[发明专利]一种硅铝基再生胶凝材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硅铝基再生胶凝材料及其制备方法；涉及硅铝基再生胶凝材料技术领域；解决现有技术中的硅铝基再生胶凝材料早期强度不够的问题；所述硅铝基再生胶凝材料由以下组分制成：硅铝基胶40％‑50％，超高细矿渣粉5‑15％，无害化二次铝灰渣粉20‑30％，添加剂15‑25％；所述硅铝基再生胶凝材料早期强度较高，且含碳量低，符合绿色胶凝材料的要求。

技术领域

本发明属于再生胶凝材料技术领域，具体涉及一种硅铝基再生胶凝材料及其制备方法。

背景技术

胶凝材料是在物理、化学作用下，由塑性浆体变成坚硬固体，并能胶结其他物料成为一定强度的复合固体的物质。胶凝材料包括硅酸盐水泥、石灰、石膏及硅铝基再生胶凝材料。

尽管硅酸盐水泥在很大程度上塑造了现代建筑环境，但它也是大气中二氧化碳的重要来源。据国际能源署的估计，仅水泥行业的碳排放量就占全球碳排放总量的7％左右。这使水泥行业成为世界上第二大单一碳排放大户，仅次于钢铁行业。

自2009年哥本哈根联合国气候变化会议召开以来，“低碳经济”一词更是被提上日程，“低碳”的环保意义是人尽皆知，然而作为工程建设中不可或缺的建筑材料——预拌混凝土，“低碳胶凝材料”的出现将对其未来的发展之路可谓是“一片春天”。低碳胶凝材料技术，是通过改造胶凝材料的生产工艺，从而降低胶凝材料在生产和使用中的碳排放量。低碳胶凝材料技术可以实现碳排放量减少50％以上，并且产出的胶凝材料，质量高、寿命长。

如何开发低碳的胶凝材料已经成为本领域亟待解决的问题。硅铝基再生胶凝材料是采用天然矿物或固体废弃物及人工硅铝化合物为原料，制备的硅氧四面体与铝氧四面体三维网络聚合胶凝体，具有优良的耐久性，其生产工艺废物利用，对固体废弃物进行了再生利用，因此释放的碳含量较少，满足低碳胶凝材料的要求。

但现有技术中的硅铝基再生胶凝材料的早期强度比较低，还存在进一步改进的空间。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种硅铝基再生胶凝材料及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

首先，本发明提供了一种硅铝基再生胶凝材料。所述再生胶凝材料由以下组分制成：

工作原理：硅铝基胶凝材料(地聚合物)是由含有大量A l₂O₃和SiO₂的铝硅质材料在高碱激发剂的作用下制得的硅氧四面体与铝氧四面体三维网络聚合凝胶体。矿渣粉是粒化高炉矿渣粉的简称，是从炼铁高炉中排出的，以硅酸盐和铝硅酸盐为主要成分的熔融物，经淬冷成粒，形成以玻璃体为矿粉主要成分的颗粒，具有潜在的胶凝性。无害化二次铝灰渣粉是二次铝灰渣粉经过无害化处理后得到的高铝无机材料。以上技术方案中，将硅铝基胶、超高细矿渣粉、无害化二次铝灰渣粉相结合，配合常用的水泥添加剂，制得硅铝基再生胶凝材料，该硅铝基再生胶凝材料早期强度高，耐久性好，且符合低碳胶凝材料的要求。

需要说明的是，二次铝灰无害化处理的过程属于现有技术，可以参见专利申请文件CN201910938317.2，其中公开了一种高效清洁的二次铝灰无害化处理方法，其中，将二次铝灰加入脱氟剂以及重金属脱除剂后进行粉磨均化，随后进行高温焙烧，焙烧后得到的熟料为高铝无机材料。但该专利申请文件并没有关注到无害化二次铝灰渣粉在硅铝基再生胶凝材料中的应用。

进一步，所述硅铝基再生胶凝材料由以下组分制成：

进一步，所述硅铝基再生胶凝材料由以下组分制成：

进一步，其中，所述硅铝基胶由以下组分制成：