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
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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
技术领域
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
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。
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。
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。
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究报道。
发明内容
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。
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。
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
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·O42.5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。
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·O42.5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。
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·O42.5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。
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·O42.5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。
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·O42.5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。
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·O42.5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。
表1 水泥基复合胶凝材料的实验结果
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/%
。
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