CN108585563A - 一种具有自胶凝特性的矿物材料及其应用 - Google Patents

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骆超群
肖露军
方正
罗遥凌
郑宇�
喻可超
刘佳文
熊光启
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/345—Hydraulic cements not provided for in one of the groups C04B7/02 - C04B7/34
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    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling

Abstract

本发明公开了一种具有自胶凝特性的矿物材料及其应用，该矿物材料生产中不加其它任何材料或试剂，只需高温煅烧后，加水即可自行硬化至坚硬的固体材料。该矿物材料具有自胶凝特性，且耐水性好的特点。从其自胶凝特性以及强度性能来看，这种矿物材料未来在涂料涂装、电气工程等领域具有很好的应用前景。

Description

一种具有自胶凝特性的矿物材料及其应用
技术领域
本发明属于材料领域，涉及一种具有自胶凝特性的矿物材料的制备。
背景技术
胶凝材料是指自身经过一系列物理、化学作用，或与其他物质(如水等)混合后一起经过一系列物理、化学作用，能由浆体变成坚硬的固体，并能将散粒材料(如砂、石等)或块、片状材料(如砖、石块等)胶结成整体的物质。
(1)胶凝材料根据化学成分不同，可以分为有机胶凝材料和无机胶凝材料，石灰、石膏、水泥等工地上俗称“灰”的建筑材料属于无机胶凝材料；而沥青、天然或合成树脂等属于有机胶凝材料。
(2)无机胶凝材料按其硬化条件的不同又可分为气硬性和水硬性两类。水硬性是指既能在空气中硬化，又能在水中硬化的胶凝材料；而气硬性则是指仅仅只能在空气中硬化的胶凝材料。
随着近代土木工程的不断发展，用于土木工程的无机胶凝材料，不但品种多，而且用量大，使用面广，是一类极为重要的土木建筑材料。根据现代土木工程发展的需要，无机胶凝材料的发展趋势，将是在改进旧有品种的基础上，不断开发研究多功能、低能耗、经久耐用和物美价廉的新品种。
对于建筑材料技术领域有必要开发新的具有胶凝特性的材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有自胶凝特性的矿物材料，其特征在于，材料的制备方法是：将硅灰石煅烧，得到具有自胶凝特性的材料。
本发明中，在上述过程中，不掺加任何其他材料或试剂，制备工艺简单。
进一步，利用高温煅烧工艺，温度控制在750℃以上。
进一步，煅烧时间为1小时以上。
本发明的技术效果是毋庸置疑的，该材料制备过程中不掺加材料或试剂，制备出的矿物材料可以自发与水进行水化反应，在养护后能够产生具有一定的抗压强度，形成胶凝特性。硅灰石在我国的资源极其丰富，目前硅灰石通常是作为矿物掺和料加入到水泥基材料当中提高水泥基材料的抗折强度。随着自胶凝特性的发现，煅烧硅灰石有望成为一种新型的水硬性胶凝材料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
将四份硅灰石原矿粉分别置于马弗炉中，在800℃、900℃、1000℃和1100℃条件下煅烧2小时，得到四种不同的煅烧硅灰石产品。
试验条件：选取未经过煅烧的硅灰石样品和各温度段煅烧硅灰石产品各100份；
将上述样品或产品按照20∶9的质量比与水混合。搅拌均匀后制成方块状成型试件，在标准条件(20±2℃，湿度为不小于95％)下养护28天，按照GB/T 17671-1999测试抗压强度。
试验结果：
结合表面外观以及28d的抗压强度值来分析，从表观来看，未煅烧硅灰石和水还是处于粉状状态，表面破损比较严重，没有抗压强度值。这是由于未煅烧硅灰石无法和水发生化学反应生成胶凝性物质。而根据28d抗压强度值来看，煅烧温度为900℃、1000℃和1100℃的煅烧硅灰石试件都有一定的抗压强度，并且在一定温度范围内随着煅烧温度的增加，试件抗压强度不断增加，这是由于煅烧硅灰石和水发生了水化反应生成了钙硅比大于而小于2的水化硅酸钙，从而产生胶凝性，而碱性条件则来自于煅烧硅灰石内所存在的游离氧化钙所提供。从实验结果来看，可以充分证明煅烧硅灰石具有自胶凝性能。
实施例2：
将硅灰石原矿粉分别置于马弗炉中，在1100℃条件下煅烧2小时，得到煅烧硅灰石产品作为建筑材料的掺和料使用。
实施例3：
将硅灰石原矿粉分别置于马弗炉中，在1100℃条件下煅烧2小时，得到煅烧硅灰石产品作为涂料制备过程中的填料使用。
实施例4：
将硅灰石原矿粉分别置于马弗炉中，在1100℃条件下煅烧2小时，得到煅烧硅灰石产品作为制备高介电材料以及高介电陶瓷的原料使用。

Claims (7)

1.一种具有自胶凝特性的矿物材料，其特征在于，材料的制备方法是：将所述硅灰石煅烧，得到具有自胶凝特性的材料。
2.根据权利要求1所述的一种具有自胶凝特性的矿物材料的制备方法，其特征在于：过程中不掺加任何其他材料或试剂。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有自胶凝特性的矿物材料的制备方法，其特征在于：利用高温煅烧工艺，温度控制在800～1100℃。
4.根据权利要求1或3所述的一种具有自胶凝特性的矿物材料的制备方法，其特征在于：煅烧时间为1.5～2.5小时。
5.如1～4任意一项权利要求所述材料的应用，其特征在于，作为建筑材料。
6.如1～4任意一项权利要求所述材料的应用，其特征在于，作为涂料添加剂。
7.如1～4任意一项权利要求所述材料的应用，其特征在于，作为电气材料。
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