[发明专利]一种多固废早强水泥及其制备方法

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种多固废早强水泥及其制备方法。本发明研制的产品包括以下重量份数的原料：60‑80份第一废渣，5‑10份第二废渣，20‑40份第三废渣；所述第一废渣为白云母尾矿、高岭土尾矿、滑石尾矿中的至少一种；所述第二废渣为球形钢渣颗粒；所述球形钢渣颗粒的粒径分布范围为1‑10μm；所述第三废渣为木质纤维。其中，所述球形钢渣颗粒为多孔颗粒；所述多孔颗粒中嵌入有二氧化硅；所述多孔颗粒中二氧化硅去除后，多孔颗粒中孔隙为通孔。本发明研制的产品具有良好的早强性能，且性能稳定。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域。更具体地，涉及一种多固废早强水泥及其制备方法。

背景技术

高贝利特水泥是一种在传统硅酸盐水泥基础上发展而来的无机胶凝材料，因其具有水化热低、后期强度高、耐腐蚀性好及低耗能、低排放等特点，于20世纪30年代兴起并得到推广，但由于主导矿物成分C₂S(硅酸二钙，亦称贝利特，含量一般在45％以上)的水化速度较慢，致使其早期强度偏低，这在一定程度上限制了高贝利特水泥的应用。硫铝酸盐水泥是继硅酸盐水泥和铝酸盐水泥之后的第三系列水泥，主要矿物成分为C₄A₃S无水硫铝酸钙)和C₂S，且C₄A₃S含量高于C₂S；C₄A₃S是一种早强矿物，可快速水化生成钙矾石，保证了硫铝酸盐水泥的早期强度，但后期强度因C₂S含量偏低增长不显著，这与高贝利特水泥的性质恰恰相反；此外，C₄A₃S形成的温度仅为1100～1200℃，硫铝酸盐水泥的制备能耗比高贝利特水泥更低。因此，综合高贝利特水泥和硫铝酸盐水泥两者的优势，制备早期强度高、后期强度发展好的高贝利特硫铝酸盐水泥显得特别有意义。

高贝利特硫铝酸盐水泥与普通硫铝酸盐水泥的矿物成分基本一致，但C₂S的含量要高于C₄A₃S；制备所采用的原料也基本相同，通常以石灰石、铝矾土和天然石膏为主。然而，随着天然资源的长期大量开采，水泥的生产原料越来越匮乏，采用各种固体废弃物来替代石灰石、铝矾土和天然石膏等材料成为研究者们关注的热点。固体废弃物(简称固废)是人类生活和生产活动中产生的固态、半固态废弃物质，在工业领域，固体废弃物主要包括采矿废石、冶炼废渣、各种煤矸石、炉渣及建筑垃圾等；随着工业化、城市化进程的加快，上述固体废弃物绝大多数未经任何处理，便被简单填埋或露天堆存，既浪费土地，又污染环境；相关资料表明，固体废弃物与水泥、混凝土等建筑材料生产所需原材料具有组分类似、矿物相近的特性，是放错了地方的资源。因此，采用固体废弃物制备高贝利特硫铝酸盐水泥，既能减少水泥生产时二氧化碳的排放，又能促进固体废弃物的资源化利用，对实现能源、资源和环境的协调发展意义重大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有采用固废原料制备的水泥由于胶凝组分活性不足，导致早强性能不足，且随着水化反应的进行，仅依靠胶凝作用起到粘结，内聚强度无法进一步提升的缺陷和不足，提供一种多固废早强水泥及其制备方法。

本发明的目的是提供一种多固废早强水泥。

本发明另一目的是提供一种多固废早强水泥的制方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种多固废早强水泥，包括以下重量份数的原料：60-80份第一废渣，5-10份第二废渣，20-40份第三废渣；

所述第一废渣为白云母尾矿、高岭土尾矿、滑石尾矿中的至少一种；

所述第二废渣为球形钢渣颗粒；所述球形钢渣颗粒的粒径分布范围为1-10μm；

所述第三废渣为木质纤维。