本發(fā)明涉及一種摻綠泥的堿激發(fā)水泥，本發(fā)明屬于堿激發(fā)無機非金屬膠凝材料領域。
背景技術：
水泥是國民經(jīng)濟基礎建設的重要建筑材料之一，廣泛應用于房屋、橋梁、水壩等工程中。但是水泥熟料生產(chǎn)過程能耗大，并且會大量CO2、SO2等有害氣體。堿激發(fā)水泥的制備可在常溫條件下實現(xiàn)，能耗低，無有害氣體排放，已引起人們的關注。礦渣微粉是煉鋼廠產(chǎn)生的固體廢棄物，可以用于制備堿激發(fā)水泥，然而通常堿激發(fā)礦渣水泥凝結(jié)時間過快，不利于施工。一般可以通過調(diào)節(jié)堿溶液的濃度或者液固比來控制堿激發(fā)礦渣水泥的凝結(jié)時間。
綠泥是造紙廠堿回收苛化過程中產(chǎn)生的一種固體廢棄物。目前大部分綠泥作為廢棄物，通過填埋法來處理。但是填埋法不但會占用寶貴的土地資源，而且容易引起破壞生態(tài)、污染地下水等嚴重問題，因此急需尋求環(huán)保合理的綠泥處理方法。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種摻綠泥的堿激發(fā)水泥及其制備方法，通過摻合適量綠泥可以達到調(diào)節(jié)堿激發(fā)礦渣水泥的凝結(jié)時間，同時也提供了一種回收利用綠泥的有效途徑。
一種摻綠泥的堿激發(fā)水泥，其由下述原料制得：
固體原料：礦渣微粉和綠泥
堿激發(fā)劑
其中，綠泥與礦渣微粉的重量比為0.10～4.0，堿激發(fā)劑與固體原料的重量比為0.18～0.35；
所述堿激發(fā)劑為：由1.0mol/L的NaOH水溶液和1.3g/cm3水玻璃按重量比1:1的混合配制而成的NaOH和水玻璃的混合溶液。
上述技術方案中，優(yōu)選綠泥與礦渣微粉的重量比為0.10～4.0，進一步優(yōu)選為0.50～2.0；最優(yōu)選為0.70。
上述技術方案中，優(yōu)選堿激發(fā)劑與固體原料的重量比為0.28～0.35。
上述技術方案中，水玻璃的模數(shù)為2.6～2.8。
上述技術方案中，所述NaOH和水玻璃的混合溶液是由1.0mol/L的NaOH水溶液和1.3g/cm3的水玻璃按重量比為1:1混合配制而成。
本發(fā)明的另一目的是提供上述摻綠泥的堿激發(fā)水泥的制備方法。
一種摻綠泥的堿激發(fā)水泥的制備方法，包括下述工藝步驟：
①按原料比例備料，綠泥與礦渣微粉的重量比為0.10～4.0，堿激發(fā)劑與固體原料的重量比為0.18～0.35；
②將綠泥和礦渣微粉在攪拌機中低速攪拌混合2～5分鐘，然后加入堿激發(fā)劑，繼續(xù)低速攪拌2～5分鐘，停15秒，同時將葉片和鍋壁上的漿體刮入鍋中間，接著再高速攪拌2～5分鐘，即可以得到堿激發(fā)礦渣水泥漿體；
③將攪拌均勻的堿激發(fā)礦渣水泥漿體灌注入模具中，24小時后凝結(jié)硬化，即可拆模，然后置于養(yǎng)護裝置中進行養(yǎng)護，得摻綠泥的堿激發(fā)水泥。
本發(fā)明所述“低速攪拌”指以120±5轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌；所述“高速攪拌”指以290±5轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌。
上述技術方案中，所述養(yǎng)護步驟可按下述方法進行：養(yǎng)護溫度為23±1℃，養(yǎng)護相對濕度為97±1％；或采取在空氣自然養(yǎng)護。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明所述摻綠泥的堿激發(fā)水泥，利用造紙廠廢棄物綠泥和煉鋼廠固廢礦渣微粉作為主要原料，可通過摻合適量綠泥可以達到調(diào)節(jié)堿激發(fā)礦渣水泥的凝結(jié)時間，同時可回收利用綠泥。
具體實施方式
下述非限制性實施例可以使本領域的普通技術人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
下述實施例中所述試驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得。
下述實施例中所述“份”均按重量份計。
下述實施中所述水玻璃的模數(shù)為2.6～2.8。
下述實施中所用礦渣微粉和綠泥由海南藍島環(huán)保有限公司提供。
實施例1
將50份綠泥和100份礦渣微粉加入攪拌機中，120±5轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌混合4分鐘，然后加入由26份1.0mol/L的NaOH水溶液和26份的1.3g/cm3水玻璃混合而成 的激發(fā)劑，120±5轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌3分鐘，停15秒，同時將葉片和鍋壁上的漿體刮入鍋中間，接著再290±5轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌3分鐘，即可以得到堿激發(fā)礦渣水泥漿體。將攪拌均勻的堿激發(fā)礦渣水泥漿體灌注入模具中，24小時后凝結(jié)硬化，即可拆模，然后置于養(yǎng)護裝置中進行養(yǎng)護，養(yǎng)護溫度為23±1℃，養(yǎng)護相對濕度為97±1％，得到摻綠泥的堿激發(fā)水泥試塊，進行強度等性能測試。
技術指標：
初凝時間 96分鐘
終凝時間 107分鐘
28天抗壓強度 48.2MPa
實施例2
將75份綠泥和75份礦渣微粉加入攪拌機中，120±5轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌混合4分鐘，然后加入由23份1.0mol/L的NaOH水溶液和23份的1.3g/cm3水玻璃混合而成的激發(fā)劑，120±5轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌3分鐘，停15秒，同時將葉片和鍋壁上的漿體刮入鍋中間，接著再290±5轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌3分鐘，即可以得到堿激發(fā)礦渣水泥漿體。將攪拌均勻的堿激發(fā)礦渣水泥漿體灌注入模具中，24小時后凝結(jié)硬化，即可拆模，然后置于養(yǎng)護裝置中進行養(yǎng)護，養(yǎng)護溫度為23±1℃，養(yǎng)護相對濕度為97±1％，得到摻綠泥的堿激發(fā)水泥試塊，進行強度等性能測試。
技術指標：
初凝時間 105分鐘
終凝時間 117分鐘
28天抗壓強度 43.6MPa
實施例3
將100份綠泥和50份礦渣微粉加入攪拌機中，120±5轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌混合4分鐘，然后加入由21份1.0mol/L的NaOH水溶液和21份的1.3g/cm3水玻璃混合而成的激發(fā)劑，120±5轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌3分鐘，停15秒，同時將葉片和鍋壁上的漿體刮入鍋中間，接著再290±5轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌3分鐘，即可以得到堿激發(fā)礦渣水泥漿體。將攪拌均勻的堿激發(fā)礦渣水泥漿體灌注入模具中，24小時后凝結(jié)硬化，即可拆模，然后置于養(yǎng)護裝置中進行養(yǎng)護，養(yǎng)護溫度為23±1℃，養(yǎng)護相對濕度為97±1％， 得到摻綠泥的堿激發(fā)水泥試塊，進行強度等性能測試。
技術指標：
初凝時間 124分鐘
終凝時間 147分鐘
28天抗壓強度 36.2MPa
實施例4
將62份綠泥和88份礦渣微粉加入攪拌機中，120±5轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌混合4分鐘，然后加入由22份1.0mol/L的NaOH水溶液和22份的1.3g/cm3水玻璃混合而成的激發(fā)劑，120±5轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌3分鐘，停15秒，同時將葉片和鍋壁上的漿體刮入鍋中間，接著再290±5轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌3分鐘，即可以得到堿激發(fā)礦渣水泥漿體。將攪拌均勻的堿激發(fā)礦渣水泥漿體灌注入模具中，24小時后凝結(jié)硬化，即可拆模，然后置于養(yǎng)護裝置中進行養(yǎng)護，養(yǎng)護溫度為23±1℃，養(yǎng)護相對濕度為97±1％，得到摻綠泥的堿激發(fā)水泥試塊，進行強度等性能測試。
技術指標：
初凝時間 101分鐘
終凝時間 116分鐘
28天抗壓強度 56.2MPa 。