑的水泥-礦渣粉膠凝材料體系。由水泥、礦渣粉和脫硫石膏組成，使用本發(fā)明可在礦渣粉比例為60％-90％的情況下，早期力學(xué)性能即能達(dá)到P.O 42.5級(jí)水泥的標(biāo)準(zhǔn)，且后期強(qiáng)度發(fā)展穩(wěn)定。使用本發(fā)明可制備綠色化程度很高的膠凝體系，且有效避免大摻量礦渣粉膠凝體系的早期強(qiáng)度發(fā)展緩慢，影響工程進(jìn)程和質(zhì)量的問(wèn)題。本發(fā)明適用于商品混凝土攪拌站和商品砂漿攪拌站作為原料使用，更適合于工程中配制海工混凝土和耐硫酸鹽砂漿。
文檔編號(hào)C04B22/14GK101343161SQ20081004179
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月15日
發(fā)明者孫振平, 敏 龐 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)