土壤固化的膠凝材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于土壤固化的膠凝材料，屬于膠凝材料【技術(shù)領(lǐng)域】。它包括如下質(zhì)量百分比的原料：鋁渣微粉20%~40%、礦渣微粉30%~50%、粉煤灰5%~20%、脫硫石膏10%~15%和外加劑1%~5%，本發(fā)明采用的鋁渣微粉是電解鋁生產(chǎn)工程中產(chǎn)生的含鋁固體廢棄物，使廢物再利用，節(jié)約成本且有利于環(huán)境保護(hù)。
【專利說明】土壤固化的膠凝材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，特別是一種用于土壤固化的膠凝材料。
【背景技術(shù)】
[0002]中國的電解鋁工業(yè)正處于快速發(fā)展階段，已經(jīng)成為世界電解鋁的生產(chǎn)大國。據(jù)統(tǒng)計(jì)，年產(chǎn)量10萬噸的電解鋁企業(yè)每年排放的鋁渣達(dá)5000噸，全國每年約有20~30萬噸的鋁渣，數(shù)量極大。目前普遍采用填埋、堆存的處理方法，不但占用大量土地，造成環(huán)境污染，并使得其中許多有用的化學(xué)成分流失和浪費(fèi)，另一方面，鋁渣是一種可再生的資源，但一直沒得到足夠的重視。因此必須合理地回收利用這部分固體廢物，變廢為寶，同時(shí)也能達(dá)到治理工業(yè)“三廢”，杜絕環(huán)境污染的目的。我國目前鋁渣處理回收率低，能量消耗大，應(yīng)大力發(fā)展新技術(shù)來改變這一落后狀態(tài)。
[0003]目前工業(yè)生產(chǎn)土壤膠凝材料普遍采用磷渣、鋼渣等廢渣，但由于用量大供應(yīng)量不足，價(jià)格上漲成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低廉、有益于環(huán)境保護(hù)的用于土壤固化的膠凝材料。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種用于土壤固化的膠凝材料:它由如下重量百分比的原料組成:鋁渣微粉20%~40%、礦渣微粉30%~50%、粉煤灰5%~20%、脫硫石膏10%~15%和外加劑1%~5%。
[0006]所述的鋁渣微粉需浸泡在水中2-3天，然后在7(T80°C溫度下烘22~26小時(shí)。因?yàn)殇X渣粉中含有氧化 鈣和金屬鋁，遇水呈堿性，導(dǎo)致鋁與堿反應(yīng)生成氫氧化鋁和氫氣會(huì)使鋁渣微粉膨脹而無法使用，因此鋁渣微粉在使用前必須先讓其充分浸泡后再使用。
[0007]所述外加劑是硅酸鈉、硫酸鈉、高嶺土、硫酸鋁、硅酸鈣、石灰、三乙醇胺的一種或幾種。
[0008]所述脫硫石膏(脫硫石膏的主要成分為二水硫酸鈣CaSO4.2H20,為說明石膏有效含量，可將脫硫石膏看成Ca0.SO3.2H20)以其中的三氧化硫計(jì),要求其三氧化硫的含量大于 38%ο
[0009]所述的鋁渣微粉是電解鋁生產(chǎn)工程中產(chǎn)生的含鋁固體廢棄物，經(jīng)單獨(dú)粉磨后細(xì)度為250目。
[0010]所述的粉煤灰為電廠的一級(jí)、二級(jí)粉煤灰或達(dá)到二級(jí)粉煤灰細(xì)度的濕排灰。
[0011]所述的礦渣微粉是經(jīng)單獨(dú)粉磨、比表面積為350m2/kg-600m2/kg的礦渣微粉。
[0012]所述的鋁渣粉膠凝材料，優(yōu)選的質(zhì)量百分比為:鋁渣微粉20%、礦渣微粉50%、粉煤灰15%、脫硫石膏10%和外加劑5%。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:行業(yè)內(nèi)普遍采用磷渣、鋼渣等廢渣作為原料生產(chǎn)土壤固化膠凝材料，市場價(jià)格較高，本發(fā)明采用鋁渣微粉為主要原料制備用于土壤固化的膠凝材料，減少了電解鋁行業(yè)內(nèi)普遍采用的填埋和堆存處理鋁渣方法所導(dǎo)致的環(huán) 境污染，而且廢物利用大大降低了生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解釋:
實(shí)施例1
鋁渣微粉20%、礦渣微粉50%、粉煤灰15%、脫硫石膏10%、硅酸鈉5%。鋁渣微粉膠凝材料性能指標(biāo):凝結(jié)時(shí)間:初凝156min，終凝330min ;安定性合格；抗壓強(qiáng)度:F3d為16.0MPa,F28d為39.5MPa ;抗折強(qiáng)度:F3d為3.9MPa，F(xiàn)28d為6.5MPa。鋁渣微粉膠凝材料固化劑摻入比14%、水灰比0.45，28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度1.2MPa。
[0015]其中，F(xiàn)3d是指膠凝材料硬化3天時(shí)的強(qiáng)度，F(xiàn)28d指膠凝材料硬化28天時(shí)的強(qiáng)度，以下實(shí)施例中所述F3d和F28d意思均與實(shí)施例1相同。
[0016]實(shí)施例2
鋁渣微粉30%、礦渣微粉35%、粉煤灰18%、脫硫石膏12%、硫酸鈉2%、
三乙醇胺3%。招洛粉膠凝材料性能指標(biāo):凝結(jié)時(shí)間為初凝180min,終凝350min ;安定性合格;抗壓強(qiáng)度:F3d為14.0MPa, F28d為35.5MPa ;抗折強(qiáng)度:F3d為3.5MPa，F(xiàn)28d為6.0MPa。鋁渣微粉膠凝材料固化劑摻入比14%、水灰比0.5，28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度0.9IMPa0
[0017]實(shí)施例3
鋁渣微粉40%、礦渣微粉2·5% ;粉煤灰20%、脫硫石膏12%、硫酸鋁3%。鋁渣粉膠凝材料性能指標(biāo):凝結(jié)時(shí)間為初凝200min，終凝375min ;安定性合格；抗壓強(qiáng)度:F3d為12.0MPa,F28d為33.5MPa ;抗折強(qiáng)度:F3d為3.3MPa，F(xiàn)28d為5.2MPa。鋁渣微粉膠凝材料固化劑摻入比14%、水灰比0.5，28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度0.88MPa。
【權(quán)利要求】
1.一種用于土壤固化的凝材料，其特征在于，它包括如下重量百分比的原料:鋁渣微粉20%~40%、礦渣微粉30%~50%、粉煤灰5%~20%、脫硫石膏10%~15%、外加劑1%~5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤固化的膠凝材料，其特征在于，它由如下質(zhì)量百分比原料組成:鋁渣微粉20% ;礦渣微粉50% ;粉煤灰15%、脫硫石膏10%、外加劑5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的土壤固化的膠凝材料，其特征在于，把鋁渣微粉充分浸泡在水中2~3天，然后在7(T80°C溫度下烘22-26小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的土壤固化膠凝材料，其特征在于，所述的外加劑為硅酸鈉、硫酸鈉、高嶺土、硫酸鋁、硅酸鈣、石灰、三乙醇胺中的一種或幾種。
5.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的土壤固化的膠凝材料，其特征在于，所述的脫硫石膏中其三氧化硫含量大于38%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的土壤固化的膠凝材料，其特征在于，所述的鋁渣微粉是電解鋁生產(chǎn)工程中產(chǎn)生的含鋁固體廢棄物，經(jīng)單獨(dú)粉磨細(xì)度為250目。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的土壤固化的膠凝材料，所述的粉煤灰為電廠的一級(jí)、二級(jí)粉煤灰，或達(dá)到二級(jí)粉煤灰細(xì)度的濕排灰。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的土壤固化的膠凝材料，其特征在于，所述的礦渣微粉經(jīng)單獨(dú)粉磨、比表面積大于350m2/kg-6 00m2/kg的礦洛微粉。
【文檔編號(hào)】C04B7/26GK103848582SQ201210511363
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】孫家瑛, 張國良, 徐亨, 嚴(yán)秀生 申請人:浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院