[发明专利]一种利用水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰制备水泥基复合胶凝材料的方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，特别涉及一种利用水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰制备水泥基复合胶凝材料的方法。

背景技术

目前，我国钢铁、能源、有色、矿山等行业每年会产生大量的钢渣、矿渣、粉煤灰、煤矸石等工业废弃物，大量的工业废弃物未能得到有效利用，弃置堆积的工业废弃物污染环境，并且造成不可再生资源的严重浪费。如何实现工业固体废弃物的无害化、减量化、资源化已经成为发展经济和保护环境的关键。

水泥混凝土对工业固体废弃物有着吸纳量大、适应性强的巨大优势，在水泥混凝土中掺入矿物掺合料，如钢渣微粉、磨细矿渣粉、粉煤灰等，可节约水泥用量，缓解我国的资源危机，并可减少环境污染，降低工程造价，符合可持续发展的思路。

与传统水泥混凝土相比，将钢渣微粉、磨细矿渣粉、粉煤灰粉磨到一定细度，取代部分水泥，能明显改善硬化水泥混凝土的微观结构，降低其孔隙率，同时可降低水泥的水化热，延长水泥的硬化时间，降低硬化水泥混凝土的产生裂缝的几率，增加水泥混凝土的后期强度和耐久性，并可大幅延长水泥混凝土的服务年限，具有较高的的经济效益和社会效益。

目前还没有将水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰一同配合，制备水泥基复合胶凝材料的相关研究报道。

发明内容

为了进一步拓展钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰等工业废弃物的资源化利用途径，节约国家资源，克服现有水泥某些方面的性能缺陷，本发明公开了一种利用水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰制备水泥基复合胶凝材料的方法。

本发明的技术方案：

（1）水泥基复合胶凝材料由水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰复合而成，各组分质量百分比：水泥60%～80%，钢渣微粉5%～20%，矿渣微粉5%～20%，粉煤灰5%～20%，以上各组分的质量百分比之和为100%；

（2）所述的水泥标号为42.5及以上的普通硅酸盐水泥；

（3）所述的钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰的比表面积分别控制在400～600m²/kg；

（4）将步骤(2)中的水泥与步骤(3)中的钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰按步骤(1)中的配比经混合机机械搅拌，制备成水泥基复合胶凝材料；

（5）按GB1346-2011-T的方法测水泥基复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法；按GBT2419-2005的方法测水泥基复合胶凝材料的胶砂流动度；按GBT17671-1999的方法测水泥基复合胶凝材料的胶砂强度。

本发明的有益效果是：

（1）水泥基复合胶凝材料，制备工艺简单，能显著增大钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰的利用率，减少工业废弃物的堆积，减少环境污染；

（2）改善了复合胶凝材料的物理性能，降低了水化热，并且其28d强度仍能满足相应水泥标号的强度等级的要求；

（3）水泥水化生成的Ca(OH)₂以及钢渣微粉中的f-CaO能激发钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰中的玻璃体，使玻璃体发生解离，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙，进一步增大水泥混凝土的后期强度；

（4）将该水泥基复合胶凝材料用于混凝土工程中，能使混凝土具有较高的工作性能、力学性能，以及较优的耐久性，具有显著的经济效益和社会效益。

具体实施方式

实施例1

（1）水泥基复合胶凝材料由水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰复合而成，各组分质量百分比：水泥65%，钢渣微粉5%，矿渣微粉15%，粉煤灰15%；

（2）将P·O42.5水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰，按步骤（1）中的配比经混合机机械搅拌，制备成水泥基复合胶凝材料；

（3）按GB1346-2011-T的方法测水泥基复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、安定性；按GBT2419-2005的方法测水泥基复合胶凝材料的胶砂流动度；按GBT17671-1999的方法测水泥基复合胶凝材料的胶砂强度；

（4）其结果见表1。

实施例2

（1）水泥基复合胶凝材料由水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰复合而成，各组分质量百分比：水泥70%，钢渣微粉10%，矿渣微粉10%，粉煤灰10%；

（2）将P·O42.5水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰，按步骤（1）中的配比经混合机机械搅拌，制备成水泥基复合胶凝材料；