專利名稱：一種基于礦渣的膠凝材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料，具體地，涉及一種膠凝材料，以及它的制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)應(yīng)用于建材領(lǐng)域的新型環(huán)保膠凝材料，原料中所使用的工業(yè)廢渣較為單一(如孫寶云等人利用萊鋼產(chǎn)生的高爐渣以30%的摻量代替水泥，強度達到了標號為325的普通硅酸鹽水泥的要求)，不能同時實現(xiàn)多種工業(yè)廢渣等固體廢物的資源化，且沒有大規(guī)模的投入到實際建筑物修筑中；即使有少量的工程實例，也是將一些工業(yè)固體廢物作為混凝土的小摻量添加劑使用，沒有真正的同時實現(xiàn)固體廢物作為原材料，且生產(chǎn)過程接近于零的污染物排放。專利申請CN201010163504. 7公開了一種脫硫石膏-高鈣粉煤灰地聚合物膠凝材料，其特征在于該地聚合物膠凝材料的原料包括高鈣粉煤灰、熱處理脫硫石膏和復(fù)合化學(xué)外加劑，其中熱處理脫硫石膏為脫硫石膏在600°C 800°C的溫度下煅燒O. 5h I. 5h而得；復(fù)合化學(xué)外加劑由氫氧化鈉和液體狀的鈉水玻璃配制而成，復(fù)合化學(xué)外加劑的模數(shù)M(SiO2)/n(Na20)為I. 5 2. O ;該三種原料之間的量比關(guān)系為高鈣粉煤灰與熱處理脫硫石膏的質(zhì)量比為9 : I 8 : 2;由復(fù)合化學(xué)外加劑引入的Na20的質(zhì)量為高鈣粉煤灰與熱處理脫硫石膏質(zhì)量之和的10% 15%。該技術(shù)用料較多，處理復(fù)雜，成本較高，制得的膠凝材料抗壓強度也較低。即現(xiàn)有的膠凝材料均存在著某些方面的不足，這影響膠凝材料的發(fā)展和推廣。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種基于礦渣的膠凝材料。本發(fā)明的另一目的在于提供所述基于礦渣的膠凝材料的制備方法。本發(fā)明的再一目的在于提供所述基于礦渣的膠凝材料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。本發(fā)明提供的基于礦渣的膠凝材料，包括如下重量份的原料白云石10 20份，激發(fā)劑I 5份和礦渣80 90份。本發(fā)明提供的基于礦渣的膠凝材料，優(yōu)選地，包括如下重量份的原料白云石13 15份，激發(fā)劑I 2份和礦渣83 86份。本發(fā)明提供的基于礦渣的膠凝材料，更優(yōu)選地，包括如下重量份的原料白云石14份，激發(fā)劑2份和礦渣84份。其中，所述激發(fā)劑選自Na2C03、KCl、NaCl和NaOH等中的一種或多種。本發(fā)明提供的基于礦渣的膠凝材料的制備方法，是將各原料研磨至細顆粒后，按比例進行混合，在攪拌機中攪拌均勻，即得。上述制備方法中在對白云石進行研磨前，可以先將其進行煅燒。、
其中，所述對白云石進行煅燒的溫度為800 1000°C。優(yōu)選900°C。所述原料研磨的細度分別為白云石3000 6000cm2/g，激發(fā)劑3000 6000cm2/g 和礦渣 5000 7000cm2/g。所述原料攪拌的時間為25 35s。優(yōu)選30s。所述原料攪拌時攪拌機的轉(zhuǎn)速為250 350r/min。優(yōu)選300r/min。本發(fā)明提供的材料可以應(yīng)用于建筑領(lǐng)域。本發(fā)明提供的膠凝材料，28d最高抗壓強度能達到37. 5MPa，最高抗折強度達到
5.8MPa，其強度性能指標優(yōu)于325水泥(28d抗壓強度為32. 5MPa，抗折強度為5. 5MPa)。并且用礦渣這種工業(yè)固體廢物制備膠凝材料，生產(chǎn)過程接近于零的污染物排放。作為建筑材料水泥的可替代品，可以使水泥工業(yè)的污染大幅度降低，直至全部消除，實現(xiàn)大量固體廢物的資源化。總之，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用較多含量的礦渣，能夠同時實現(xiàn)多種工業(yè)廢渣等固體廢物的資源化，廢物利用；不使用混凝土、石灰等，節(jié)約資源；生產(chǎn)過程接近于零的污染物排放，保護環(huán)境；抗壓、抗著強度性能優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，且成本較低，經(jīng)濟效益較大。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明所使用的激發(fā)劑均是固體的，可以從市場上購得。礦渣和白云石均為本領(lǐng)域常規(guī)用料。本發(fā)明的百分數(shù)“ ％ ”均指重量百分比。實施例I膠凝材料白云石14%，激發(fā)劑 Na2CO3O. 5%、KCl O. 5%和 NaCll %，礦渣 84%。制備方法將礦渣、900°C煅燒后的白云石、激發(fā)劑分別加入研磨機，磨至細顆粒(細度分別為白云石4000cm2/g,激發(fā)劑4000cm2/g和礦洛6000cm2/g),將各組份按照上述重量加入混合機，攪拌均勻(攪拌時間30s，攪拌速度300r/min)，即得膠凝材料。將制得的膠凝材料應(yīng)用于施工工地臨時用房的建設(shè)，經(jīng)國家建筑材料測試中心測試檢驗其28d抗壓強度達到37. 5MPa，抗折強度達到5. 8MPa。實施例2膠凝材料白云石15%，激發(fā)劑Na2CO3O. 5%和NaCl O. 5%，礦渣84%。制備方法將礦渣、800°C煅燒后的白云石、激發(fā)劑分別加入研磨機，磨至細顆粒(細度分別為白云石6000cm2/g,激發(fā)劑3000cm2/g和礦洛5000cm2/g)，將各組份按照上述重量加入混合機，攪拌均勻(攪拌時間25s，攪拌速度250r/min)，即得膠凝材料(抗壓強度達到35. OMPa，抗折強度達到5. 5MPa)。實施例3膠凝材料白云石15 %，激發(fā)劑NaCl 2 %，礦渣83 %。制備方法將礦渣、800°C煅燒后的白云石、激發(fā)劑分別加入研磨機，磨至細顆粒(細度分別為白云石3000cm2/g，激發(fā)劑6000cm2/g和礦渣7000cm2/g)，將各組份按照上述重量加入混合機，攪拌均勻(攪拌時間25s，攪拌速度300r/min)，即得膠凝材料(抗壓強度達到36. OMPa，抗折強度達到5. 6MPa)。
實施例4膠凝材料白云石13 %，激發(fā)劑 Na2CO3O. 5 %、NaCl I % 和 NaOHO. 5 %，礦渣 85 %。制備方法將礦渣、1000°C煅燒后的白云石、激發(fā)劑分別加入研磨機，磨至細顆粒(細度分別為白云石4000cm2/g,激發(fā)劑5000cm2/g和礦洛6000cm2/g),將各組份按照上述重量加入混合機，攪拌均勻(攪拌時間35s，攪拌速度350r/min)，即得膠凝材料(抗壓強度達到35. 5MPa，抗折強度達到5. 6MPa)實施例5膠凝材料白云石13 %，激發(fā)劑NaCl I %，礦渣86 %。制備方法將礦渣、900°C煅燒后的白云石、激發(fā)劑分別加入研磨機，磨至細顆粒(細度分別為白云石5000cm2/g,激發(fā)劑4000cm2/g和礦洛6000cm2/g),將各組份按照上述重量加入混合機，攪拌均勻(攪拌時間30s，攪拌速度300r/min，即得膠凝材料(抗壓強度達到35. OMPa，抗折強度達到5. 5MPa)。
權(quán)利要求
1.一種基于礦渣的膠凝材料，其特征在于，包括如下重量份的原料白云石10 20份，激發(fā)劑I 5份和礦渣80 90份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膠凝材料，其特征在于，包括如下重量份的原料白云石13 15份，激發(fā)劑I 2份和礦渣83 86份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的膠凝材料，其特征在于，包括如下重量份的原料白云石14份，激發(fā)劑2份和礦渣84份。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3任意一項所述的膠凝材料，其特征在于，所述激發(fā)劑選自Na2CO3^ KCl、NaCl和NaOH中的一種或多種。
5.權(quán)利要求I 4任意一項所述的膠凝材料的制備方法，其特征在于，是將各原料研磨至細顆粒后，按比例進行混合，在攪拌機中攪拌均勻，即得。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膠凝材料的制備方法，其特征在于，在對白云石進行研磨前，先將其進行煅燒；對白云石進行煅燒的溫度為800 1000°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膠凝材料的制備方法，其特征在于，所述原料研磨的細度分別為白云石 3000 6000cm2/g,激發(fā)劑 3000 6000cm2/g 和礦禮:5000 7000cm2/g。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膠凝材料的制備方法，其特征在于，所述原料攪拌的時間為25 35s。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膠凝材料的制備方法，其特征在于，所述攪拌機的轉(zhuǎn)速為250 350r/min。
10.權(quán)利要求I 4任意一項所述的膠凝材料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于礦渣的膠凝材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的膠凝材料，包括如下重量份的原料白云石10～20份，激發(fā)劑1～5份和礦渣80～90份。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用較多含量的礦渣，廢物利用，節(jié)約資源；生產(chǎn)過程接近于零的污染物排放，保護環(huán)境；抗壓、抗著強度性能優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，且成本較低，經(jīng)濟效益較大。
文檔編號C04B7/14GK102617056SQ20121008286
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者岳濤, 左朋萊, 張迎春, 桑亮, 王小慶, 陳智斌, 韓斌杰, 齊書芳 申請人:北京市勞動保護科學(xué)研究所