CN104961412A - 一种利用水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰制备水泥基复合胶凝材料的方法 - Google Patents

一种利用水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰制备水泥基复合胶凝材料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰制备水泥基复合胶凝材料的方法。水泥基复合胶凝材料由水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰经混合机机械搅拌而成,各组分质量百分比:水泥60%~80%,钢渣微粉5%~20%,矿渣微粉5%~20%,粉煤灰5%~20%,以上各组分的质量百分比之和为100%;粉磨后的钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰的比表面积分别控制在400~600m2/kg。本发明的水泥基复合胶凝材料,制备工艺简单,延长了凝结时间,降低了水化热,其28d强度仍能满足相应水泥标号的等级要求,能明显提高其后期强度,并能显著增大钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰的利用率,减少工业废弃物的堆积,减少环境污染,具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种利用水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰制备水泥基复 合胶凝材料的方法
技术领域
[0001] 本发明属于建筑材料技术领域,特别涉及一种利用水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉 煤灰制备水泥基复合胶凝材料的方法。
背景技术
[0002] 目前,我国钢铁、能源、有色、矿山等行业每年会产生大量的钢渣、矿渣、粉煤灰、煤 矸石等工业废弃物,大量的工业废弃物未能得到有效利用,弃置堆积的工业废弃物污染环 境,并且造成不可再生资源的严重浪费。如何实现工业固体废弃物的无害化、减量化、资源 化已经成为发展经济和保护环境的关键。
[0003] 水泥混凝土对工业固体废弃物有着吸纳量大、适应性强的巨大优势,在水泥混凝 土中掺入矿物掺合料,如钢渣微粉、磨细矿渣粉、粉煤灰等,可节约水泥用量,缓解我国的资 源危机,并可减少环境污染,降低工程造价,符合可持续发展的思路。
[0004] 与传统水泥混凝土相比,将钢渣微粉、磨细矿渣粉、粉煤灰粉磨到一定细度,取代 部分水泥,能明显改善硬化水泥混凝土的微观结构,降低其孔隙率,同时可降低水泥的水化 热,延长水泥的硬化时间,降低硬化水泥混凝土的产生裂缝的几率,增加水泥混凝土的后期 强度和耐久性,并可大幅延长水泥混凝土的服务年限,具有较高的的经济效益和社会效益。
[0005] 目前还没有将水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰一同配合,制备水泥基复合胶凝 材料的相关研宄报道。
发明内容
[0006] 为了进一步拓展钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰等工业废弃物的资源化利用途径,节 约国家资源,克服现有水泥某些方面的性能缺陷,本发明公开了一种利用水泥、钢渣微粉、 矿渣微粉、粉煤灰制备水泥基复合胶凝材料的方法。
[0007] 本发明的技术方案: (1) 水泥基复合胶凝材料由水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰复合而成,各组分质量百 分比:水泥60%~80%,钢渣微粉5%~20%,矿渣微粉5%~20%,粉煤灰5%~20%,以上各组 分的质量百分比之和为100% ; (2) 所述的水泥标号为42. 5及以上的普通硅酸盐水泥; (3) 所述的钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰的比表面积分别控制在400~600m2/kg ; (4) 将步骤(2)中的水泥与步骤(3)中的钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰按步骤(1)中的 配比经混合机机械搅拌,制备成水泥基复合胶凝材料; (5) 按GB1346-2011-T的方法测水泥基复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时 间、安定性检验方法;按GBT2419-2005的方法测水泥基复合胶凝材料的胶砂流动度;按 GBT17671 -1999的方法测水泥基复合胶凝材料的胶砂强度。
[0008] 本发明的有益效果是: (1) 水泥基复合胶凝材料,制备工艺简单,能显著增大钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰的利 用率,减少工业废弃物的堆积,减少环境污染; (2) 改善了复合胶凝材料的物理性能,降低了水化热,并且其28d强度仍能满足相应水 泥标号的强度等级的要求; (3) 水泥水化生成的Ca(OH)2以及钢渣微粉中的f-CaO能激发钢渣微粉、矿渣微粉、粉 煤灰中的玻璃体,使玻璃体发生解离,生成水化硅酸钙、水化铝酸钙,进一步增大水泥混凝 土的后期强度; (4) 将该水泥基复合胶凝材料用于混凝土工程中,能使混凝土具有较高的工作性能、力 学性能,以及较优的耐久性,具有显著的经济效益和社会效益。
具体实施方式 [0009] 实施例1 (1) 水泥基复合胶凝材料由水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰复合而成,各组分质量百 分比:水泥65%,钢渣微粉5%,矿渣微粉15%,粉煤灰15% ; (2) 将P ·042. 5水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰,按步骤(1)中的配比经混合机机械 搅拌,制备成水泥基复合胶凝材料; (3) 按GB1346-2011-T的方法测水泥基复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、安 定性;按GBT2419-2005的方法测水泥基复合胶凝材料的胶砂流动度;按GBT17671-1999的 方法测水泥基复合胶凝材料的胶砂强度; (4) 其结果见表1。
[0010] 实施例2 (1) 水泥基复合胶凝材料由水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰复合而成,各组分质量百 分比:水泥70%,钢渣微粉10%,矿渣微粉10%,粉煤灰10% ; (2) 将P ·042. 5水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰,按步骤(1)中的配比经混合机机械 搅拌,制备成水泥基复合胶凝材料; (3) 按GB1346-2011-T的方法测水泥基复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、安 定性;按GBT2419-2005的方法测水泥基复合胶凝材料的胶砂流动度;按GBT17671-1999的 方法测水泥基复合胶凝材料的胶砂强度; (4) 其结果见表1。
[0011] 实施例3 (1) 水泥基复合胶凝材料由钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰、水泥复合而成,各组分质量百 分比:水泥70%,钢渣微粉15%,矿渣微粉5%,粉煤灰10% ; (2) 将P ·042. 5水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰,按步骤(1)中的配比经混合机机械 搅拌,制备成水泥基复合胶凝材料; (3) 按GB1346-2011-T的方法测水泥基复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、安 定性;按GBT2419-2005的方法测水泥基复合胶凝材料的胶砂流动度;按GBT17671-1999测 水泥基复合胶凝材料的胶砂强度; (4) 其结果见表1。
[0012] 实施例4 (1) 水泥基复合胶凝材料由钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰、水泥复合而成,各组分质量百 分比:水泥70%,钢渣微粉20%,矿渣微粉5%,粉煤灰5% ; (2) 将P ·042. 5水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰,按步骤(1)中的配比经混合机机械 搅拌,制备成水泥基复合胶凝材料; (3) 按GB1346-2011-T的方法测水泥基复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、安 定性;按GBT2419-2005的方法测水泥基复合胶凝材料的胶砂流动度;按GBT17671-1999测 水泥基复合胶凝材料的胶砂强度; (4) 其结果见表1。
[0013] 实施例5 (1) 水泥基复合胶凝材料由钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰、水泥复合而成,各组分质量百 分比:水泥60%,钢渣微粉10%,矿渣微粉20%,粉煤灰10% ; (2) 将P ·042. 5水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰,按步骤(1)中的配比经混合机机械 搅拌,制备成水泥基复合胶凝材料; (3) 按GB1346-2011-T的方法测水泥基复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、安 定性;按GBT2419-2005的方法测水泥基复合胶凝材料的胶砂流动度;按GBT17671-1999测 水泥基复合胶凝材料的胶砂强度; (4) 其结果见表1。
[0014] 实施例6 (1) 水泥基复合胶凝材料由钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰、水泥复合而成,各组分质量百 分比:水泥60%,钢渣微粉10%,矿渣微粉10%,粉煤灰20% ; (2) 将P ·042. 5水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰,按步骤(1)中的配比经混合机机械 搅拌,制备成水泥基复合胶凝材料; (3) 按GB1346-2011-T的方法测水泥基复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、安 定性;按GBT2419-2005的方法测水泥基复合胶凝材料的胶砂流动度;按GBT17671-1999测 水泥基复合胶凝材料的胶砂强度; (4) 其结果见表1。
[0015] 表1水泥基复合胶凝材料的实验结果
Figure CN104961412AD00061

Claims (7)

1. 一种利用水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰制备的水泥基复合胶凝材料,其特征在 于,水泥基复合胶凝材料由水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰经混合机机械搅拌,混合而 成。
2. 根据权利要求1,其特征在于,所述的水泥标号为42. 5及以上的普通硅酸盐水泥。
3. 根据权利要求1,其特征在于,所述的胶凝材料由水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰 经机械搅拌复合而成,各组分质量百分比:水泥60%~80%,钢渣微粉5%~20%,矿渣微粉 5%~20%,粉煤灰5%~20%,以上各组分的质量百分比之和为100%。
4. 根据权利要求1,其特征在于,所述的钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰的比表面积分别 控制在400~600m2/kg。
5. 根据权利要求1,其特征在于,所述的钢渣微粉密度大于2. 9g/cm3,含水量小于1%, 含铁量小于1%,28d活性指数大于80% ;矿渣微粉密度大于2. 8g/cm3,含水量小于1%,28d活 性指数大于95% ;粉煤灰密度大于2. 4g/cm3,含水量小于1%,28d活性指数大于90%,烧失量 小于8%。
6. 根据权利要求1,其特征在于,所述的钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰的主要化学成分 见表1。
7. 表1.钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰的主要化学成分 wt/%
Figure CN104961412AC00021
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