CN110028259A - 一种钢渣中性激活胶凝材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料领域,特别涉及一种钢渣中性激活胶凝材料及其制备方法和应用。本发明提供了一种钢渣中性激活胶凝材料,包括以下质量份的组分:钢渣粉500~900份;粉煤灰100~500份;磷酸硅铝10~50份;铝酸钠2~8份;硫酸钠1~10份;甲酸钙1~10份;氟硅酸镁0.5~5份;聚丙烯酸钠0.5~2份;三乙醇胺0.2~1份;聚羧酸1~6份。实施例结果表明,本发明所述钢渣中性激活胶凝材料硬化后3d抗压强度可达2.8MPa,抗折强度达0.67MPa;28d抗压强度达56.5MPa,抗折强度达8.50MPa。

Description

一种钢渣中性激活胶凝材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于建筑材料领域,特别涉及一种钢渣中性激活胶凝材料及其制备方法和应用。
背景技术
钢渣是炼钢过程中产生的废渣,排出量约为粗钢产量的15%~20%,钢渣的化学组成及矿物组成与硅酸盐水泥熟料较接近,从理论上分析,钢渣在水泥混凝土中的应用潜力很大。但由于钢渣生成温度较水泥熟料锻烧温度更高,矿物晶体致密,晶格稳定,水化活性相对较低,故阻碍了其在建材领域的规模化应用。当前我国钢渣综合利用率不足60%,大量钢渣的存放既浪费土地资源,又会给当地生态环境、钢铁企业造成极大负担。因此,将钢渣的潜在活性激发出来,提高钢渣的有效利用率,有着重要的经济和社会意义。受原材料以及炼钢工艺等因素的影响,钢渣的化学成分含量也会随之不同,主要化学成分为CaO,SiO2,Fe2O3,A12O3,MgO,另外还存在少量其他氧化物及硫化物,如P2O5,MnO,CaS,FeS等,常规钢渣粉成分如表1。
表1 钢渣粉成分
成分 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> SiO<sub>2</sub> CaO Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> SO<sub>3</sub> C4A3 C2S C4AF
含量/% 28~40 3~10 36~43 1~3 8~15 55~75 15~30 3~6
MasonB提出用钢渣化学组成计算得到的碱度值(M)来评价钢渣的活性,定义钢渣碱度M=w(CaO)/[(SiO2)+(P2O5)]。按碱度将钢渣分为低碱度渣(M<1.8)、中碱度渣(M=1.8~2.5)及高碱度渣(M>2.5)3种,如果碱度>1.8,则认为是胶凝材料。但是,碱度只能在一定程度上评价钢渣的活性,例如,如果钢渣中的SiO2和CaO含量均较低,通过上述碱度计算公式得到的碱度值较高,但由于C2S和C3S的含量较低,钢渣的活性可能仍较低,现行国标中规定用活性指数表征钢渣的活性。
钢渣活性低、水化慢的特性限制其资源化利用途径的拓展,通过活性激发可以改善这种情况,目前主要的活性激发方法有物理激发、热力激发与化学激发。
物理激发是采用机械的方法提高钢渣的细度,钢渣比表面积增大,钢渣颗粒与水接触面积增大,加速水化反应速率,从而提高了钢渣活性。虽然钢渣比表面积越大,钢渣活性越高,但粉磨的细度难以达到要求,制造高性能钢渣微粉的难点在于开发针对钢渣的特殊磨粉工艺和设备,成本巨大,不利于实际钢渣激活的实施。
热力激发是指向钢渣体系中提供热量来提高钢渣的活性。Alaa M R(Alaa M R,Sayieda R Z,Hassan A H.A preliminary study of autoclaved alkali-activatedslag blended with quartz powder[J].Construction and Building Materials,2012,33:70-77)等研究了碱激发钢渣在压蒸条件下的活性,结果表明,压蒸可激发出钢渣活性,压蒸处理过的试样的抗压强度要高于未处理过的试样;前1h抗压强度随压蒸时间的提高而增大,但1h后抗压强度有所下降,钢渣活性激发不足,体积安定性差。
钢渣的化学激发是通过引入化学组分创造一个能使钢渣中玻璃体充分解聚并水化环境的方法来提高钢渣活性,从机理上分为碱性水溶液激发和硫酸盐激发。碱性水溶液激发是指采用碱金属的硅酸盐和碳酸盐来激发钢渣活性,钢渣在高温急冷处理过程中会产生大量的玻璃体,这些在热力学上不稳定的玻璃体在碱性物质的作用下,会迅速的溶解并释放出铝硅和铝氧体,进而参与生产水化产物,提高体系的致密性与强度。胡曙光(胡曙光,韦江雄,丁庆军.水玻璃对钢渣水泥激发机理的研究[J]水泥工程,2001,5:4-6)等研究水玻璃对钢渣水泥的激发效果,结果表明,水玻璃掺量从0增大到3%时,钢渣水泥的强度增长速度较快,但当掺量超过3%时,强度增长速度放缓,28d强度甚至有一定的下降。常见的硫酸盐激发剂有二水石膏(CaSO4·2H2O)、半水石膏(CaSO4·1/2H2O)、无水石膏(CaSO4)和硫酸钠,但硫酸盐激发存在早期强度低、钢渣体积安定性不良的弊端。
现有技术研究表明,钢渣粉在酸碱激活条件下活性才高,但使用过程中会出现膨胀开裂等体积安定性不良问題,严重影响建筑结构,如水泥混凝土结构的安全性,制约了其应用。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种钢渣中性激活胶凝材料及其制备方法,具有钢渣激发活性高、胶凝材料水化硬化后强度大和体积安定性好的特点,且制备工艺简单、成本低廉;本发明还提供了该钢渣中性激活胶凝材料的应用。
为了实现上述发明的目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种钢渣中性激活胶凝材料,包括以下质量份的组分:
钢渣粉 500~900份;
粉煤灰 100~500份;
磷酸硅铝 10~50份;
铝酸钠 2~8份;
硫酸钠 1~10份;
甲酸钙 1~10份;
氟硅酸镁 0.5~5份;
聚丙烯酸钠 0.5~2份;
三乙醇胺 0.2~1份;
聚羧酸 1~6份。
优选的,包括以下质量份的组分:
钢渣粉 600~800份;
粉煤灰 200~400份;
磷酸硅铝 15~45份;
铝酸钠 2~5份;
硫酸钠 3~8份;
甲酸钙 3~8份;
氟硅酸镁 1~4份;
聚丙烯酸钠 0.5~0.8份;
三乙醇胺 0.5~0.8份;
聚羧酸 3~5份。
优选的,包括以下质量份的组分:
钢渣粉 700~900份;
粉煤灰 100~500份;
磷酸硅铝 20~40份;
铝酸钠 3~5份;
硫酸钠 3~5份;
甲酸钙 3~5份;
氟硅酸镁 2~4份;
聚丙烯酸钠 0.5~0.8份;
三乙醇胺 0.5~0.8份;
聚羧酸 3~5份。
优选的,包括以下质量份的组分:
钢渣粉 500~900份;
粉煤灰 200~400份;
磷酸硅铝 25~35份;
铝酸钠 3~5份;
硫酸钠 3~4份;
甲酸钙 3~4份;
氟硅酸镁 2~4份;
聚丙烯酸钠 0.5~0.8份;
三乙醇胺 0.5~0.8份;
聚羧酸 3~5份。
优选的,包括以下质量份的组分:
钢渣粉 900份;
粉煤灰 100份;
磷酸硅铝 50份;
铝酸钠 8份;
硫酸钠 10份;
甲酸钙 10份;
氟硅酸镁 5份;
聚丙烯酸钠 2份;
三乙醇胺 0.5份;
聚羧酸 5份。
优选的,所述钢渣粉的比表面积为400~800m2/kg;
所述粉煤灰的细度等级为I级;
所述磷酸硅铝包括以下质量百分含量的组分:P2O5 30~35%、SiO2 40~50%和Al2O3 15~20%;所述磷酸硅铝的目数为1250目,水分含量≤0.8wt%。
本发明还提供了上述技术方案所述的钢渣中性激活胶凝材料的制备方法,包括以下步骤:
将钢渣粉和粉煤灰进行第一混合,得到胶凝混材;
将所述胶凝混材与磷酸硅铝、铝酸钠、硫酸钠、甲酸钙、氟硅酸镁、聚丙烯酸钠、三乙醇胺和聚羧酸进行第二混合,得到钢渣中性激活胶凝材料。
优选的,所述第一混合的时间为3~5min;所述第二混合的时间为5~10min。
本发明还提供了上述技术方案所述钢渣中性激活胶凝材料在建筑材料领域中的应用。
优选的,所述应用包括:将所述钢渣中性激活胶凝材料等量取代全部或部分水泥,用于混凝土或砂浆。
本发明提供了一种钢渣中性激活胶凝材料,包括以下质量份的组分:钢渣粉500~900份;粉煤灰100~500份;磷酸硅铝10~50份;铝酸钠2~8份;硫酸钠1~10份;甲酸钙1~10份;氟硅酸镁0.5~5份;聚丙烯酸钠0.5~2份;三乙醇胺0.2~1份;聚羧酸1~6份。本发明提供的钢渣中性激活胶凝材料中,钢渣粉和粉煤灰提供钢渣中性激活胶凝材料的基料;磷酸硅铝作为激活剂,其中含有的磷酸根离子P3O10 5-防锈因子还可以络合钢渣中的有害金属离子,提高胶凝材料的体积安定性;磷酸硅铝中存在的活性二氧化硅与钢渣中的f-CaO水化可形成水合硅酸钙,防止f-CaO与水反应生成Ca(OH)2产物而膨胀,导致胶凝材料产生宏观缺陷而无法使用;磷酸硅铝中存在的活性Al2O3与钢渣中的Fe2O3和f-CaO水化反应形成铝酸钙,与水泥水化产物相同,同时也加快了钢渣水化,提高了钢渣的活性和早期强度;铝酸钠作为促进剂,在钢渣反应中提供水化所需的铝离子,与激活剂协同提高钢渣的活性,使钢渣的早期强度得以提升,其早强效果明显且不影响后期强度的提高;硫酸钠和甲酸钙组合作为早强剂,使之能达到硅酸盐水泥胶凝材料的各项性能指标,与激活剂配合使钢渣在中性环境下具有良好的活性,促进钢渣的凝结硬化,进一步改善钢渣胶凝材料的性能;三乙醇胺为螯合剂,促进钢渣与各种添加剂之间的螯合,协同提高激活性能。
此外,在使用过程中,按一定水胶比加水后,磷酸硅铝中的磷酸根离子P3O10 5-防锈因子能与钢渣中的金属离子产生更强的络合作用,可在钢渣金属表面形成保护膜,对钢铁以及轻金属等的腐蚀具有极强的抑制作用;聚丙烯酸钠作为分散剂,使拌合物料之间均匀分散防止粉料团聚,确保材料之间混合均匀从而保证胶凝材料的性能;聚羧酸作为减水剂,能够提高浆体的流动性,降低表面张力,减少用水量,防止因用水量过大而导至胶凝材料强度偏低,从而失出实际使用意义;氟硅酸镁为缓凝剂,对钢渣中性激活胶凝材料的应用过程提供缓凝作用,调节钢渣中性激活胶凝材料的凝结过程。
实施例结果表明,由本发明所述钢渣中性激活胶凝材料水化硬化后3d抗压强度可达2.8MPa,抗折强度达0.67MPa;28d抗压强度达56.5MPa,抗折强度达8.50MPa,早期强度和后期强度高,钢渣激活后性能优异。
具体实施方式
本发明提供了一种钢渣中性激活胶凝材料,包括以下质量份的组分:
钢渣粉 500~900份;
粉煤灰 100~500份;
磷酸硅铝 10~50份;
铝酸钠 2~8份;
硫酸钠 1~10份;
甲酸钙 1~10份;
氟硅酸镁 0.5~5份;
聚丙烯酸钠 0.5~2份;
三乙醇胺 0.2~1份;
聚羧酸 1~6份。
在本发明中,若无特殊说明,所有的组分均为本领域技术人员熟知的市售商品即可。
以质量份计,本发明提供的钢渣中性激活胶凝材料包括钢渣粉500~900份,优选为600~900份,更优选为700~900份。在本发明中,所述钢渣粉的比表面积优选为400~800m2/kg,更优选为450~800m2/kg。本发明对所述钢渣粉的组成没有特殊限定,采用常规钢渣粉的组成即可。本发明对所述钢渣粉的来源没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的钢渣粉来源即可;在本发明的实施例中,可选用废弃钢渣粉。
以所述钢渣粉的质量份为基准,本发明提供的钢渣中性激活胶凝材料包括粉煤灰100~500份,优选为100~400份,更优选为100~300份。在本发明中,所述粉煤灰的细度等级优选为I级。在本发明中,所述钢渣粉和粉煤灰为所述钢渣中性激活胶凝材料的基料。
以所述钢渣粉的质量份为基准,本发明提供的钢渣中性激活胶凝材料包括磷酸硅铝10~50份,优选为15~50份,更优选为20~50份,进一步优选为25~50份。在本发明中,所述磷酸硅铝优选包含以下质量百分含量的组分:P2O530~35%、SiO240~50%、Al2O315~20%以及不可避免的杂质。在本发明中,所述磷酸硅铝的目数优选为1250目。在本发明中,所述磷酸硅铝的水分含量优选≤0.8wt.%。在本发明中,所述磷酸硅铝为激活剂,其中含有的磷酸根离子P3O10 5-防锈因子能与钢渣中的金属离子产生更强的络合作用,可在金属表面形成保护膜,对钢铁以及轻金属等的腐蚀具有极强的抑制作用,磷酸根离子P3O10 5-防锈因子还可以络合钢渣中的有害金属离子,提高胶凝材料的体积安定性,磷酸硅铝中存在的活性二氧化硅与钢渣中的f-CaO水化可形成水合硅酸钙,防止f-CaO与水反应生成Ca(OH)2产物而膨胀,导致胶凝材料产生宏观缺陷而无法使用,磷酸硅铝中存在的活性Al2O3与钢渣中的Fe2O3和f-CaO水化反应形成铝酸钙,与水泥水化产物相同,同时也加快了钢渣水化,提高了钢渣的活性和早期强度。
以所述钢渣粉的质量份为基准,本发明提供的钢渣中性激活胶凝材料包括铝酸钠2~8份,优选为3~8份。在本发明中,所述铝酸钠作为促进剂,在钢渣反应中提供水化所需的铝离子,与激活剂协同提高钢渣的活性,使钢渣的早期强度得以提升,其早强效果明显且不影响后期强度的提高。
以所述钢渣粉的质量份为基准,本发明提供的钢渣中性激活胶凝材料包括硫酸钠1~10份,优选为2~10份,更优选为3~10份,进一步优选为4~10份。
以所述钢渣粉的质量份为基准,本发明提供的钢渣中性激活胶凝材料包括甲酸钙1~10份,优选为2~10份,更优选为3~10份。在本发明中,所述硫酸钠和甲酸钙组合使用作为早强剂,使之能达到硅酸盐水泥胶凝材料的各项性能指标(诸如抗压强度、抗折强度和体积安定性等);并且能与激活剂协同配合,使钢渣在中性环境下具有良好的活性,促进钢渣的凝结硬化,进一步改善钢渣胶凝材料的性能。
以所述钢渣粉的质量份为基准,本发明提供的钢渣中性激活胶凝材料包括氟硅酸镁0.5~5份,优选为1~5份,更优选为2~5份。在本发明中,所述氟硅酸镁为缓凝剂,为钢渣中性激活胶凝材料的应用过程提供缓凝作用,调节钢渣中性激活胶凝材料的凝结过程。
以所述钢渣粉的质量份为基准,本发明提供的钢渣中性激活胶凝材料包括聚丙烯酸钠0.5~2份,优选为0.6~2份。在本发明中,所述聚丙烯酸钠作为分散剂,使拌合物料之间均匀分散防止粉料团聚,确保材料之间混合均匀从而保证胶凝材料的性能。
以所述钢渣粉的质量份为基准,本发明提供的钢渣中性激活胶凝材料包括三乙醇胺0.2~1份,优选为0.2~0.8份,更优选为0.4~0.8份,进一步优选为0.5~0.8份。在本发明中,所述三乙醇胺为螯合剂,促进钢渣与各种添加剂之间的螯合,协同提高激活性能。
以所述钢渣粉的质量份为基准,本发明提供的钢渣中性激活胶凝材料包括聚羧酸1~6份,优选为1~5份,更优选为2~5份,进一步优选为3~5份。在本发明中,所述聚羧酸作为减水剂,能够提高浆体的流动性,降低表面张力,减少用水量,防止因用水量过大而导至胶凝材料强度偏低,从而失出实际使用意义。
本发明还提供了上述技术方案所述钢渣中性激活胶凝材料的制备方法,包括以下步骤:
将钢渣粉和粉煤灰进行第一混合,得到胶凝混材;
将所述胶凝混材与磷酸硅铝、铝酸钠、硫酸钠、甲酸钙、氟硅酸镁、聚丙烯酸钠、三乙醇胺和聚羧酸进行第二混合,得到钢渣中性激活胶凝材料。
在本发明中,所述制备方法中各组分的用量与前述钢渣中性激活胶凝材料的技术方案中组分的用量一致,在此不再赘述。
本发明将钢渣粉和粉煤灰进行第一混合,得到胶凝混材。本发明对所述第一混合的方式没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的混合方式即可。在本发明中,所述第一混合的方式优选为搅拌。在本发明中,所述搅拌的速率优选为50~100rpm,更优选为60~90rpm。在本发明中,所述第一混合的时间优选为3~5min,更优选为4~5min。本发明通过第一混合使钢渣粉和粉煤灰混合均匀,以获得均匀一致的胶凝混材,为钢渣中性激活胶凝材料奠定物质基础。
得到胶凝混材后,本发明将所述胶凝混材与磷酸硅铝、铝酸钠、硫酸钠、甲酸钙、氟硅酸镁、聚丙烯酸钠、三乙醇胺和聚羧酸进行第二混合,得到钢渣中性激活胶凝材料。本发明对所述第二混合的方式没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的混合方式即可。在本发明中,所述第二混合的方式优选为搅拌。在本发明中,所述搅拌的速率优选为50~100rpm,更优选为60~90rpm。在本发明中,所述第二混合的时间优选为5~10min,更优选为5~9min。本发明优选将胶凝混材与磷酸硅铝、铝酸钠、硫酸钠和甲酸钙混合后再加入氟硅酸镁、聚丙烯酸钠、三乙醇胺和聚羧酸,以保证激活剂磷酸硅铝、促进剂铝酸钠、早强剂硫酸钠和甲酸钙对钢渣的协同激活作用。
本发明还提供了上述技术方案所述钢渣中性激活胶凝材料在建筑材料领域中的应用。
本发明优选将所述钢渣中性激活胶凝材料等量取代全部或部分水泥,应用于混凝土或砂浆;即将所述钢渣中性激活胶凝材料等量取代混凝土制备中全部或部分水泥,作为混凝土制备原料;或将所述钢渣中性激活胶凝材料等量取代砂浆制备中全部或部分水泥,作为砂浆制备原料。在砂浆或混凝土制备过程中,本发明将所述钢渣中性激活胶凝材料与水混合后,钢渣潜在水硬活性得到激发,参与砂浆或混凝土制备过程中的水化反应。以质量计,在本发明中,所述钢渣中性激活胶凝材料与水混合的水胶比优选为0.22~0.48,本发明所述水胶比中的胶(胶凝材料)指钢渣粉和粉煤灰的总和。本发明所述钢渣中性激活胶凝材料在应用过程中表现出较高的强度和良好的体积安定性。
下面结合实施例对本发明提供的钢渣中性激活胶凝材料及其制备方法和应用进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
以质量份计,将900份比表面积为450m2/kg的钢渣粉和100份I级粉煤灰加入螺杆匀质搅拌机中,以75rpm的搅拌速率搅拌5min,然后将50份磷酸硅铝、8份铝酸钠、10份硫酸钠、10份甲酸钙、5份氟硅酸镁、2份聚丙烯酸钠、1份三乙醇胺和5份聚羧酸加入前述螺杆匀质搅拌机中,以75rpm的搅拌速率搅拌5min,得到所述钢渣中性激活胶凝材料。
实施例2
以质量份计,将800份比表面积为450m2/kg的钢渣粉和200份I级粉煤灰加入螺杆匀质搅拌机中,以75rpm的搅拌速率搅拌5min,然后将40份磷酸硅铝、4份铝酸钠、5份硫酸钠、5份甲酸钙、1.5份氟硅酸镁、0.8份聚丙烯酸钠、0.8份三乙醇胺和5份聚羧酸加入前述螺杆匀质搅拌机中,以75rpm的搅拌速率搅拌5min,得到所述钢渣中性激活胶凝材料。
实施例3
以质量份计,将800份比表面积为800m2/kg的钢渣粉和200份I级粉煤灰加入螺杆匀质搅拌机中,以75rpm的搅拌速率搅拌5min,然后将30份磷酸硅铝、4份铝酸钠、4份硫酸钠、4份甲酸钙、2份氟硅酸镁、0.8份聚丙烯酸钠、0.8份三乙醇胺和5份聚羧酸加入前述螺杆匀质搅拌机中,以75rpm的搅拌速率搅拌5min,得到所述钢渣中性激活胶凝材料。
实施例4
以质量份计,将700份比表面积为800m2/kg的钢渣粉和300份I级粉煤灰加入螺杆匀质搅拌机中,以75rpm的搅拌速率搅拌5min,然后将30份磷酸硅铝、5份铝酸钠、3份硫酸钠、3份甲酸钙、2份氟硅酸镁、0.8份聚丙烯酸钠、0.6份三乙醇胺和5份聚羧酸加入前述螺杆匀质搅拌机中,以75rpm的搅拌速率搅拌5min,得到所述钢渣中性激活胶凝材料。
应用例1~4
按一定水胶比将实施例1~4所得钢渣中性激活胶凝材料与水混合,得到钢渣中性激活胶凝材料浆体。按照GB 17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》对得到的钢渣中性激活胶凝材料进行测试,水胶比及测试结果见表2。
表2 应用例1~4水胶比及测试结果
由表2可见,本发明应用例1~4所述钢渣中性激活胶凝材料,经硬化后得到的产品3d抗压强度为2.5~2.8MPa,抗折强度为0.60~0.67MPa,早期强度高;28d抗压强度为53.5~56.5MPa,抗折强度为7.88~8.50MPa,后期强度高,体积安定性优良。相比较GB/T 20491-2006《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》中所述的钢渣粉,本发明提供的钢渣中性激活胶凝材料早期强度显著提高,可见钢渣粉活性得到极大提高。
使用本发明所述钢渣中性激活胶凝材料等量取代水泥用于混凝土和砂浆,按照GB1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》的方法检测应用例1~4所述钢渣中性激活胶凝材料的体积安定性,经检测,本发明所述钢渣中性激活胶凝材料体积安定性好。
另外,本发明提供的钢渣中性激活胶凝材料制备工艺简单、成本低廉,应用方便快捷,具有极大的商业优势和应用价值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢渣中性激活胶凝材料,包括以下质量份的组分:
钢渣粉500~900份;
粉煤灰100~500份;
磷酸硅铝10~50份;
铝酸钠2~8份;
硫酸钠1~10份;
甲酸钙1~10份;
氟硅酸镁0.5~5份;
聚丙烯酸钠0.5~2份;
三乙醇胺0.2~1份;
聚羧酸1~6份。
2.根据权利要求1所述的钢渣中性激活胶凝材料,其特征在于,包括以下质量份的组分:
钢渣粉600~800份;
粉煤灰200~400份;
磷酸硅铝15~45份;
铝酸钠2~5份;
硫酸钠3~8份;
甲酸钙3~8份;
氟硅酸镁1~4份;
聚丙烯酸钠0.5~0.8份;
三乙醇胺0.5~0.8份;
聚羧酸3~5份。
3.根据权利要求1所述的钢渣中性激活胶凝材料,其特征在于,包括以下质量份的组分:
钢渣粉700~900份;
粉煤灰100~500份;
磷酸硅铝20~40份;
铝酸钠3~5份;
硫酸钠3~5份;
甲酸钙3~5份;
氟硅酸镁2~4份;
聚丙烯酸钠0.5~0.8份;
三乙醇胺0.5~0.8份;
聚羧酸3~5份。
4.根据权利要求1所述的钢渣中性激活胶凝材料,其特征在于,包括以下质量份的组分:
钢渣粉500~900份;
粉煤灰200~400份;
磷酸硅铝25~35份;
铝酸钠3~5份;
硫酸钠3~4份;
甲酸钙3~4份;
氟硅酸镁2~4份;
聚丙烯酸钠0.5~0.8份;
三乙醇胺0.5~0.8份;
聚羧酸3~5份。
5.根据权利要求1所述的钢渣中性激活胶凝材料,其特征在于,包括以下质量份的组分:
钢渣粉900份;
粉煤灰100份;
磷酸硅铝50份;
铝酸钠8份;
硫酸钠10份;
甲酸钙10份;
氟硅酸镁5份;
聚丙烯酸钠2份;
三乙醇胺0.5份;
聚羧酸5份。
6.根据权利要求1~5任一项所述的钢渣中性激活胶凝材料,其特征在于,所述钢渣粉的比表面积为400~800m2/kg;
所述粉煤灰的细度等级为I级;
所述磷酸硅铝包括以下质量百分含量的组分:P2O530~35%、SiO240~50%和Al2O315~20%;所述磷酸硅铝的目数为1250目,水分含量≤0.8wt%。
7.权利要求1~6任一项所述的钢渣中性激活胶凝材料的制备方法,包括以下步骤:
将钢渣粉和粉煤灰进行第一混合,得到胶凝混材;
将所述胶凝混材与磷酸硅铝、铝酸钠、硫酸钠、甲酸钙、氟硅酸镁、聚丙烯酸钠、三乙醇胺和聚羧酸进行第二混合,得到钢渣中性激活胶凝材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述第一混合的时间为3~5min;所述第二混合的时间为5~10min。
9.权利要求1~6任一项所述的钢渣中性激活胶凝材料或权利要求7~8任一项所述的制备方法得到的钢渣中性激活胶凝材料在建筑材料领域中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述应用包括:将所述钢渣中性激活胶凝材料等量取代全部或部分水泥,用于混凝土或砂浆。
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