中性鈉堿礦渣陶?；炷良捌渲苽浞椒?br> 【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中性鈉堿礦渣陶?；炷良捌渲苽浞椒ǎ溆蒒a2SO4、水玻璃、礦渣、普通硅酸鹽水泥、陶粒、砂和水等材料組成。具體制備方法：預(yù)濕、拌合粉料、制備堿激發(fā)劑、拌合骨料、振搗成型。它采用中性鈉堿礦渣水泥代替?zhèn)鹘y(tǒng)的普通硅酸鹽水泥，陶粒代替天然骨料。制備的混凝土在生產(chǎn)過程中工作性良好，并具有質(zhì)輕、隔熱、保溫等優(yōu)點(diǎn)，耐火性能和抗?jié)B性能都很優(yōu)異，而且環(huán)保性好。
【專利說明】中性鈉堿礦渲陶?；炷良捌渲苽浞椒?br>
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于混凝土的制備領(lǐng)域，具體涉及一種中性鈉堿礦渣陶?；炷良捌渲苽浞椒?。

【背景技術(shù)】
[0002]我國十二五規(guī)劃指出:“大幅度降低能源消耗強(qiáng)度和二氧化碳排放強(qiáng)度，加快低碳技術(shù)研發(fā)應(yīng)用”?；炷磷鳛槭褂昧孔畲蟮娜斯げ牧?，其傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝所帶來的問題日益凸顯。目前混凝土業(yè)現(xiàn)在正以每年約80億噸的速度消耗天然骨料。大量開山、采石已經(jīng)嚴(yán)重破壞了自然山體的景觀和綠色植被，挖河床取砂石改變了河床位置及形狀，造成水土流失或河流改道等嚴(yán)重后果。許多國家和地區(qū)已經(jīng)沒有可取的碎石和砂子，混凝土的骨料資源出現(xiàn)了嚴(yán)重危機(jī)。
[0003]另外，全球每年生產(chǎn)約33億噸硅酸鹽水泥，而生產(chǎn)I噸的硅酸鹽水泥大約排放約I噸的CO2，并且消耗4~5GJ的能源。水泥行業(yè)已成為第3大溫室效應(yīng)的影響者(占5~8%)，消耗5%全球能源。而且，硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝一般是兩磨一燒，即原料(石灰石組分和粘土組分)要經(jīng)過采掘、破碎、磨細(xì)和混勻制成生料，生料經(jīng)1450°C的高溫?zé)墒炝?，熟料再?jīng)破碎，與石膏或其他混合材一起磨細(xì)成為水泥。這樣的生產(chǎn)工藝決定了水泥生產(chǎn)必定要消耗大量的粘土資源，并且生產(chǎn)過程中會釋放大量的CO2，對環(huán)境造成很大的污染。
[0004]礦渣對環(huán)境的污染嚴(yán)重。2007年中國鋼產(chǎn)量突破4億噸，每年產(chǎn)生的高爐水淬礦渣約1.2萬噸。美國對礦渣治理有方，在20世紀(jì)50年代高爐礦渣的利用就達(dá)到排用平衡，而礦渣的主要用途就是在混凝土方面。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種中性鈉堿礦渣陶?；炷良捌渲谱鞣椒?。本發(fā)明以礦渣為主要原料，硅酸鹽水泥作為激發(fā)劑的組分之一，制成堿礦渣水泥，硅酸鹽水泥的用量只占中性鈉堿礦渣水泥的5wt%左右，大大減少了硅酸鹽水泥的用量；同時本發(fā)明采用Na2SO4和水玻璃復(fù)合作為激發(fā)劑，不僅解決了混凝土緩凝的問題，而且還使所配制的混凝土具有較高的力學(xué)性能；而采用陶粒取代混凝土中的骨料，減少了人類對砂石骨料的開采；本發(fā)明所制得的中性鈉堿礦渣陶?；炷辆哂休^好的工作性和力學(xué)性能，能取代傳統(tǒng)混凝土應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)中，而且生產(chǎn)成本比傳統(tǒng)的混凝土低，環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種中性鈉堿礦渣陶?；炷?，原料包括Na2SO4、水玻璃、礦渣、硅酸鹽水泥、陶粒、砂和水。
[0007]原料按重量分?jǐn)?shù)計(jì)為=Na2SO4 1.77~1.96%、水玻璃0.59~0.65%、礦渣20.03~22.16%、硅酸鹽水泥 1.18 ~1.31%、陶粒 33.37 ~34.41%、砂 31.81 ~32.84%、水 7.51 ~
10.01%,以上各原料重量分?jǐn)?shù)之和為100%。
[0008]所述的水玻璃的分子式是Na20.MS12,其模數(shù)M為0.8~1.6,固含量100% ;這里所述模數(shù)即為S12與Na2O的分子量之比，即

【權(quán)利要求】
1.一種中性鈉堿礦渣陶?；炷粒涮卣髟谟?原料包括Na2SO4、水玻璃、礦渣、硅酸鹽水泥、陶粒、砂和水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中性鈉堿礦渣陶?；炷粒涮卣髟谟?原料按重量分?jǐn)?shù)計(jì)為=Na2SO4 1.77~1.96%、水玻璃0.59~0.65%、礦渣20.03~22.16%、硅酸鹽水泥1.18~1.31%、陶粒33.37~34.41%、砂31.81~32.84%、水7.51~10.01%,以上各原料重量分?jǐn)?shù)之和為100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中性鈉堿礦渣陶?；炷粒涮卣髟谟?所述的水玻璃的分子式是Na20.MS12，其模數(shù)M為0.8~1.6，固含量100%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中性鈉堿礦渣陶粒混凝土，其特征在于:所述的硅酸鹽水泥的標(biāo)號為P.0 42.5。
5.一種制備如權(quán)利要求1所述的中性鈉堿礦渣陶粒混凝土的方法，其特征在于:包括以下步驟:預(yù)濕、拌合粉料、制備堿激發(fā)劑、拌合骨料、振搗成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中性鈉堿礦渣陶?；炷恋闹苽浞椒?，其特征在于:具體步驟為: 預(yù)濕:陶粒在水中預(yù)濕24h，并在實(shí)驗(yàn)前將陶粒濾干，并保持其飽和面干狀態(tài)； 拌合粉料:將礦渣和硅酸鹽水泥倒入攪拌機(jī)中干拌3分鐘； 制備堿激發(fā)劑:將Na2SO4、水玻璃溶解在30°C以上的水中形成溶液，再將該溶液倒入步驟2中得到的混合物中，攪拌I分鐘，制得堿礦渣水泥； 拌合骨料:將砂和陶粒倒入攪拌機(jī)中攪拌2.5分鐘； (5)振搗成型:振搗采用振動臺振實(shí)和手工壓實(shí)結(jié)合，振搗時間以拌合物搗實(shí)和避免輕骨料上浮為原則。
【文檔編號】C04B28/08GK104177034SQ201410467745
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】季韜, 鄭文元, 林旭健 申請人:福州大學(xué)