本發(fā)明涉及膠凝材料，具體涉及一種含粘土礦物的膠凝材料。

背景技術(shù)：

1、粘土礦物是粒徑小于2μm的層狀硅酸鹽礦物，也是土壤的主要成分之一，其種類及含量會(huì)在很大程度上影響土壤的性能，在混凝土和和充填材料的制造過(guò)程中需要使用砂石作為其中的骨料，砂石骨料在形成或者采掘破碎過(guò)程中，表面附著有粘土礦物，其在混凝土和和充填材料中會(huì)對(duì)混凝土和和充填材料的各項(xiàng)性能產(chǎn)生不利的影響。隨著粘土礦物中高嶺石、蒙脫石和伊利石含量的增加，混凝土和充填材料的抗壓強(qiáng)度會(huì)顯著降低，混凝土和和充填材料的收縮會(huì)增大，混凝土和充填材料的電通量和彈性模量會(huì)受到影響。

2、在現(xiàn)階段的主流解決辦法是使用低粘土含量的砂石骨料或者對(duì)其進(jìn)行處理減少粘土的含量，但這種做法會(huì)提高施工成本和造成資源浪費(fèi)。因此，如何合理利用粘土礦物是廢物回收的一個(gè)難題。同時(shí)，隨著水泥價(jià)格不斷高漲，企業(yè)充填成本占采礦成本比重不斷提高。因此，找到適合替代水泥的充填膠凝材料以降低充填法采礦的成本，為當(dāng)前充填采礦的亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種含粘土礦物的膠凝材料，以提高粘土礦物凝膠材料的強(qiáng)度。

2、上述目的可以是通過(guò)以下技術(shù)方案的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)：

3、一種含粘土礦物的膠凝材料，包括如下重量份的組分：

4、粘土礦物55-60份；

5、煙氣脫硫副產(chǎn)物10-20份；

6、轉(zhuǎn)爐鋼渣10-20份

7、改良劑5-10份；

8、所述改良劑包括如下重量份的組分：硅酸鈣20-25份，鋁酸三鈣10-25份，納米三氧化二鋁1-5份，硅酸三鈣10-15份，鐵鋁酸四鈣5-15份，甲基聚羧酸2-6份，乙酸乙烯酯1-5份。

9、可選的，所述粘土礦物包括高嶺石粘土礦物、蒙脫石粘土礦物、伊利石粘土礦物中的至少一種。

10、可選的，所述膠凝材料的水膠比為0.2-0.4。

11、可選的，所述凝膠材料中改良劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-10％。

12、可選的，所述高嶺石粘土礦物優(yōu)選包括如下重量份的成分：按重量份計(jì)，sio2?50-55份，al2o3?32-41份，k2o?1-4份，fe2o3?0.1-1份，mgo?0.1-1份，cao?0.1-1份，na2o?0-1份和p2o5?0.1-1份。

13、可選的，所述蒙脫石粘土礦物優(yōu)選包括如下重量份的成分：sio2?60-72份，al2o312-22份，k2o?1-3份，fe2o3?1-4份，mgo?3-6份，cao?3-6份，na2o?0-1份。

14、可選的，所述伊利石粘土礦物優(yōu)選包括如下重量份的成分：sio2?65-80份，al2o312-20份，k2o?3-8份，fe2o3?1-3份，mgo?0.2-1份，cao?0.1-1份，na2o?1-2份。

15、可選的，所述高嶺石的粒度為200目以上；

16、優(yōu)選的，所述高嶺石的粒度為250～300目。

17、可選的，所述蒙脫石的粒度為900目以上；

18、優(yōu)選的，所述蒙脫石的粒度為1000～1200目。

19、可選的，所述伊利石的粒度為600目以上；

20、優(yōu)選的，伊利石的粒度為700～1000目。

21、通過(guò)限定粘土礦物的粒度一方面可以降低水化難度，另一方面還能夠提高材料均勻性。

22、可選的，所述煙氣脫硫副產(chǎn)物包括如下重量份的成分：cao?38-52份，sio2?1-8份，al2o3?0-3份，mgo?0-3份，so3?30-52份，cl?0-3份。煙氣脫硫副產(chǎn)物是指煙氣脫硫產(chǎn)生的固硫副產(chǎn)物。

23、可選的，所述鋼渣為轉(zhuǎn)爐鋼渣，包括如下重量份的成分：sio2?15-25份，mgo1-8份，al2o3?1-6份，cao?30-52份，fe2o3?10-20份，p2o5?0-3份，mno?0-3份。

24、本發(fā)明還提出了上述含粘土礦物的膠凝材料在制備膠結(jié)膠凝材料中的應(yīng)用。

25、根據(jù)本領(lǐng)域的公知常識(shí)，本發(fā)明所述的粘土礦物和脫硫副產(chǎn)物的化學(xué)組成指將各種金屬或礦物元素以氧化物計(jì)的含量，并非指其在粘土礦物、鋼渣或脫硫副產(chǎn)物中以氧化物存在的化合物含量。另外，可以通過(guò)本領(lǐng)域現(xiàn)有的常規(guī)檢測(cè)方法獲得以上化學(xué)組成結(jié)果，例如典型的燒失后或未燒失的熒光檢測(cè)方法。

26、發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

27、本發(fā)明提供的含粘土礦物的膠凝材料與現(xiàn)有的水泥熟料或者含固廢基膠凝材料相比，本發(fā)明的膠凝材料的原料采用粘土礦物、脫硫副產(chǎn)物、鋼渣和改良劑等成分組成，不添加水泥熟料和礦渣，極大的降低了原料成本。本發(fā)明中各組份由于協(xié)同作用的發(fā)揮仍能顯示出良好的膠結(jié)性能和流變性能，包括抗壓強(qiáng)度和流動(dòng)度。根據(jù)gb17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法》，將本發(fā)明的膠凝材料制備凈漿試塊，試塊尺寸30mm×30mm×50mm，在溫度為20℃，濕度99.5％以上進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，顯示出良好的抗壓強(qiáng)度。

28、并且與現(xiàn)有膠凝材料相比，本發(fā)明的粘土礦物占比高，充分提高了粘土礦物的利用率，合理解決了粘土礦物堆存的難題。本發(fā)明提供的含粘土礦物的膠凝材料激發(fā)粘土礦物的活性，使之成為混凝土或充填體系中的有用組分，使粘土礦物的效用發(fā)揮到最大。

技術(shù)特征：

1.一種含粘土礦物的膠凝材料，其特征在于，包括如下重量份的組分：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含粘土礦物的膠凝材料，其特征在于，所述粘土礦物包括高嶺石粘土礦物、蒙脫石粘土礦物、伊利石粘土礦物中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含粘土礦物的膠凝材料，其特征在于，所述含粘土礦物的膠凝材料的水膠比為0.2-0.4。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含粘土礦物的膠凝材料，其特征在于，所述含粘土礦物的膠凝材料中改良劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-10％。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含粘土礦物的膠凝材料，其特征在于，所述高嶺石的粒度為200目以上；

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含粘土礦物的膠凝材料，其特征在于，所述蒙脫石的粒度為900目以上；

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含粘土礦物的膠凝材料，其特征在于，所述伊利石的粒度為600目以上；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含粘土礦物的膠凝材料，其特征在于，所述煙氣脫硫副產(chǎn)物包括如下重量份的成分：cao?38-52份，sio2?1-8份，al2o3?0-3份，mgo?0-3份，so3?30-52份，cl0-3份。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含粘土礦物的膠凝材料，其特征在于，所述鋼渣為轉(zhuǎn)爐鋼渣，包括如下重量份的成分：sio2?15-25份，mgo1-8份，al2o3?1-6份，cao?30-52份，fe2o310-20份，p2o5?0-3份，mno?0-3份。

10.權(quán)利要求1～9任意一項(xiàng)所述的含粘土礦物的膠凝材料在制備膠結(jié)膠凝材料中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種含粘土礦物的膠凝材料，包括如下重量份的組分：粘土礦物55?60份；煙氣脫硫副產(chǎn)物10?20份；轉(zhuǎn)爐鋼渣10?20份；改良劑5?10份；所述改良劑包括如下重量份的組分：硅酸鈣20?25份，鋁酸三鈣10?25份，納米三氧化二鋁1?5份，硅酸三鈣10?15份，鐵鋁酸四鈣5?15份，甲基聚羧酸2?6份，乙酸乙烯酯1?5份。本發(fā)明提供的含粘土礦物的膠凝材料與現(xiàn)有的水泥熟料或者含固廢基膠凝材料相比，本發(fā)明的膠凝材料的原料采用粘土礦物、脫硫副產(chǎn)物、鋼渣和改良劑等成分組成，不添加水泥熟料和礦渣，極大的降低了原料成本，且具有良好的抗壓強(qiáng)度。

技術(shù)研發(fā)人員：耿碧瑤,李浩宇,溫震江,吳世劍,付建勛,霍思
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17