CN115650621A - 一种用于建筑材料的复合活性掺合料及其制备方法、建筑材料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于建筑材料的复合活性掺合料及其制备方法、建筑材料，属于建筑材料技术领域，该复合活性掺合料，以质量份数计，包括：水滑石25～30份、磷石膏15～20份、赤泥5～8份。本申请提供的用于建筑材料的复合活性掺合料满足标准《矿物掺合料应用技术规范GBT51003‑2014》中复合矿物掺和料的技术要求，活性指数(28d)达98％；应用于如混凝土等建筑材料时，能显著改善建筑材料性能，提高建筑材料的强度、耐久性。

Description

一种用于建筑材料的复合活性掺合料及其制备方法、建筑 材料

技术领域

本申请涉及建筑材料领域，尤其涉及一种用于建筑材料的复合活性掺合料及其制备方法、建筑材料。

背景技术

磷石膏为湿法生产磷酸排放的工业废渣，每生产一吨磷酸，大约会产生4-6吨磷石膏。由于磷石膏含有一些有害杂质及放射性元素，导致其如胶结性能、粘滞性、流动性等性能比天然石膏差，使其不能直接用于生产建筑石膏或建筑材料添加物料，从而大大限制了其在建筑材料中的应用。

赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的工业固体废弃物，因含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，故被称为赤泥。随着赤泥的堆存量越来越大以及对环境造成的污染越来越严重，最大限度地资源化利用赤泥已刻不容缓。

目前，作为混凝土活性掺合料并得到大量应用的工业固体废弃物主要是矿渣、粉煤灰、炉底渣等，利用技术成熟，性能稳定，但现有技术中未见将磷石膏和赤泥综合利用制备复合活性掺合料的技术报道。

发明内容

本申请实施例提供了一种用于建筑材料的复合活性掺合料及其制备方法、建筑材料，以解决磷石膏，和/或赤泥难以被利用的技术问题。本申请实施例提供的用于建筑材料的复合活性掺合料满足标准《矿物掺合料应用技术规范GBT51003-2014》中复合矿物掺和料的技术要求，活性指数(28d)达98％；应用于如混凝土等建筑材料时，能显著改善建筑材料性能，提高建筑材料的强度、耐久性。

第一方面，本申请提供了一种用于建筑材料的复合活性掺合料，以质量份数计，包括：

水滑石25～30份、磷石膏15～20份、赤泥5～8份。

进一步地，用于建筑材料的复合活性掺合料，以质量份数计，包括：

水滑石28份、磷石膏18份、赤泥6份。

进一步地，水滑石包括镁铝碳酸根型水滑石，如Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O。

进一步地，赤泥包括烧结法赤泥和拜尔法赤泥中的至少一种；优选为烧结法赤泥。

第二方面，本申请提供了一种第一方面所述的用于建筑材料的复合活性掺合料的制备方法，所述制备方法包括：

将磷石膏、水滑石、赤泥混合干燥并粉碎至颗粒尺寸直径小于5mm，得第一混料；

向所述第一混料中加水后，于100～150℃温度下持续搅拌5～12小时，烘干，得到第二混料；

将所述第二混料于380～450℃温度下焙烧2～5小时，冷却，球磨，得到用于建筑材料的复合活性掺合料。

进一步地，第一混料中加水量为第一混料总重量的10～20％。

进一步地，球磨的工艺参数包括：加入第二混料总重量0.01～0.03％的助磨剂和加入第二混料总重量1～2％的硫酸钠，然后进行球磨，球料比为6～10:1，球磨时间为28～40min。

第三方面，本申请实施例提供了一种建筑材料，所述建筑材料包括：

水泥25～30份、菱镁矿尾矿砂60～65份、玻璃粉32～40份、碳纳米管1～5份、水21～27份和第一方面所述的用于建筑材料的复合活性掺合料10～15份。

进一步地，所述菱镁矿尾矿砂的粒径范围为0.075mm～4.75mm，且，4.75mm～2.36mm、2.36mm～1.18mm、1.18mm～0.6mm、0.6mm～0.3mm、0.3mm～0.15mm、0.15～0.075mm六种粒径级配之比为(35～38):(33～35):(8～9):(8～9):(6～10):(5～6)。

进一步地，所述碳纳米管为长度为4～8mm；所述玻璃粉参数为：1250目～3000目，密度2.37～2.50g/cm³。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供了一种用于建筑材料的复合活性掺合料，该复合活性掺合料以磷石膏、水滑石和赤泥为原料。水滑石为层状双氢氧化物，其由两层带有正电荷的外层，以及一层含有水分子和可替换阴离子的内部中间层组成，作为复合活性掺合料的基础骨架结构，不仅可对磷石膏以及赤泥中含有的如铀等放射性元素进行储存，实现磷石膏以及赤泥的绿色化利用；同时，磷石膏中的H⁺可以促进赤泥所含矿物中铁离子的溶出，水滑石可与赤泥中如铁离子、磷石膏中如氟负离子相互作用后，调整其主体层板的化学组成及层间客体阴离子的种类和数量，实现水滑石自身的改性以及消除磷石膏中有害杂质的影响，也增强了赤泥中含有的如文石、方解石、菱铁矿、水玻璃等的胶结作用，三者相互作用，获得具有激发能力强、粘结性性能良好、抗腐蚀性强的复合活性掺合料。应用于如混凝土等建筑材料时，能与石灰、消石灰等钙质材料加水拌合后，能够凝结硬化进而产生强度，或与水泥水化生成的氢氧化钙起反应，生成具有胶凝能力强的水化产物，能显著改善建筑材料性能，提高建筑材料的强度、耐久性。但本申请中，鉴于需保证水滑石对磷石膏和赤泥中放射性元素储存性能以及复合活性掺合料整体具有相对适宜的碱度以及高的活性指数等优异的综合性能，磷石膏和赤泥的加入量不宜过多。因此，控制水滑石、磷石膏和赤泥的质量比为25～30:15～20:5～8。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种用于建筑材料的复合活性掺合料制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

磷石膏为湿法生产磷酸排放的工业废渣，每生产一吨磷酸，大约会产生4-6吨磷石膏。由于磷石膏含有一些有害杂质及放射性元素，导致其如胶结性能、粘滞性、流动性等性能比天然石膏差，使其不能直接用于生产建筑石膏或建筑材料添加物料，从而大大限制了其在建筑材料中的应用。

赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的工业固体废弃物，因含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，故被称为赤泥。随着赤泥的堆存量越来越大以及对环境造成的污染越来越严重，最大限度地资源化利用赤泥已刻不容缓。

目前，作为混凝土活性掺合料并得到大量应用的工业固体废弃物主要是矿渣、粉煤灰、炉底渣等，利用技术成熟，性能稳定，但现有技术中未见将磷石膏和赤泥综合利用制备复合活性掺合料的技术报道。

本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

第一方面，本申请提供了一种用于建筑材料的复合活性掺合料，以质量份数计，包括：

水滑石25～30份、磷石膏15～20份、赤泥5～8份。

本申请实施例提供了一种用于建筑材料的复合活性掺合料，该复合活性掺合料以磷石膏、水滑石和赤泥为原料。水滑石为层状双氢氧化物，其由两层带有正电荷的外层，以及一层含有水分子和可替换阴离子的内部中间层组成，作为复合活性掺合料的基础骨架结构，不仅可对磷石膏以及赤泥中含有的如铀等放射性元素进行储存，实现磷石膏以及赤泥的绿色化利用；同时，磷石膏中的H⁺可以促进赤泥所含矿物中铁离子的溶出，水滑石可与赤泥中如铁离子、磷石膏中如氟负离子相互作用后，调整其主体层板的化学组成及层间客体阴离子的种类和数量，实现水滑石自身的改性以及消除磷石膏中有害杂质的影响，也增强了赤泥中含有的如文石、方解石、菱铁矿、水玻璃等的胶结作用，三者相互作用，获得具有激发能力强、粘结性性能良好、抗腐蚀性强的复合活性掺合料。应用于如混凝土等建筑材料时，能与石灰、消石灰等钙质材料加水拌合后，能够凝结硬化进而产生强度，或与水泥水化生成的氢氧化钙起反应，生成具有胶凝能力强的水化产物，能显著改善建筑材料性能，提高建筑材料的强度、耐久性。但本申请中，鉴于需保证水滑石对磷石膏和赤泥中放射性元素储存性能以及复合活性掺合料整体具有相对适宜的碱度和优异的综合性能，磷石膏和赤泥的加入量不宜过多。因此，控制水滑石、磷石膏和赤泥的质量比为25～30:15～20:5～8。

在一些具体实施例中，以质量份数计，水滑石可为25份、26份、27份、28份、29份、30份；磷石膏可为15份、16份、17份、18份、19份、20份；赤泥可为5份、6份、7份、8份。

作为本发明实施例的一种实施方式，用于建筑材料的复合活性掺合料，以质量份数计，包括：

水滑石28份、磷石膏18份、赤泥6份。

作为本发明实施例的一种实施方式，水滑石包括镁铝碳酸根型水滑石，如Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O。

作为本发明实施例的一种实施方式，赤泥包括烧结法赤泥和拜尔法赤泥中的至少一种；优选为烧结法赤泥。

第二方面，本申请提供了一种第一方面所述的用于建筑材料的复合活性掺合料的制备方法，如图1所示，所述制备方法包括：

将磷石膏、水滑石、赤泥混合干燥并粉碎至颗粒尺寸直径小于5mm，得第一混料；

向所述第一混料中加水后，于100～150℃温度下持续搅拌5～12小时，烘干，得到第二混料；

将所述第二混料于380～450℃温度下焙烧2～5小时，冷却，球磨，得到用于建筑材料的复合活性掺合料。

本申请中，将磷石膏、水滑石、赤泥三者物料进行混合干燥，起到一定的预活化作用；粉碎至颗粒尺寸直径小于5mm，有利于后续的水热活化和焙烧活化；若颗粒尺寸太大，会降低活化效果。随后将第一混料加水后，于100～150℃温度下持续搅拌5～12小时进行水热活化，赤泥提供较强的碱性环境，同时利用其亚黏土特性起到胶结剂的作用，使得磷石膏、水滑石、赤泥三者物料进行充分的水热活化，最后于380～450℃的适宜温度下进行焙烧活化，实现了水滑石自身的改性以及消除磷石膏中有害杂质的影响，也增强了赤泥中含有的如文石、方解石、菱铁矿、水玻璃等的胶结作用，三者相互作用，获得具有激发能力强、粘结性性能良好、抗腐蚀性强的复合活性掺合料。但本申请中焙烧活化的温度不宜过高，避免破坏水滑石的记忆效应；温度亦不宜过低，避免降低活化效果。

作为本发明实施例的一种实施方式，第一混料中加水量为第一混料总重量的10～20％。在一些具体实施例中，加水量可为第一混料总重量的10％、12％、14％、16％、18％、20％。

作为本发明实施例的一种实施方式，球磨的工艺参数包括：加入第二混料总重量0.01～0.03％的如玻璃珠，石英砂等助磨剂和加入第二混料总重量1～2％的硫酸钠，然后进行球磨，球料比为6～10:1，球磨时间为28～40min。

第三方面，本申请实施例提供了一种建筑材料，所述建筑材料包括：

水泥25～30份、菱镁矿尾矿砂60～65份、玻璃粉32～40份、碳纳米管1～5份、水21～27份和第一方面所述的用于建筑材料的复合活性掺合料10～15份。

本申请实施例提供了一种建筑材料，通过加入第一方面所述的用于建筑材料的复合活性掺合料，复合活性掺合料中遇水后通过水滑石的记忆效应，恢复其层状结构，提高建筑材料对氯离子等腐蚀介质的抗蚀性，提高建筑材料的耐久性；同时，快速激发M-O(M代表金属，包括Al、Mg、Fe等)，Si-O以及M-O-Si的生成，在水泥浆体原有的网状结构的基础上建立一个新的层状网状结构，提高了建筑材料的抗弯拉强度；玻璃粉可填充至上述网状结构中，反应生成额外的C-S-H凝胶，进一步提高建筑材料的力学性能；碳纳米管掺入到建筑材料中呈乱向分布且相互搭接，起到加筋作用，承托如菱镁矿尾矿砂等骨料，防止骨料下沉出现离析；最终使得该建筑材料具有优异的力学性能、耐久性和抗腐蚀性。

较佳地，所述建筑材料包括：

水泥28份、菱镁矿尾矿砂63份、玻璃粉35份、碳纳米管3份、水25份和第一方面所述的用于建筑材料的复合活性掺合料12份。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述菱镁矿尾矿砂的粒径范围为0.075mm～4.75mm，且，4.75mm～2.36mm、2.36mm～1.18mm、1.18mm～0.6mm、0.6mm～0.3mm、0.3mm～0.15mm、0.15～0.075mm六种粒径级配之比为(35～38):(33～35):(8～9):(8～9):(6～10):(5～6)；优选地，六种粒径级配之比为36:33:9:8:10:5。

本申请中，选用上述配比的菱镁矿尾矿砂可提高建筑材料的力学性能。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述碳纳米管为长度为4～8mm；所述玻璃粉参数为：1250目～3000目，密度2.37～2.50g/cm³；优选地，碳纳米管为长度为6mm。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。

实施例1

本例提供用于建筑材料的复合活性掺合料，以质量份数计，包括：

水滑石(具体为镁铝碳酸根型水滑石，Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O)28份、磷石膏18份、赤泥(具体为烧结法赤泥)6份。

上述用于建筑材料的复合活性掺合料的制备方法，所述制备方法包括：

将磷石膏、水滑石、赤泥混合干燥并粉碎至颗粒尺寸直径小于5mm，得第一混料；

向所述第一混料中加水(加水量为第一混料总重量的15％)后，于120℃温度下持续搅拌8小时，烘干，得到第二混料；

将所述第二混料于400℃温度下焙烧3小时，冷却，球磨，得到用于建筑材料的复合活性掺合料；其中，加入第二混料总重量0.02％的如玻璃珠，石英砂等助磨剂和加入第二混料总重量1.5％的硫酸钠，然后进行球磨，球料比为8:1，球磨时间为33min。

本实施例提供的用于建筑材料的复合活性掺合料满足标准《矿物掺合料应用技术规范GBT51003-2014》中复合矿物掺和料的技术要求，活性指数(28d)达98％。

实施例2

本例提供用于建筑材料的复合活性掺合料，与实施例1的区别仅在于：以质量份数计，用于建筑材料的复合活性掺合料包括：水滑石25份、磷石膏15份、赤泥5份；其余参数以及制备方法均相同。

本实施例提供的用于建筑材料的复合活性掺合料满足标准《矿物掺合料应用技术规范GBT51003-2014》中复合矿物掺和料的技术要求，活性指数(28d)达91％。

实施例3

本例提供用于建筑材料的复合活性掺合料，与实施例1的区别仅在于：以质量份数计，用于建筑材料的复合活性掺合料包括：水滑石30份、磷石膏20份、赤泥8份；其余参数以及制备方法均相同。

本实施例提供的用于建筑材料的复合活性掺合料满足标准《矿物掺合料应用技术规范GBT51003-2014》中复合矿物掺和料的技术要求，活性指数(28d)达90％。

对比例1

本例提供用于建筑材料的复合活性掺合料，与实施例1的区别仅在于：复合活性掺合料的制备方法中第二混料于650℃温度下焙烧3小时；其余步骤及参数均相同。

本实施例提供的用于建筑材料的复合活性掺合料未满足标准《矿物掺合料应用技术规范GBT51003-2014》中复合矿物掺和料的技术要求，活性指数(28d)低于75％。

对比例2

本例提供用于建筑材料的复合活性掺合料，以质量份数计，包括：

水滑石(具体为镁铝碳酸根型水滑石，Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O)28份、磷石膏18份、赤泥(具体为烧结法赤泥)6份。

上述用于建筑材料的复合活性掺合料的制备方法，所述制备方法包括：

将磷石膏、水滑石、赤泥分别单独干燥并粉碎至颗粒尺寸直径小于5mm，然后各自混合所得物料，得第一混料；

将所述第一混料于400℃温度下焙烧3小时，冷却，球磨，得到用于建筑材料的复合活性掺合料；其中，加入第一混料总重量0.02％的如玻璃珠，石英砂等助磨剂和加入第一混料总重量1.5％的硫酸钠，然后进行球磨，球料比为8:1，球磨时间为33min。

本例提供的用于建筑材料的复合活性掺合料满足标准《矿物掺合料应用技术规范GBT51003-2014》中复合矿物掺和料的技术要求(活性指数(28d)≥75％)，但相较于实施例1，其活性指数(28d)为76％，显著下降。

对比例3

本例提供用于建筑材料的复合活性掺合料，以质量份数计，包括：

水滑石(具体为镁铝碳酸根型水滑石，Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O)28份、磷石膏18份、赤泥(具体为烧结法赤泥)6份。

上述用于建筑材料的复合活性掺合料的制备方法，所述制备方法包括：

将磷石膏、水滑石、赤泥分别单独干燥并粉碎至颗粒尺寸直径为9～12mm，然后各自混合所得物料，得第一混料；

向所述第一混料中加水(加水量为第一混料总重量的15％)后，于120℃温度下持续搅拌8小时，烘干，得到第二混料；

将所述第二混料于400℃温度下焙烧3小时，冷却，球磨，得到用于建筑材料的复合活性掺合料；其中，加入第二混料总重量0.02％的如玻璃珠，石英砂等助磨剂和加入第二混料总重量1.5％的硫酸钠，然后进行球磨，球料比为8:1，球磨时间为33min。本例提供的用于建筑材料的复合活性掺合料满足标准《矿物掺合料应用技术规范GBT51003-2014》中复合矿物掺和料的技术要求，但相较于实施例1，其活性指数(28d)为79％，有所下降。

对比例4

本例提供用于建筑材料的复合活性掺合料，以质量份数计，包括：

水滑石(具体为镁铝碳酸根型水滑石，Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O)28份、磷石膏24份。

上述用于建筑材料的复合活性掺合料的制备方法，所述制备方法包括：

将磷石膏、水滑石混合干燥并粉碎至颗粒尺寸直径小于5mm，得第一混料；

向所述第一混料中加水(加水量为第一混料总重量的15％)后，于120℃温度下持续搅拌8小时，烘干，得到第二混料；

将所述第二混料于400℃温度下焙烧3小时，冷却，球磨，得到用于建筑材料的复合活性掺合料；其中，加入第二混料总重量0.02％的如玻璃珠，石英砂等助磨剂和加入第二混料总重量1.5％的硫酸钠，然后进行球磨，球料比为8:1，球磨时间为33min。

本例提供的用于建筑材料的复合活性掺合料未满足标准《矿物掺合料应用技术规范GBT51003-2014》中复合矿物掺和料的技术要求，活性指数(28d)低于75％。

对比例5

本例提供用于建筑材料的复合活性掺合料，以质量份数计，包括：

水滑石(具体为镁铝碳酸根型水滑石，Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O)28份、赤泥(具体为烧结法赤泥)24份。

上述用于建筑材料的复合活性掺合料的制备方法，所述制备方法包括：

将水滑石、赤泥混合干燥并粉碎至颗粒尺寸直径小于5mm，得第一混料；

向所述第一混料中加水(加水量为第一混料总重量的15％)后，于120℃温度下持续搅拌8小时，烘干，得到第二混料；

将所述第二混料于400℃温度下焙烧3小时，冷却，球磨，得到用于建筑材料的复合活性掺合料；其中，加入第二混料总重量0.02％的如玻璃珠，石英砂等助磨剂和加入第二混料总重量1.5％的硫酸钠，然后进行球磨，球料比为8:1，球磨时间为33min。

本例提供的用于建筑材料的复合活性掺合料未满足标准《矿物掺合料应用技术规范GBT51003-2014》中复合矿物掺和料的技术要求，活性指数(28d)低于75％。

对比例6

本例提供用于建筑材料的复合活性掺合料，以质量份数计，包括：

磷石膏36份、赤泥(具体为烧结法赤泥)16份。

上述用于建筑材料的复合活性掺合料的制备方法，所述制备方法包括：

将磷石膏、赤泥混合干燥并粉碎至颗粒尺寸直径小于5mm，得第一混料；

向所述第一混料中加水(加水量为第一混料总重量的15％)后，于120℃温度下持续搅拌8小时，烘干，得到第二混料；

将所述第二混料于400℃温度下焙烧3小时，冷却，球磨，得到用于建筑材料的复合活性掺合料；其中，加入第二混料总重量0.02％的如玻璃珠，石英砂等助磨剂和加入第二混料总重量1.5％的硫酸钠，然后进行球磨，球料比为8:1，球磨时间为33min。

本例提供的用于建筑材料的复合活性掺合料未满足标准《矿物掺合料应用技术规范GBT51003-2014》中复合矿物掺和料的技术要求，活性指数(28d)低于75％。

对比例7

本例提供用于建筑材料的复合活性掺合料，以质量份数计，包括：

水滑石(具体为镁铝碳酸根型水滑石，Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O)18份、磷石膏28份、赤泥(具体为烧结法赤泥)6份。

上述用于建筑材料的复合活性掺合料的制备方法，如图1所示，所述制备方法包括：

将磷石膏、水滑石、赤泥混合干燥并粉碎至颗粒尺寸直径小于5mm，得第一混料；

向所述第一混料中加水(加水量为第一混料总重量的15％)后，于120℃温度下持续搅拌8小时，烘干，得到第二混料；

将所述第二混料于400℃温度下焙烧3小时，冷却，球磨，得到用于建筑材料的复合活性掺合料；其中，加入第二混料总重量0.02％的如玻璃珠，石英砂等助磨剂和加入第二混料总重量1.5％的硫酸钠，然后进行球磨，球料比为8:1，球磨时间为33min。

本实施例提供的用于建筑材料的复合活性掺合料未满足标准《矿物掺合料应用技术规范GBT51003-2014》中复合矿物掺和料的技术要求，活性指数(28d)低于75％。

实施例3

本例提供一种建筑材料，所述建筑材料包括：

水泥(具体为普通硅酸盐水泥，PO42.5)28份、菱镁矿尾矿砂63份、玻璃粉35份、碳纳米管3份、水25份和实施例1所得的用于建筑材料的复合活性掺合料12份；其中，所述菱镁矿尾矿砂的粒径范围为0.075mm～4.75mm，且，4.75mm～2.36mm、2.36mm～1.18mm、1.18mm～0.6mm、0.6mm～0.3mm、0.3mm～0.15mm、0.15～0.075mm六种粒径级配之比为36:33:9:8:10:5；碳纳米管为长度为6mm；玻璃粉1500目～1800目，密度2.37g/cm³。

实施例4

本例提供一种建筑材料，所述建筑材料包括：

水泥(具体为普通硅酸盐水泥，PO42.5)25份、菱镁矿尾矿砂60份、玻璃粉32份、碳纳米管2份、水21份和实施例2所得的用于建筑材料的复合活性掺合料10份；其中，所述菱镁矿尾矿砂的粒径范围为0.075mm～4.75mm，且，4.75mm～2.36mm、2.36mm～1.18mm、1.18mm～0.6mm、0.6mm～0.3mm、0.3mm～0.15mm、0.15～0.075mm六种粒径级配之比为36:33:9:8:10:5；碳纳米管为长度为6mm；碳纳米管为长度为6mm；玻璃粉1500目～1800目，密度2.37g/cm³。

实施例5

本例提供一种建筑材料，所述建筑材料包括：

水泥(具体为普通硅酸盐水泥，PO42.5)30份、菱镁矿尾矿砂66份、玻璃粉40份、碳纳米管5份、水26份和实施例3所得的用于建筑材料的复合活性掺合料15份；其中，所述菱镁矿尾矿砂的粒径范围为0.075mm～4.75mm，且，4.75mm～2.36mm、2.36mm～1.18mm、1.18mm～0.6mm、0.6mm～0.3mm、0.3mm～0.15mm、0.15～0.075mm六种粒径级配之比为36:33:9:8:10:5；碳纳米管为长度为6mm；碳纳米管为长度为6mm；玻璃粉1500目～1800目，密度2.37g/cm³。

对比例8

本例提供一种建筑材料，所述建筑材料包括：

水泥(具体为普通硅酸盐水泥，PO42.5)35份、菱镁矿尾矿砂63份、玻璃粉35份、碳纳米管3份、水25份和实施例1所得的用于建筑材料的复合活性掺合料5份；其中，所述菱镁矿尾矿砂的粒径范围为0.075mm～4.75mm，且，4.75mm～2.36mm、2.36mm～1.18mm、1.18mm～0.6mm、0.6mm～0.3mm、0.3mm～0.15mm、0.15～0.075mm六种粒径级配之比为36:33:9:8:10:5；碳纳米管为长度为6mm；碳纳米管为长度为6mm；玻璃粉1500目～1800目，密度2.37g/cm³。

对比例9

本例提供一种建筑材料，所述建筑材料包括：

水泥(具体为普通硅酸盐水泥，PO42.5)30份、菱镁矿尾矿砂66份、玻璃粉40份、碳纳米管5份、水26份和实施例3所得的用于建筑材料的复合活性掺合料15份；其中，所述菱镁矿尾矿砂的粒径范围为0.075mm～4.75mm，且，4.75mm～2.36mm、2.36mm～1.18mm、1.18mm～0.6mm、0.6mm～0.3mm、0.3mm～0.15mm、0.15～0.075mm六种粒径级配之比为15:30:48:8:10:15；碳纳米管为长度为12mm；玻璃粉1500目～1800目，密度2.37g/cm³。

测试例

本例将实施例3-5和对比例8-9所述建筑材料的各组分原料分别搅拌混合均匀，进行养护(标准养护温度为20℃±1，湿度为98％)7天，测试建筑材料的性能。测试结果如表1所示。

表1各例所得建筑材料性能测试结果

由表1可知，如对比例8测试结果所示，由于实施例1所得的用于建筑材料的复合活性掺合料用量的减少，会一定程度上降低所得建筑材料的和易性和力学性能；如对比例9测试结果所示，由于加入的菱镁矿尾矿砂级配以及碳纳米管尺寸的改变，会显著降低所得建筑材料的和易性和力学性能。

综上所述，本申请实施例提供的用于建筑材料的复合活性掺合料满足标准《矿物掺合料应用技术规范GBT51003-2014》中复合矿物掺和料的技术要求，活性指数(28d)高达98％；应用于如混凝土等建筑材料时，能显著改善建筑材料性能，提高建筑材料的强度、耐久性。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于建筑材料的复合活性掺合料，其特征在于，以质量份数计，所述复合活性掺合料包括：

水滑石25～30份、磷石膏15～20份、赤泥5～8份。

2.根据权利要求1所述的用于建筑材料的复合活性掺合料，其特征在于，以质量份数计，所述复合活性掺合料包括：

水滑石28份、磷石膏18份、赤泥6份。

3.根据权利要求1所述的用于建筑材料的复合活性掺合料，其特征在于，所述水滑石包括镁铝碳酸根型水滑石。

4.根据权利要求1所述的用于建筑材料的复合活性掺合料，其特征在于，所述赤泥包括烧结法赤泥和拜尔法赤泥中的至少一种。

5.一种权利要求1～4任一项所述的用于建筑材料的复合活性掺合料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将磷石膏、水滑石、赤泥混合干燥并粉碎至颗粒尺寸直径小于5mm，得第一混料；

向所述第一混料中加水后，于100～150℃温度下持续搅拌5～12小时，烘干，得到第二混料；

将所述第二混料于380～450℃温度下焙烧2～5小时，冷却，球磨，得到用于建筑材料的复合活性掺合料。

6.根据权利要求5所述的用于建筑材料的复合活性掺合料的制备方法，其特征在于，第一混料中加水量为第一混料总重量的10～20％。

7.根据权利要求5所述的用于建筑材料的复合活性掺合料的制备方法，其特征在于，球磨的工艺参数包括：加入第二混料总重量0.01～0.03％的助磨剂和加入第二混料总重量1～2％的硫酸钠，然后进行球磨，球料比为6～10:1，球磨时间为28～40min。

8.一种建筑材料，其特征在于，所述建筑材料包括：

水泥25～30份、菱镁矿尾矿砂60～65份、玻璃粉32～40份、碳纳米管1～5份、水21～27份和权利要求1～4任一项所述的用于建筑材料的复合活性掺合料10～15份。

9.根据权利要求8所述的建筑材料，其特征在于，所述菱镁矿尾矿砂的粒径范围为0.075mm～4.75mm，且，4.75mm～2.36mm、2.36mm～1.18mm、1.18mm～0.6mm、0.6mm～0.3mm、0.3mm～0.15mm、0.15～0.075mm六种粒径级配之比为(35～38):(33～35):(8～9):(8～9):(6～10):(5～6)。

10.根据权利要求8所述的建筑材料，其特征在于，所述碳纳米管为长度为4～8mm；所述玻璃粉参数为：1250目～3000目，密度2.37～2.50g/cm³。

Images