本發(fā)明屬于水泥，具體涉及一種利用硅藻土和鋁礬土制備水泥混合材的方法。

背景技術(shù)：

1、硅藻土是硅藻生物的遺骸(硅藻殼體)經(jīng)沉積作用堆積而形成的礦物，主要成分為無(wú)定形的二氧化硅(sio2)。大量的活性硅組分使硅藻土表現(xiàn)出了良好的火山灰活性，多級(jí)孔結(jié)構(gòu)則為其提供了豐富的活性位點(diǎn)。因此，硅藻土被認(rèn)為是一種具有潛力的地聚物硅源，并且得到了一些研究的證實(shí)。然而，相關(guān)研究多以高品質(zhì)硅藻土為原料開(kāi)展。實(shí)際上，天然高品質(zhì)硅藻土數(shù)量很有限，多以低品位硅藻土的形式產(chǎn)出。

2、鋁礬土廢渣是一種由鋁生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的殘?jiān)?，含有大量的氧化鋁和氧化硅等成分。在水泥行業(yè)中，鋁礬土廢渣作為一種資源回收利用的方法，可以在水泥生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。目前，鋁礬土廢渣在水泥行業(yè)的應(yīng)用主要有兩個(gè)方面。首先，它可以作為一種替代原料，用于取代部分水泥生產(chǎn)中所需的黏土和石灰石等原料。這樣可以減少對(duì)天然資源的開(kāi)采，降低生產(chǎn)成本，并且能夠有效利用廢渣資源，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。其次，鋁礬土廢渣在水泥中具有活性成分，可以增強(qiáng)水泥的強(qiáng)度和耐久性，提高水泥制品的品質(zhì)。

3、水泥作為建筑材料中非常重要的一種，廣泛應(yīng)用于建筑、道路等領(lǐng)域。但是水泥生產(chǎn)所需原材料的采集和加工會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，同時(shí)也會(huì)消耗大量的能源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種利用硅藻土和鋁礬土制備水泥混合材的方法和應(yīng)用，提高了低品位硅藻土和鋁礬土廢渣的利用率，降低了水泥生產(chǎn)成本，同時(shí)減少了水泥生產(chǎn)過(guò)程的碳排放。

2、一種利用硅藻土和鋁礬土制備水泥混合材的方法，具體是按以下步驟完成的：

3、將活化硅藻土粉料和鋁礬土粉料混合均勻，得到水泥混合材；

4、所述的活化硅藻土粉料與鋁礬土粉料的質(zhì)量比為a:b，其中a的取值范圍為0＜a≤10，b的取值范圍為0≤b＜10，且a+b＝10；

5、所述的活化硅藻土粉料的制備方法為：將硅藻土在400℃～1000℃煅燒1.5h～2h，再轉(zhuǎn)移到室溫急冷，冷卻至室溫后粉磨，得到活化硅藻土粉料。

6、本發(fā)明的有益效果：

7、一、硅藻土和鋁礬土作為水泥混合材料，不僅有利于提高建筑材料的性能和耐久性，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命，同時(shí)也能減少資源和能源消耗、降低碳排放，從而產(chǎn)生顯著的環(huán)境效益。在推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)綠色生態(tài)環(huán)境的過(guò)程中具有重要意義；此外，這兩種材料的使用可以減少水泥的使用量，降低生產(chǎn)成本；相較于純水泥，硅藻土和鋁礬土的添加能有效提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性，減少使用水泥的數(shù)量，從而節(jié)約了生產(chǎn)成本；其次，硅藻土和鋁礬土的應(yīng)用還可以改善建筑材料的性能，并延長(zhǎng)建筑物的使用壽命；這些材料具有優(yōu)異的吸水性、自愈合性和抗裂性等特點(diǎn)，可以提高混凝土的穩(wěn)定性和耐久性，減少維修和修復(fù)的頻率和成本，降低建筑物維護(hù)費(fèi)用，為企業(yè)節(jié)約了資金開(kāi)支，提升了經(jīng)濟(jì)效益；進(jìn)一步，硅藻土和鋁礬土的使用也對(duì)社會(huì)帶來(lái)了一系列的效益；首先，由于混凝土的強(qiáng)度和耐久性提高，建筑物的壽命延長(zhǎng)，減少了建筑物更換和拆除的需求，降低了資源消耗和廢棄物的產(chǎn)生，促進(jìn)了可持續(xù)發(fā)展；其次，通過(guò)減少水泥需求和碳排放，可以減輕環(huán)境壓力，改善空氣質(zhì)量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，提升居民的生活品質(zhì)；總的來(lái)說(shuō)，硅藻土和鋁礬土作為水泥混合材料，不僅在環(huán)境方面具有顯著的效益，同時(shí)也帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；節(jié)約了生產(chǎn)成本、降低了維護(hù)費(fèi)用、延長(zhǎng)了建筑物壽命等經(jīng)濟(jì)效益，以及減少資源消耗、降低碳排放、改善環(huán)境質(zhì)量等，都使得這種材料在工程建設(shè)中具有廣闊的應(yīng)用前景和良好的推廣價(jià)值；

8、二、硅藻土和鋁礬土能夠作為水泥混合材的原因在于其具有較高的活性氧化硅和氧化鋁，這些特性使其能夠替代部分水泥原材料，并在水泥制造過(guò)程中發(fā)揮其增強(qiáng)水泥強(qiáng)度的作用；本發(fā)明利用硅藻土和鋁礬土制備水泥混合材可代替質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％水泥，28d時(shí)水泥膠砂試件的抗折活性指數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)水泥膠砂的84％～140％；抗壓活性指數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)水泥膠砂的61％～123％。

9、本發(fā)明可獲得水泥混合材。

技術(shù)特征：

1.一種利用硅藻土和鋁礬土制備水泥混合材的方法，其特征在于所述方法具體是按以下步驟完成的：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用硅藻土和鋁礬土制備水泥混合材的方法，其特征在于所述的硅藻土的主要成分為：84.67％sio2，2.78％al2o3，燒失量為10.66％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用硅藻土和鋁礬土制備水泥混合材的方法，其特征在于所述的活化硅藻土的主要成分為：92.1％sio2，3.12％al2o3，燒失量為2.72％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用硅藻土和鋁礬土制備水泥混合材的方法，其特征在于所述的活化硅藻土的比表面積為320m2/kg～380m2/kg。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用硅藻土和鋁礬土制備水泥混合材的方法，其特征在于所述的鋁礬土的主要成分為：33.62％sio2，61.57％al2o3，燒失量為1.55％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用硅藻土和鋁礬土制備水泥混合材的方法，其特征在于所述的鋁礬土的比表面積為300m2/kg～380m2/kg。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用硅藻土和鋁礬土制備水泥混合材的方法，其特征在于所述的活化硅藻土粉料與鋁礬土粉料的質(zhì)量比為a:b，其中a的取值范圍為3≤a≤10，b的取值范圍為0≤b≤7，且a+b＝10。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用硅藻土和鋁礬土制備水泥混合材的方法，其特征在于所述的活化硅藻土粉料與鋁礬土粉料的質(zhì)量比為a:b，其中a的取值范圍為6≤a≤10，b的取值范圍為0≤b≤4，且a+b＝10。

9.如權(quán)利要求1～6任意一項(xiàng)所述的水泥混合材的應(yīng)用，其特征在于水泥混合材在水泥膠砂中應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水泥混合材的應(yīng)用，其特征在于利用活化硅藻土粉料和鋁礬土粉料制備的水泥混合材在水泥中的摻加量按質(zhì)量百分比為20％～40％。

技術(shù)總結(jié)
一種利用硅藻土和鋁礬土制備水泥混合材的方法和應(yīng)用，它屬于水泥技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供了一種利用硅藻土和鋁礬土制備水泥混合材的方法和應(yīng)用，提高了低品位硅藻土和鋁礬土廢渣的利用率，降低了水泥生產(chǎn)成本，同時(shí)減少了水泥生產(chǎn)過(guò)程的碳排放。方法：將活化硅藻土粉料和鋁礬土粉料混合均勻，得到水泥混合材，水泥混合材在水泥膠砂中應(yīng)用。本發(fā)明利用硅藻土和鋁礬土制備水泥混合材可代替質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％水泥，28d時(shí)水泥膠砂試件的抗折活性指數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)水泥膠砂的84％～140％；抗壓活性指數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)水泥膠砂的61％～123％。本發(fā)明可獲得水泥混合材。

技術(shù)研發(fā)人員：張愛(ài),張澤航,黃智攀,李湘園,韓依蓉,袁浩然
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9