[发明专利]一种低热复合胶凝材料

说明书

技术领域

 本发明涉及胶凝材料的合成,尤其是低热胶凝材料的获取，提供的新型复合胶凝材料，具有重要实用价值。

背景技术

传统的水泥胶凝材料由于含有较多的硅酸三钙而水化热较大，容易在水泥混凝土内部造成温度应力，形成空隙和裂缝，严重损害水泥混凝土质量。目前，国内外在低热胶凝材料研究方面主要有三类方法：一是在硅酸盐水泥体系及其矿物组成范围内，合理掺加粉煤灰、矿渣等工业废渣，如矿渣硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、低热微膨胀水泥等；二是突破以硅酸三钙为主导矿物的硅酸盐水泥熟料矿物体系及范围的限制，如以硅酸二钙为主导矿物的高贝利特水泥（低热硅酸盐水泥）体系；三是无熟料免烧水泥，如碱矿渣水泥、地聚物水泥等。前两种方法方便应用于工程现场，和传统水泥应用工艺相同，而第三种方法需要调配碱激发剂，工艺相对比较复杂，因此限制了其不会像传统水泥那样广泛应用。

文献检索披露：①蒋永惠等在1996，2:13-17，《水泥》刊物上发表“高粉煤灰掺量低热微膨胀水泥的研究”的文章，粉煤灰掺量达60%，但没有对水化热和温升进行研究。②王述银等在1998，5:23-40，《粉煤灰》刊物上发表“Ⅰ级粉煤灰对水泥水化热影响的初步研究”的文章，研究了Ⅰ级粉煤灰对低热、中热水泥水化热的影响规律，低热水泥掺灰量为0-30%，中热水泥掺灰量为0-40%，结果表明低热水泥掺15%灰，其水化热量低于中热水泥掺40%灰。③赵平等在2002，3:1-4，《水泥》刊物上发表“粉煤灰对高贝利特水泥和混凝土的工作性、强度及水化热的影响”的文章，表明掺入15-35%粉煤灰可明显改善高贝利特水泥的工作性能和进一步降低高贝利特水泥本已较低的水化热，非常适合对水化热有严格要求的大体积混凝土，缺点是高贝利特水泥和混凝土强度会随粉煤灰掺量增加而下降，因此建议Ⅰ级粉煤灰掺量不超过25%，Ⅱ级粉煤灰掺量不超过20%。④蒋林华等在1998，2：34-35，《建筑技术开发》刊物上发表“三组分低热水泥及混凝土研究”的文章，将粉煤灰和矿渣掺入P·O 42.5水泥中，不仅使温峰降低，而且还使放热过程后移，其中掺入约60%粉煤灰和20%矿渣的配比7天水化热为同龄期纯水泥水化热的48.2%。⑤卢迪芬等在2003，9:28-29，《混凝土》刊物上发表“高活性偏高岭土微粉的制备及复合效应的研究”的文章，显示偏高岭土与粉煤灰的复合可以实现优势互补，克服粉煤灰早期强度低的缺点，但偏高岭土与粉煤灰掺量只有5%和15%，研究内容较少。⑥陈益兰等在2003，11:41-43，《新型建筑材料》刊物上发表“掺偏高岭土的高性能混凝土研究”的文章，将22.5%的粉煤灰和7.5%的偏高岭土掺入到P·O 42.5水泥中，只讨论了力学性能。⑦J. Bai等在2002，24:201-209，“Cement & Concrete Composites”刊物上发表“Investigation of the temperature change and heat evolution of mortar incorporating PFA and metakaolin”的文章，将粉煤灰和偏高岭土加入到波特兰水泥中会显著延迟温峰出现的时间，水泥-粉煤灰-偏高岭土三元体系在降低温升方面更有优势，但他们使用的水泥中C₃S含量达60%以上，C₂S含量只有10%左右，且粉煤灰最大掺量只有40%。综上所述，该领域对降低水泥水化热的研究，是以应用于砂浆和混凝土为目的，主要方法多是在普通硅酸盐水泥中掺入粉煤灰或矿渣，且粉煤灰掺量相对较少，因而水化热相对依然较高，当粉煤灰掺量较多时，早期强度又较低。

本发明构思针对普通硅酸盐水泥的水化热和温升偏高或加入过量粉煤灰后早期强度偏低的问题，通过加入大量粉煤灰、掺入少量偏高岭土、采用低水胶比和高效减水剂复合制备，获得的流动度大、水化热和温升低、早期强度高的复合胶凝材料，具有广阔的市场销售前景，不仅可作为一般建材使用，还可用于注浆回填、固化有毒废物、对水化热有特殊要求的特殊使用等。

发明内容

本发明的目的：提供的低热复合胶凝材料，很好地解决了普通硅酸盐水泥在使用中水化热和温升依然偏高或加入过量粉煤灰后早期强度偏低的问题，该技术可操作性强，具产品稳定的优点。

本发明的目的是这样实现的： 一种低热复合胶凝材料，分材料制备与应用步骤：