[发明专利]一种超细再生粉体复合地质聚合物胶凝材料

说明书

技术领域

本发明涉及无机非金属胶凝材料技术领域。具体而言，涉及一种无机非金属地质聚合物胶凝材料。

背景技术

随着城市建设的发展，建筑垃圾已经成为我国城市垃圾的主要组成部分，已占到城市垃圾总量的30%-40%。虽然目前已经出现将建筑垃圾加工成再生骨料的处置利用的报道，但该种手段利用率低，不能对建筑垃圾进行充分的消耗。因此，有效处理这些建筑垃圾，特别是废旧砖建筑垃圾，提高其使用的有效性和比例等技术问题已经成为建筑领域和环保领域的重要课题。将建筑垃圾破碎粉磨制成再生粉体，作为水泥混合材或混凝土矿物掺合料用于替代部分水泥，逐渐引起关注。但是，目前的建筑垃圾再生粉体制备技术只是将建筑垃圾磨至比表面积为300-500m²/kg的普通细度的粉体状态，由此制备的再生粉体的活性系数仅为50%-70%，介于活性与非活性混合材之间，无法更为有效地挖掘建筑垃圾再生粉体的利用途径及潜在技术价值。

另一方面，我国经济和建设的飞速发展，又导致水泥和混凝土的巨量消耗。据统计，我国水泥年产量已经超过20亿吨，各类混凝土的年产量已经超过50亿立方米，由此也带来了巨大的资源、能源和环境压力。降低水泥的消耗量已经成为我国目前工业节能减排的主要内容之一。因此，寻求和开发具有良好胶凝性质和力学强度的废渣类粉体胶凝材料来替代传统水泥，用于生产各类混凝土及相关建材制品，对于我国实现循环经济和节能减排意义重大。

发明内容

本发明的目的在于开辟建筑垃圾再生粉体材料的一种新的应用途径，从而提供一种用于替代传统水泥的无机胶凝材料，为建筑垃圾资源化处置利用领域开辟一种新的应用方向。

本发明的第二个目的在于提供一种使用超细废旧砖建筑垃圾再生粉体与超细矿渣粉复合制备的地质聚合物胶凝材料，这种地质聚合物胶凝材料不需要高温煅烧即可获得与传统水泥相当的强度和工作性能。

本发明的具体技术方案包括：

提供一种超细再生粉体复合地质聚合物胶凝材料，它由包括超细废旧砖再生粉体、超细矿渣粉、脱硫石膏、偏硅酸钠和氢氧化钾的原料制备而成，其中超细废旧砖再生粉体、超细矿渣粉、脱硫石膏、偏硅酸钠和氢氧化钾的重量比为40-70:30-60:2-8:1-4:1-4；优选55:37:3.5:2.5:2。

本发明优选的超细再生粉体复合地质聚合物胶凝材料，所述的原料中进一步含有硅酸盐水泥熟料，且原料中超细废旧砖再生粉体、超细矿渣粉、硅酸盐水泥熟料、脱硫石膏、偏硅酸钠和氢氧化钾的重量比为40-70:30-60:2-8:2-8:1-4:1-4；优选46:40:6:4:2:2。

本发明所述的复合地质聚合物胶凝材料强度等级至少可达32.5级，28天抗压强度不低于40MPa；特别是在进一步添加硅酸盐水泥熟料的情况下强度等级能够达到42.5级，28天抗压强度不低于50MPa。

所述的超细废旧砖再生粉体优选比表面积不低于1000m²/kg，28天活性指数不低于90%的超细废旧砖再生粉体。

所述的超细矿渣粉优选比表面积不低于1000m²/kg，28天活性指数不低于110%的超细矿渣粉。

所述的硅酸盐水泥熟料优选28天抗压强度在55MPa以上的常规硅酸盐水泥熟料。

本发明所述的任意一种复合地质聚合物胶凝材料，其制备方法都是将所述的各原料按所述的比例进行混合搅拌复合。

本发明还提供一种建筑垃圾再生粉体的新用途，是将建筑垃圾再生粉体至少与活性激发剂一起制备成复合地质聚合物胶凝材料。

所述的建筑垃圾再生粉体优选来自废旧砖或矿渣中的任意一种或两种的再生粉体；进一步优选比表面积不低于1000m²/kg的再生粉体。

所述的活性激发剂优选包括脱硫石膏、偏硅酸钠和氢氧化钾。

本发明所述的一种建筑垃圾再生粉体的新用途，优选将比表面积不低于1000m²/kg的超细废旧砖再生粉体、比表面积不低于1000m²/kg的超细矿渣粉与脱硫石膏、偏硅酸钠和氢氧化钾按以下重量比40-70:30-60:2-8:1-4:1-4制备成复合地质聚合物胶凝材料。