一種利用水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰制備水泥基復合膠凝材料的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于建筑材料技術領域，特別涉及一種利用水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉 煤灰制備水泥基復合膠凝材料的方法。
【背景技術】
[0002] 目前，我國鋼鐵、能源、有色、礦山等行業每年會產生大量的鋼渣、礦渣、粉煤灰、煤 矸石等工業廢棄物，大量的工業廢棄物未能得到有效利用，棄置堆積的工業廢棄物污染環 境，并且造成不可再生資源的嚴重浪費。如何實現工業固體廢棄物的無害化、減量化、資源 化已經成為發展經濟和保護環境的關鍵。
[0003] 水泥混凝土對工業固體廢棄物有著吸納量大、適應性強的巨大優勢，在水泥混凝 土中摻入礦物摻合料，如鋼渣微粉、磨細礦渣粉、粉煤灰等，可節約水泥用量，緩解我國的資 源危機，并可減少環境污染，降低工程造價，符合可持續發展的思路。
[0004] 與傳統水泥混凝土相比，將鋼渣微粉、磨細礦渣粉、粉煤灰粉磨到一定細度，取代 部分水泥，能明顯改善硬化水泥混凝土的微觀結構，降低其孔隙率，同時可降低水泥的水化 熱，延長水泥的硬化時間，降低硬化水泥混凝土的產生裂縫的幾率，增加水泥混凝土的后期 強度和耐久性，并可大幅延長水泥混凝土的服務年限，具有較高的的經濟效益和社會效益。
[0005] 目前還沒有將水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰一同配合，制備水泥基復合膠凝 材料的相關研宄報道。
【發明內容】
[0006] 為了進一步拓展鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰等工業廢棄物的資源化利用途徑，節 約國家資源，克服現有水泥某些方面的性能缺陷，本發明公開了一種利用水泥、鋼渣微粉、 礦渣微粉、粉煤灰制備水泥基復合膠凝材料的方法。
[0007] 本發明的技術方案： (1) 水泥基復合膠凝材料由水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰復合而成，各組分質量百 分比：水泥60%~80%，鋼渣微粉5%~20%，礦渣微粉5%~20%，粉煤灰5%~20%，以上各組 分的質量百分比之和為100% ; (2) 所述的水泥標號為42. 5及以上的普通硅酸鹽水泥； (3) 所述的鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰的比表面積分別控制在400~600m2/kg ; (4) 將步驟（2)中的水泥與步驟（3)中的鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰按步驟（1)中的 配比經混合機機械攪拌，制備成水泥基復合膠凝材料； (5) 按GB1346-2011-T的方法測水泥基復合膠凝材料的標準稠度用水量、凝結時 間、安定性檢驗方法；按GBT2419-2005的方法測水泥基復合膠凝材料的膠砂流動度；按 GBT17671 -1999的方法測水泥基復合膠凝材料的膠砂強度。
[0008] 本發明的有益效果是： (1) 水泥基復合膠凝材料，制備工藝簡單，能顯著增大鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰的利 用率，減少工業廢棄物的堆積，減少環境污染； (2) 改善了復合膠凝材料的物理性能，降低了水化熱，并且其28d強度仍能滿足相應水 泥標號的強度等級的要求； (3) 水泥水化生成的Ca(OH)2以及鋼渣微粉中的f-CaO能激發鋼渣微粉、礦渣微粉、粉 煤灰中的玻璃體，使玻璃體發生解離，生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣，進一步增大水泥混凝 土的后期強度； (4) 將該水泥基復合膠凝材料用于混凝土工程中，能使混凝土具有較高的工作性能、力 學性能，以及較優的耐久性，具有顯著的經濟效益和社會效益。
【具體實施方式】 [0009] 實施例1 (1) 水泥基復合膠凝材料由水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰復合而成，各組分質量百 分比：水泥65%，鋼渣微粉5%，礦渣微粉15%，粉煤灰15% ; (2) 將P ·042. 5水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰，按步驟（1)中的配比經混合機機械 攪拌，制備成水泥基復合膠凝材料； (3) 按GB1346-2011-T的方法測水泥基復合膠凝材料的標準稠度用水量、凝結時間、安 定性；按GBT2419-2005的方法測水泥基復合膠凝材料的膠砂流動度；按GBT17671-1999的 方法測水泥基復合膠凝材料的膠砂強度； (4) 其結果見表1。
[0010] 實施例2 (1) 水泥基復合膠凝材料由水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰復合而成，各組分質量百 分比：水泥70%，鋼渣微粉10%，礦渣微粉10%，粉煤灰10% ; (2) 將P ·042. 5水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰，按步驟（1)中的配比經混合機機械 攪拌，制備成水泥基復合膠凝材料； (3) 按GB1346-2011-T的方法測水泥基復合膠凝材料的標準稠度用水量、凝結時間、安 定性；按GBT2419-2005的方法測水泥基復合膠凝材料的膠砂流動度；按GBT17671-1999的 方法測水泥基復合膠凝材料的膠砂強度； (4) 其結果見表1。
[0011] 實施例3 (1) 水泥基復合膠凝材料由鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰、水泥復合而成，各組分質量百 分比：水泥70%，鋼渣微粉15%，礦渣微粉5%，粉煤灰10% ; (2) 將P ·042. 5水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰，按步驟（1)中的配比經混合機機械 攪拌，制備成水泥基復合膠凝材料； (3) 按GB1346-2011-T的方法測水泥基復合膠凝材料的標準稠度用水量、凝結時間、安 定性；按GBT2419-2005的方法測水泥基復合膠凝材料的膠砂流動度；按GBT17671-1999測 水泥基復合膠凝材料的膠砂強度； (4) 其結果見表1。
[0012] 實施例4 (1) 水泥基復合膠凝材料由鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰、水泥復合而成，各組分質量百 分比：水泥70%，鋼渣微粉20%，礦渣微粉5%，粉煤灰5% ; (2) 將P ·042. 5水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰，按步驟（1)中的配比經混合機機械 攪拌，制備成水泥基復合膠凝材料； (3) 按GB1346-2011-T的方法測水泥基復合膠凝材料的標準稠度用水量、凝結時間、安 定性；按GBT2419-2005的方法測水泥基復合膠凝材料的膠砂流動度；按GBT17671-1999測 水泥基復合膠凝材料的膠砂強度； (4) 其結果見表1。
[0013] 實施例5 (1) 水泥基復合膠凝材料由鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰、水泥復合而成，各組分質量百 分比：水泥60%，鋼渣微粉10%，礦渣微粉20%，粉煤灰10% ; (2) 將P ·042. 5水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰，按步驟（1)中的配比經混合機機械 攪拌，制備成水泥基復合膠凝材料； (3) 按GB1346-2011-T的方法測水泥基復合膠凝材料的標準稠度用水量、凝結時間、安 定性；按GBT2419-2005的方法測水泥基復合膠凝材料的膠砂流動度；按GBT17671-1999測 水泥基復合膠凝材料的膠砂強度； (4) 其結果見表1。
[0014] 實施例6 (1) 水泥基復合膠凝材料由鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰、水泥復合而成，各組分質量百 分比：水泥60%，鋼渣微粉10%，礦渣微粉10%，粉煤灰20% ; (2) 將P ·042. 5水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰，按步驟（1)中的配比經混合機機械 攪拌，制備成水泥基復合膠凝材料； (3) 按GB1346-2011-T的方法測水泥基復合膠凝材料的標準稠度用水量、凝結時間、安 定性；按GBT2419-2005的方法測水泥基復合膠凝材料的膠砂流動度；按GBT17671-1999測 水泥基復合膠凝材料的膠砂強度； (4) 其結果見表1。
[0015] 表1水泥基復合膠凝材料的實驗結果
【主權項】
1. 一種利用水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰制備的水泥基復合膠凝材料，其特征在 于，水泥基復合膠凝材料由水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰經混合機機械攪拌，混合而 成。2. 根據權利要求1，其特征在于，所述的水泥標號為42. 5及以上的普通硅酸鹽水泥。3. 根據權利要求1，其特征在于，所述的膠凝材料由水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰 經機械攪拌復合而成，各組分質量百分比：水泥60%~80%，鋼渣微粉5%~20%，礦渣微粉 5%~20%，粉煤灰5%~20%，以上各組分的質量百分比之和為100%。4. 根據權利要求1，其特征在于，所述的鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰的比表面積分別 控制在400~600m2/kg。5. 根據權利要求1，其特征在于，所述的鋼渣微粉密度大于2. 9g/cm3,含水量小于1%， 含鐵量小于1%，28d活性指數大于80% ;礦渣微粉密度大于2. 8g/cm3,含水量小于1%，28d活 性指數大于95% ;粉煤灰密度大于2. 4g/cm3,含水量小于1%，28d活性指數大于90%，燒失量 小于8%。6. 根據權利要求1，其特征在于，所述的鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰的主要化學成分 見表1。7. 表1.鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰的主要化學成分 wt/%
【專利摘要】本發明公開了一種利用水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰制備水泥基復合膠凝材料的方法。水泥基復合膠凝材料由水泥、鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰經混合機機械攪拌而成，各組分質量百分比：水泥60%～80%，鋼渣微粉5%～20%，礦渣微粉5%～20%，粉煤灰5%～20%，以上各組分的質量百分比之和為100%；粉磨后的鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰的比表面積分別控制在400～600m2/kg。本發明的水泥基復合膠凝材料，制備工藝簡單，延長了凝結時間，降低了水化熱，其28d強度仍能滿足相應水泥標號的等級要求，能明顯提高其后期強度，并能顯著增大鋼渣微粉、礦渣微粉、粉煤灰的利用率，減少工業廢棄物的堆積，減少環境污染，具有顯著的經濟效益和社會效益。
【IPC分類】C04B18/12, C04B18/08, C04B28/04, C04B18/14
【公開號】CN104961412
【申請號】CN201510382174
【發明人】劉福田, 宋凱強
【申請人】濟南大學
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月3日