CN101321710A - 混合水泥组合物 - Google Patents

Abstract

本文包括一种混合水泥组合物，该组合物包括硅酸盐水泥、炉渣和一种或多种添加剂。本文还包括辅助粘结材料，该材料包括炉渣。本文中使用的炉渣可具有低的非晶态含量，并且在与硅酸盐水泥和/或其它火山灰组合提供时可提供有利的颗粒堆积和耐久性性能。

Description

混合水泥组合物

相关申请的交叉引用

本申请要求2005年10月28日提高的未决美国临时专利申请No.60/731,035的优先权。通过引用将该申请合并到本文中。

发明领域

本发明针对包括炉渣的辅助粘结材料和混合水泥组合物，更具体地，是针对包含具有凝硬特性的炉渣的辅助粘结材料(“SCM”)。本发明的组合物可包括另加的火山灰和其它添加剂。

发明背景

混凝土混合料典型地包含硅酸盐水泥。硅酸盐水泥是与添加的水起化学反应并变硬的水凝水泥。硅酸盐水泥典型地包括铁、粘土和水泥岩/石灰石的混合物，该混合物被加热至约2,600-3,000°F的温度。在加热之后，通常将该硅酸盐水泥研磨成粉末，并且可以将其与诸如石膏的组分混合以控制凝固时间。硅酸盐水泥典型地用作各种建筑应用所用混凝土混合料中的组分。

存在的发展趋势是尝试开发较低成本的粘结混合物，该粘结混合物或者降低或者消除对硅酸盐水泥即铁、粘土和水泥岩/石灰石的依赖。例如，通过提供可与硅酸盐水泥混合的组合物可以降低这种依赖，此外还仍然提供硅酸盐水泥的有益或增强的性能。还存在的顾虑是硅酸盐水泥的生产释放大量温室气体，期望按配方制造出需要较少硅酸盐水泥的更加环境友好的产品。

发明概述

本发明的实施方案提供以重量计包含约25％-约80％的炉渣、约20％-约75％其它火山灰和约0％-约25％其它添加剂的辅助粘结材料。在本发明的另外的实施方案中，提供的炉渣的量为约30％-约75％、约35％-约70％、约40％-约65％或约45％-约60％，火山灰的量为约25％-约70％、约30％-约65％、约35％-约60％或约40％-约55％，以及其它添加剂的量为约5％、约10％、约15％、约20％或约25％。本发明的实施方案可包括添加剂。它们还可包括氧化钙和/或氢氧化钙。

用于本发明实施方案中的其它火山灰可以是微硅粉、偏高岭土、ASTM C 618 C级粉煤灰、ASTM C 618 F级粉煤灰、ASTM C 618 N级火山灰、稻壳灰、石英粉、磨碎的颗粒状高炉炉渣和其它本领域技术人员已知的火山灰中的一种或多种。本发明的不同实施方案中可存在不同量的其它火山灰。例如，在本发明的实施方案中，存在的微硅粉的量为0.0-20重量％，存在的偏高岭土的量为0.0-20重量％，存在的C级粉煤灰的量为0.0-60重量％，存在的F级粉煤灰的量为0.0-60重量％，存在的N级火山灰的量为0.0-60重量％，存在的磨碎的颗粒状高炉炉渣的量为0.0-60重量％，存在的稻壳灰的量为0.0-60重量％，以及存在的石英粉的量为0.0-20重量％。

本发明的实施方案中使用的炉渣可以是合金钢炉渣和/或钢炉渣。可使用的一种炉渣是不锈钢炉渣。用于本发明的炉渣可以具有例如小于约10％的金属含量。炉渣还可以具有通过X-射线衍射测得的约20-50％、约25-45％或约30-40％的非晶态含量。另外的实施方案提供其中至少22％的材料具有大于68μm且小于420μm的颗粒尺寸的辅助粘结材料。

另一个实施方案提供包含约5-50％的本文所述辅助粘结材料和约50％-约90％的硅酸盐水泥的水泥组合物。

本发明的另外的实施方案提供包含炉渣的辅助粘结材料，其中至少20％的材料具有大于68μm且小于420μm的颗粒尺寸。在另外的实施方案中，至少16％的材料具有大于80μm且小于418μm的颗粒尺寸。在又一个另外的实施方案中，至少14％的材料具有大于90μm且小于418μm的颗粒尺寸。

附图说明

图1提供本发明的一种辅助粘结材料的颗粒尺寸分布与普通硅酸盐水泥样品的颗粒尺寸分布的对比。

图2提供辅助粘结材料的另外实施方案的颗粒尺寸分布与普通硅酸盐水泥样品的颗粒尺寸分布的对比。

发明描述

提供炉渣作为待引入到硅酸盐水泥中的材料来提供可行的硅酸盐水泥SCM。用于本文时，一种或多种“炉渣”是指钢炉渣和合金钢炉渣，但不包括高炉炉渣。优选的炉渣具有低的非晶态含量。不同炉渣可以互相组合和/或与高炉炉渣及其它炉渣组合，作为粘结材料中硅酸盐水泥的替代物。这些炉渣可在混凝土和所得产品中提供提高的强度和耐久性特性。另外，本文提供有益使用炉渣的有利方法，否则这些炉渣可能被处理掉。

本发明的混合水泥组合物意欲通过与任何硅酸盐水泥和其它火山灰混和来增强炉渣的凝硬特性从而为改善其性能对其进行处理(beneficiate)。本文已开发出用以制造混合水泥产品的配方，该产品在使用时可将混凝土混合料的性能和耐久性提高到大于单独使用或与辅助粘结材料混合使用常规水凝水泥例如硅酸盐水泥时所获得的性能和耐久性。更耐用的水泥产品的所需性质或性能如下：

·具有通过更高水泥/粘合剂颗粒堆积特性形成更致密的显微结构所获得的较少气孔结构。

·氯离子渗透减小。

·在硫酸盐侵蚀下裂纹较少。

除耐久性关注外，本文还期望获得具有改善的产品性能的混合水泥产品，该产品可根据下面的性能进行限定：

·改善的28天及更长的强度。

·较低的混凝土表面起霜(efflorescence)迹象。

炉渣是炼钢工艺的副产品。合金钢的生产要求必须向熔融的钢组合物中添加某些合金化元素，并使这些合金化元素为所述熔融的钢组合物的一部分。由添加的合金化元素产生的杂质和存在于熔融的钢组合物中的任何杂质，被从炼钢熔炉中除去，从而产生商业等级的合金钢。杂质可包括例如镍、锰、碳和铬中的一种或多种。所得钢炉渣包含来自作为副产品从炼钢熔炉中除去的钢和/或另外的合金化元素的杂质。所述炉渣典型地以熔融液态熔体出现并且是硅酸盐、氧化物和小百分比金属物质的复合溶液，所述金属物质在冷却时凝固。用于本发明实施方案的优选炉渣是不锈钢炉渣。

“预拌品”在用于本发明时，是指用来在工厂中制造并交付到工地的混凝土产品。“混合物”是指与硅酸盐水泥混合的本发明的辅助粘结材料。本发明的混合物可包括外加剂(admixtufe)。

用于本发明的炉渣可以是已除去全部或部分金属废物的脱矿质(deminef8lized)炉渣。可例如通过随后进行去除步骤的研磨步骤来完成金属废物的去除。所述去除步骤可以是例如重力分离、粒析或磁分离。

炉渣典型地包含环境水分含量。例如，这种水分含量可为约15％-约20％。在炉渣与其它火山灰混合之前可将水分含量降低。例如，可将其降低到低于约5％或低于约1％。可通过本领域技术人员已知的任何方法来完成水分降低(干燥)。

炉渣可包含硅酸盐、氧化物和其它钙、硅、镁、铁、铝、锰、钛、硫、铬和镍的化合物。例如，炉渣可包含硅酸钙和/或氧化钙。在一个实施方案中，炉渣可包含约80-约99重量％的硅酸钙。典型的炉渣组合物可包含约0.2重量％-约50重量％Ca；约0.5重量％-约65重量％Si；约0.1重量％-约5重量％Mg；约0.1重量％-约6重量％Fe；约1重量％-约40重量％Al；约0.1重量％-约1重量％Mn；约0.1重量％-约0.5重量％Ti；约0.01重量％-约2.5重量％S；约0.3重量％-约5重量％Cr；和约0.01重量％-约1重量％Ni。在另一个实施方案中，炉渣可包含30重量％Ca；12重量％Si；7重量％Mg；4重量％Fe；3重量％Al；1％Mn；0.5重量％Ti；0.2重量％Cr；和0.04重量％Ni。

优选具有低水平非晶态含量的炉渣。例如，用于本发明的炉渣可具有通过X-射线衍射测得的约20％-约60％、约25％-约55％、约27.6％-约50.5％、约30％-约50％、约35％-约50％、约40％-约50％、或约45％的非晶态含量。

可将炉渣进行冷却并处理从而以相对细的颗粒形式来提供该炉渣。如果需要，可使用研磨或碾磨来将炉渣的颗粒尺寸减小到例如近似于硅酸盐水泥的颗粒尺寸的尺寸。在一个实施方案中，炉渣具有从约100％通过200目网筛到约45％通过325目网筛的平均颗粒尺寸。在另一个实施方案中，炉渣具有从约80％通过325目网筛到约95％通过325目网筛的平均颗粒尺寸。在又另一个实施方案中，炉渣具有小于约100微米的平均颗粒尺寸。在仍另一个实施方案中，炉渣具有约1微米-约50微米的平均颗粒尺寸。可以以具有约2.8的典型比重的灰色粉末形式提供所述炉渣。

可将炉渣另外描述为得自钢或合金钢的生产的炉渣，该炉渣通过尺寸减小已被处理成至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或至少约95％通过325目网筛，优选95％或更多通过325目网筛，并且在金属组分回收后进行干燥。典型地，可从炉渣回收80％或更高的金属组分，然而，本文中还预期到其它回收百分数。例如，炉渣可包含约10％、约9％、约8％、约7％、约6％、约5％、约4％、约3％、约2％、约1％或小于约1％的金属。

还可在化学方面将炉渣描述为作为来自炼钢的副产品而出现的去金属化残留助熔材料。该炉渣典型地主要由钙、镁、铝和铁的硅酸盐构成，总硅酸盐含量典型地为70-95％。

作为可选方案，可根据氧化物分析对炉渣进行描述，主要水泥组分是钙、硅和铝。典型的氧化物分析包括约1-50％钙、约1-30％硅和约0.5-15％铝的重量百分数。

以其最通常的形式，本发明的混合水泥组合物包括硅酸盐水泥(或其它水凝水泥)、炉渣、和辅助粘结材料例如粉煤灰或自然出现的煅烧火山灰。另外可使非颗粒状的高炉炉渣或者全部或者部分地替代所述炉渣。在一个实施方案中，混合水泥产品的组成包含(以重量计)：

·硅酸盐水泥(总计50-95％，优选总计75-85％，更优选总计80％)；

·炉渣和其它火山灰的混合物(总计5-50％，优选总计15-25％，最优选总计20％)，其包含：

·炉渣(40-100％的炉渣/火山灰混合物，优选40-80％，最优选50-70％)；

和按列出的量的下面成分的一种或多种：

·微硅粉(0.0-20％)；

·偏高岭土(0.0-20％)；

·ASTM C 618 C级和/或F级粉煤灰和/或N级火山灰(0.0-60％)；

·磨碎的颗粒状高炉炉渣(0.0-60％)；

·稻壳灰(0.0-60％)；

·石英粉(0.0-20％)。

在另外实施方案中，混合组合物包括约0.0-30％的其它添加剂。这些添加剂可以是例如水泥制造领域技术人员已知有益的那些。例如，可添加氧化钙和/或氢氧化钙。

本发明的混合水泥产品和辅助粘结材料的制造中涉及的方法是金属回收处理、生产本文所述作为炉渣的可用原料、和多种组分的干燥及混合的组合。可通过本领域技术人员已知的任何合适方法进行混合。例如，在一个实施方案中，在高能混合器中将集合的组分进行混合，直到混合彻底。成分的加入顺序不是重要的。

金属回收操作的非常重要的方面是已去金属化的炉渣的最终分级处理。通过利用合适的控制，可将炉渣按尺寸适当分离，在最终混合水泥产品中产生所需性能。还可将炉渣简单研磨成所需尺寸。另外，将炉渣干燥到可用水分含量的处理仍是根据本发明的处理的重要方面。进一步，按照混合多种组分的合适方法，将完成该制造工艺。

在本文给出的实施方案中，提供了具有水凝水泥组分的混合水泥产品。一种示例性的水凝水泥组分是硅酸盐水泥。该水凝水泥组分在与水混合时应产生充分过量的氢氧化钙，以与混合水泥产品中的炉渣和其它辅助粘结材料反应形成铝酸盐和硅酸盐的水合产物。水凝水泥产品在最终混合产品中应为至少50％，混合水泥产品的其余部分由炉渣和其它辅助粘结材料及添加剂组成。本文仔细考虑了本发明的许多实施方案来获得基于不同市场部门的要求的耐用的混凝土混合料。

在一个实施方案中，本发明的混合水泥产品可包括下面的组成：50-85％硅酸盐水泥；10-30％炉渣；0-5％磨碎的颗粒状高炉炉渣；1-18％粉煤灰；0-15％偏高岭土；0-15％微硅粉；和0-10％氧化钙。

在本发明的一个目前优选的方面，已发现为获得所需的耐久性和性能特性，已开发出具有下面的以它们的重量百分数(约)列出的组分的混合水泥产品：硅酸盐水泥70％；炉渣20％；偏高岭土1％；C级粉煤灰6.5％；微硅粉0.5％；和氧化钙2％。

在将混合水泥产品与水和骨料混合时，可制得高度耐用的混凝土混合料。获得所需的耐久性特性不仅是混合配料设计的因素，而且是包含的原料成分的因素。例如，炉渣的加入可提高混凝土基质中的颗粒堆积，因此降低渗透性并提高对化学侵蚀的化学抗性。微硅粉和偏高岭土(它们是强火山灰)的加入还降低孔隙率并且可与混凝土基质中的钙反应，从而减少钙与其它材料反应的机会，钙与其它材料反应可导致开裂或其它劣化。通过适当选择混合水泥产品的组成，可获得下面的耐久性特性：

·较大的混凝土表面起霜控制。

·孔隙率较低的混凝土。

·较高的ASR(碱-硅反应性)抗性。

·较低的氯离子渗透。

·改善的保色性。

·改善的强度。

虽然法规遵从或其缺乏将不被理解为对权利要求的限制，但应注意的是本发明的混合物典型地符合ASTM国际标准。可符合的标准包括ASTM C1157和ASTM C595。

混凝土表面起霜由过量或未反应的钙引起，产生于标准硅酸盐混凝土产品的制备中，随时间迁移到混凝土的表面并在表面上沉积为白色沉淀，产生令人不悦的外观。在一个实施方案中，混合水泥产品的某些组分与产品中任何过量的氢氧化钙反应，从而使混凝土表面起霜最小化。

通过降低混凝土的孔隙率，将产生最终产品的耐久性，其通过限制水和任何可溶污染物迁移到产品中。许多实施方案可包括使用具体分级的炉渣和辅助粘结材料来产生较大的颗粒分布，从而允许更致密的水泥浆体结构。

碱硅反应性(ASR)直接涉及耐久性，原因在于骨料中二氧化硅在与水泥反应时可形成膨胀产物，导致混凝土的劣化。混凝土混合料中的二氧化硅化合物主要由选择用于混凝土产品的骨料引入。来自用于制造混凝土产品的骨料的二氧化硅化合物在碱性溶液中存在的任何游离氢氧化钙离子范围内易于溶解和反应，形成可膨胀的硅胶，导致产品劣化并且降低耐久性。如上所示，一些实施方案减少过量的钙，以使形成硅胶的潜在可能最小化，从而增强耐久性。

通过除冰盐的添加而溶解在水中的氯离子可进入到混凝土产品的孔隙中并且可改变该产品的冻融特性，因而提高裂纹形成、或其它劣化、以及过早产品损坏的可能性。本发明的实施方案可以包括可降低混凝土孔隙率的高颗粒堆积混合物，从而限制受到可水溶氯化物侵蚀。

暴露于阳光的混凝土中使用的色彩颜料经过短期时间可能失去一些它们的原始色彩性能，从而减少最终产品的合意性和完美性。本发明的实施方案可包括增加使用具有减少着色混凝土产品的日光漂白的能力的辅助粘结材料。

基于本文的教导，本领域技术人员可根据本发明设计混合水泥组合物，以就所需应用获得所需的耐久性和性能特性。上文对本发明的具体实施方案进行描述仅是出于说明目的。对本领域技术人员而言明显的是，可获得本发明的许多细节改变而不背离本发明的主旨和范围。

实施例

下面的实施例意欲在本发明的实施中引导本领域技术人员。这些实施例不应理解为限制本发明的范围，本发明的范围由权利要求书限定。

实施例1(组合物A和B)

如表1中所示，实施例1描述了本发明的两个实施方案和对照标准的产生和测试。对照标准是ASTM C-150定义的I型硅酸盐水泥。为形成均是混凝土产品的组合物A和组合物B的组成，将含有环境水分(15-20％)的脱矿质不锈钢炉渣干燥至约1％水分(以重量计)。将经干燥的炉渣与所列出量的剩余的火山灰(偏高岭土、C级粉煤灰和微硅粉)混合。表1中给出的炉渣和火山灰的百分数是以重量计的炉渣混合物的百分数。偏高岭土、C级粉煤灰和微硅粉的百分数是以重量计的火山灰的百分数。

使用ASTM C-140标准对对照标准、组合物A和组合物B进行压缩和吸收百分率测试。如表1中所看出的，组合物A和B在所有产品龄期与对照标准相比时显示出改善的强度。吸收数据暗示由于孔隙率比对照标准更低而显微组织更细。

实施例2(组合物C和D)

如表2中所示，实施例2描述了本发明的另两个实施方案和对照标准的产生和测试。组合物C和D是“预拌品”组合物。使用ASTM 143对坍落度进行测量。组合物C和D中的火山灰含量是：不锈钢炉渣-25％；磨碎的颗粒状高炉炉渣-22％；C级粉煤灰-52％；和微硅粉-1％。组合物D的平均颗粒尺寸比组合物C小。组合物C和D的压缩测试结果与对照标准相比显示出在早期阶段的较低强度结果和在28天的相等或更大的强度。所有强度结果都超过ASTM C 1157和ASTM C595的要求。

实施例3-颗粒尺寸分布

图1提供了与普通硅酸盐水泥(OPC)的典型颗粒分布相对比的辅助粘结材料(组合物A)的颗粒尺寸分布。在表3中提供了用于产生图1的数据。混凝土产品实例证明了比OPC更加均匀的分布。这允许较大的颗粒堆积。

图1还显示，本发明提供的实施方案具有在88-418微米尺寸范围内的较大颗粒尺寸。这在可产生的混凝土产品的水泥浆体和细砂部分之间提供间隙填充作用。一种这样的产品是混凝土铺筑材料。间隙填充增加产品强度并降低产品孔隙率。

图2提供了与典型OPC的颗粒尺寸分布相对比的本发明的预拌品实施方案(组合物C)的颗粒尺寸分布。在表3中提供了用于产生图2的数据。该实施方案给出延伸至352微米直径的产品颗粒尺寸的宽分布。这允许与OPC相比提高了的颗粒堆积，其降低孔隙率并且提高早期1-3天的强度。这与典型的火山灰添加物形成对比；例如，单独添加粉煤灰没有提供这种益处。主要颗粒尺寸与OPC接近，但较大的总体分布产生较好的堆积。

实施例4-原始化学性质(Raw Chemistry)

实施例4描述了用于本发明的一些实施方案中使用的成品混合物的配方的原始成分的化学分析。表4提供了本发明的多个组合物(混合物A-C)的X-射线荧光(XRF)数据。表5提供了单独混合物组分的X-射线衍射(XRD)和XRF分析。XRD分析检测晶态材料化学性质，但不检测非晶态化学性质；本文提供XRD数据主要是显示样品中非晶态和晶态材料的量。XRF分析提供元素(并且通过计算提供氧化物化学性质)分析。XRF分析使能够评价混合水泥的反应性指数。

表4显示OPC具有小至22.7％的非晶态含量，尽管报道非晶态含量高至45％。大多数活性火山灰(包括磨碎的颗粒状高炉炉渣)包含大于70％的非晶态含量。如表4中所示，缓慢冷却的炉渣可具有从约20％到大于50％的非晶态含量。

按照ASTM C 618对火山灰活性进行的XRF数据分析主要集中在硅(SiO₂)、铝(Al₂O₃)和铁(Fe₂O₃)。ASTM C 618列出了对这些化合物使OPC具有足够活性的量的要求。特别地，ASTM C 618要求火山灰包括总计至少50％的硅、铝和铁含量。

基于该数据，似乎对于满足ASTM C 618的炉渣/硅酸盐水泥混合物，该混合物应包括至少一种其它火山灰来提供必需的非晶态含量。如果并非必需遵从ASTM C 618或另外标准(例如，运输部标准(Department of Transportation standard))，则不需要包括另外的火山灰。

实施例5-混合物化学性质

根据本发明的实施方案将炉渣和其它火山灰引入到硅酸盐水泥中使能够就不同的用途获得所需的钙、铁、铝和硅化学性质。本发明实施方案的混合物的性能分析可使用本领域技术人员已知的“Bogue计算”来完成。Bogue计算允许对水泥中如硅酸三钙(Ca₃SiO₅或“C₃S”)、硅酸二钙(Ca₂SiO₄或“C₂S”)、铝酸三钙(Ca₆Al₂O₆或“C₃A”)和铁铝酸四钙(Ca₄Al₂Fe₂O₁₀或“C₄AF”)的主要化合物进行评价。

在表6中显示了本发明的混凝土产品实施方案(组合物A和B)与预拌品实施方案(组合物C和D)的Bogue计算结果。表6还包括对用作粘结粘合剂或与OPC相组合的单独火山灰的计算。Bogue计算显示，磨碎的颗粒状高炉炉渣(GGBFC)与非GGBFC炉渣具有显著不同的分布，这表示粘合性能也显著不同。

尽管出于说明目的描述了本发明的具体实施方案，但对本领域技术人员而言明显的是，可对本教导的细节作出许多改变而不背离所附权利要求书限定的本发明。本文讨论的那些专利和文献应视作表示本领域的技术水平，尽管不承认任何文献是现有技术参考文献。通过引用将包括但不限于所讨论的ASTM标准在内的本文所讨论的所有前述专利和文献合并到本文中。

Claims (20)

1.辅助粘结材料，其以重量计包含：

约25％-约80％的炉渣、约20％-约75％的其它火山灰和约0％-约25％的其它添加剂。

2.权利要求1的辅助粘结材料，其中所述其它火山灰选自微硅粉、偏高岭土、C级粉煤灰、F级粉煤灰、N级火山灰、稻壳灰、石英粉和磨碎的颗粒状高炉炉渣。

3.权利要求2的辅助粘结材料，其中存在的微硅粉的量为0.0-20重量％，存在的偏高岭土的量为0.0-20重量％，存在的C级粉煤灰的量为0.0-60重量％，存在的F级粉煤灰的量为0.0-60重量％，存在的N级火山灰的量为0.0-60重量％，磨碎的颗粒状高炉炉渣的量为0.0-60重量％，稻壳灰的量为0.0-60重量％，以及石英粉的量为0.0-20重量％。

4.权利要求1的辅助粘结材料，其中所述炉渣选自合金钢炉渣和钢炉渣。

5.权利要求4的辅助粘结材料，其中所述炉渣是不锈钢炉渣。

6.权利要求1的辅助粘结材料，其中所述炉渣具有小于约10％的金属含量。

7.权利要求1的辅助粘结材料，其中所述炉渣具有通过X-射线衍射测得的约20-约50％非晶态含量。

8.权利要求1的辅助粘结材料，其中至少20％的所述材料具有大于68μm且小于420μm的颗粒尺寸。

9.权利要求1的辅助粘结材料，其还包含氧化钙和氢氧化钙中的至少一种。

10.水泥组合物，其包含约5-50％的权利要求1的辅助粘结材料和约50％-约90％的硅酸盐水泥。

11.包含炉渣的辅助粘结材料，其中至少22％的所述材料具有大于68μm且小于420μm的颗粒尺寸

12.权利要求11的辅助粘结材料，其中至少16％的所述材料具有大于80μm且小于418μm的颗粒尺寸。

13.权利要求11的辅助粘结材料，其中至少14％的所述材料具有大于90μm且小于418μm的颗粒尺寸。

14.权利要求11的辅助粘结材料，其中所述组合物还包含C级粉煤灰、F级粉煤灰、N级火山灰、稻壳灰、石英粉、磨碎的颗粒状高炉炉渣、氧化钙、微硅粉和偏高岭土中的至少一种。

15.权利要求11的辅助粘结材料，其中所述炉渣选自钢炉渣和合金钢炉渣。

16.权利要求11的辅助粘结材料，其中所述炉渣是不锈钢炉渣。

17.权利要求11的辅助粘结材料，其中所述不锈钢炉渣具有小于约10％的金属含量。

18.权利要求11的辅助粘结材料，其中所述炉渣具有通过X-射线衍射测得的约20-约50％非晶态含量。

19.包含炉渣和至少一种其它火山灰的辅助粘结材料，其中所述炉渣具有通过X-射线衍射测得的约40-约90％非晶态含量。

20.权利要求19的组合物，其中所述炉渣具有通过X-射线衍射测得的约40-约70％非晶态含量。

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