[发明专利]基于碱渣-矿渣-水泥三元胶凝材料的砂浆试件及其制备方法

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种基于碱渣‑矿渣‑水泥三元胶凝材料的砂浆试件，其包括以下组分：碱渣‑矿渣‑水泥三元胶凝材料、砂石和水，碱渣‑矿渣‑水泥三元胶凝材料包括质量百分比为10～30％的碱渣、60～80％的矿渣和10～30％的水泥。其制备方法包括以下步骤：S1、对碱渣进行预处理，S2、将预处理后的碱渣、矿渣和水泥以预设质量比依次加入到搅拌机中进行搅拌，搅拌均匀后得到碱渣‑矿渣‑水泥三元胶凝材料，S3、在搅拌机中的碱渣‑矿渣‑水泥三元胶凝材料中以预设质量比加入砂石，搅拌均匀，S4、在搅拌机中加入预设质量比的水，搅拌得到砂浆试件。本发明以工业废渣碱渣和矿渣为原料，制备出高强的砂浆试件，变废为宝，在保护环境的同时降低生产成本。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种基于碱渣-矿渣-水泥三元胶凝材料的砂浆试件及其制备方法。

背景技术

建筑行业的迅猛发展势必会加速能源消耗，同时也会给环境造成不利影响，全世界的学者都在探索用工业废弃物替代或部分替代传统建筑材料，这不仅会降低水泥等传统建筑材料的使用量，同时对废弃物的再利用使得对环境的保护和社会的可持续发展都有着重要作用。

碱渣是氨碱法生产纯碱过程中产生的一种工业废弃料。这种废料的大量堆积和排放已对环境造成非常不利的影响，我国氨碱法制碱可达421万t/年。由于氨碱法纯碱生产工艺的特点，每生产1t纯碱要向外排放0.3t的碱渣，一个年产80万t纯碱的工厂，每年用于废渣排放的费用约需1000万元。一般情况下，碱渣采取地表堆积的处理方式，大量的碱渣沉积后形成一片“白海”，造成了周围海域的污染。因此，有效利用碱渣，变废为宝，具有明显的社会效益和经济效益，前景广阔。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于碱渣-矿渣-水泥三元胶凝材料的砂浆试件，通过碱渣激发矿渣并结合水泥形成一种新型的胶凝材料体系，碱渣中包含的废碱产生的碱性环境激发矿渣使整个体系产生强度，合理利用工业废弃物-碱渣和矿渣，而且抗压和抗折强度高，保护环境的同时降低了水泥用量和生产成本。

本发明是这样实现的：

一种基于碱渣-矿渣-水泥三元胶凝材料的砂浆试件，其包括以下组分：碱渣-矿渣-水泥三元胶凝材料、砂石和水，所述碱渣-矿渣-水泥三元胶凝材料包括质量百分比为10～30％的碱渣、60～80％的矿渣和10～30％的水泥。

优选的，所述碱渣包括干基碱渣和湿基碱渣，所述碱渣包括以下质量比的组分：35.00～40.00％的Cl^-、32.00～37.00％的CaO、12.00～14.00％的Na₂O、3.00～5.00％的SiO₂、2.00～3.00％的MgO、2.00～3.00％的SO₃、2.00～3.00％的Al₂O₃、0.30～0.40％的K₂O和0.20～0.30％的Fe₂O₃。

优选的，所述矿渣的比表面积≥400m²/kg，密度≥2.8g/cm³，养护7d的活性指数≥75％、养护28d的活性指数≥95％，流动度比≥95％，含水量≤1.0％，三氧化硫含量≤4.0％，氯离子含量≤0.06，烧失量≤3.0％，玻璃体含量≥85％。