[发明专利]一种固废基高活性固碳低钙胶凝材料及其制备方法

权利要求书

1.一种固废基高活性固碳低钙胶凝材料，其特征在于：按重量份表示，其主要矿物相包括：γ-C₂S：30-55份、β-C₂S：30-50份、C₃S₂：0-10份、f-CaO：5-10份。

2.一种固废基高活性固碳低钙胶凝材料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1)采用传统的“两磨一烧”煅烧工艺，按照1.7-4.0的钙硅设计比，将69～85份钙质废渣、7～26份硅质废渣和5～10份铁矿石经破碎、球磨、配料、均化，得到胶凝材料制备原料；

步骤2)将上述原料加入10％-15％去离子水或无水乙醇，搅拌均匀后在5-30MPa的压力下压制成型，置60-105℃烘箱中烘6-24h至恒重后，于马弗炉中预烧、煅烧，冷却，并以450r/min的转速球磨10-30min至通过80μm方孔筛筛余10％以下，得到固废基高活性固碳低钙胶凝材料。

步骤3)将步骤2)中得到的固废基高活性固碳低钙胶凝材料，同样添加10％-15％去离子水或无水乙醇，搅拌均匀后以5-30MPa的成型压力在20mm*20mm*20mm的钢模中持续压制15-20s成型，置碳化反应釜中养护8-24h后，放入温度20±5℃，湿度≥90％的标准养护室内进行标养，至规定龄期。

3.根据权利要求2所述的一种固废基高活性固碳低钙胶凝材料制备方法，其特征在于，所述步骤1)中钙质废渣包括城市生活垃圾焚烧飞灰、钢渣、废混凝土、电石渣中的一种或多种，其CaO含量≥45％。

4.根据权利要求2所述的一种固废基高活性固碳低钙胶凝材料制备方法，其特征在于，所述步骤1)中硅质废渣包括炉渣、矿渣、硅钙渣中的一种或多种，其SiO₂含量≥60％。

5.根据权利要求2所述的一种固废基高活性固碳低钙胶凝材料制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的破碎粒径为3-6mm。

6.根据权利要求2所述的一种固废基高活性固碳低钙胶凝材料制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的球磨工艺为：以500r/min的转速球磨15-45min，细度过80μm方孔筛筛余10％以下。

7.根据权利要求2所述的一种固废基高活性固碳低钙胶凝材料制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的马弗炉中预烧工艺为：以5℃/min升温速率升至800-950℃，保温1-2h。

8.根据权利要求2所述的一种固废基高活性固碳低钙胶凝材料制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的马弗炉中煅烧工艺：以5-20℃/min的速率升至1100-1250℃，保温1-3h。

9.根据权利要求2所述的一种固废基高活性固碳低钙胶凝材料制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的冷却速率为：以150-180℃/min的冷却速率快速冷却1-2h，继续再自然冷却(～20℃/min)至室温。

10.根据权利要求2所述的一种固废基高活性固碳低钙胶凝材料制备方法，其特征在于，所述步骤3)中的碳化反应釜中的碳化养护制度：CO₂压力0.1-0.5MPa，浓度10％-99％，温度20-60℃。