專(zhuān)利名稱：使用氯化鈉提高氫氧化鈉激發(fā)礦渣膠凝材料強(qiáng)度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種使用氯化鈉提高氫氧化鈉激發(fā)礦渣膠凝材料強(qiáng)度的方法。
背景技術(shù)：
堿激發(fā)膠凝材料作為一種無(wú)機(jī)非金屬膠凝材料，具有較長(zhǎng)的發(fā)展歷史。它的抗壓抗折強(qiáng)度、抗酸堿侵蝕性、抗凍融性、抗碳化等性能均優(yōu)于普通硅酸鹽水泥。堿激發(fā)膠凝材料制備工藝簡(jiǎn)單、無(wú)需燒制、能耗低、成本低、市場(chǎng)廣，是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N膠凝材料。這類(lèi)材料多以鋁硅酸鹽類(lèi)礦物為主要原材料?？捎糜谥苽鋲A激發(fā)膠凝材料的天然礦物和工業(yè)固體廢棄物有礦渣、鋼渣、磷渣、煤矸石、偏高嶺土、高嶺土、粉煤灰，硅灰、爐渣、尾礦等鋁硅酸鹽材料。礦渣因其主要組成為鋁硅質(zhì)以及鈣鎂氧化物的玻璃態(tài)物質(zhì)，這些玻璃 態(tài)物質(zhì)具有較高的熱能，因而具有很高的水硬活性，得到了最為廣泛的研究。然而堿激發(fā)材料存在后期強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢和倒縮等問(wèn)題限制著其在大型工程中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種使用氯化鈉提高氫氧化鈉激發(fā)礦渣膠凝材料強(qiáng)度的方法，可提高其后期強(qiáng)度，防止后期強(qiáng)度倒縮，從而改善了堿激發(fā)礦渣膠凝材料力學(xué)性能，本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單，節(jié)能環(huán)保，操作簡(jiǎn)單，控制方便，便于工業(yè)化應(yīng)用的特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種使用氯化鈉提高氫氧化鈉激發(fā)礦渣膠凝材料強(qiáng)度的方法，包括如下步驟步驟一，使用NaOH作為堿性激發(fā)劑激發(fā)礦渣制備堿膠凝材料，然后將膠凝材料養(yǎng)護(hù)一定時(shí)間；步驟二，將養(yǎng)護(hù)后的堿膠凝材料置于NaCl溶液中存放一段時(shí)間即可提高堿激發(fā)礦渣膠凝材料的強(qiáng)度；上述礦渣包括CaO30. I 42. 5%、A1203 :9. 3 12. 6%、MgO :5. 3 17. 8%、SiO2 26. 4 39. 5%以及雜質(zhì)，以上百分含量為相應(yīng)組份占礦渣總重量的百分比。所述用NaOH作為堿性激發(fā)劑激發(fā)礦渣制備堿膠凝材料的方法是將礦渣粉磨到比表面積為500m2/kg，加入礦渣重量0. 5 15 %的NaOH混合均勻，然后加礦渣重量30-70 %的水?dāng)嚢琛Ｋ鰯嚢枋褂蒙皾{攪拌機(jī)實(shí)現(xiàn)，在攪拌過(guò)程中加礦渣重量50-400%的砂，攪拌結(jié)束后分層倒入40mmX40mmX 160mm的三連模中用振實(shí)臺(tái)振實(shí)。所述步驟一中養(yǎng)護(hù)條件為在水中養(yǎng)護(hù)或者在空氣中養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度為_(kāi)15°C 90。。。所述步驟二中NaCl溶液的質(zhì)量濃度為0. 5 4. 11%。所述步驟二 NaCl溶液中含有0 10%的鎂離子或鈣離子或硫酸根離子或鉀離子。
所述步驟二中堿激發(fā)礦渣膠凝材料置于NaCl溶液中連續(xù)存放，存放溫度范圍為-15°C 90°C，存放時(shí)間為I天 400天。所述步驟二中堿激發(fā)礦渣膠凝材料在NaCl溶液中和大氣環(huán)境中間隔存放，先在NaCl溶液中存放，溫度范圍為-15°C 90°C，存放時(shí)間為I天 60天，再在大氣環(huán)境中存放，溫度范圍為25°C 250°C，存放時(shí)間為I天 60天，如此交替即可，一般情況下，間隔存放時(shí)交替10-50次較佳。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)硅酸鹽水泥由于其水化、凝結(jié)原理不同于堿激發(fā)礦渣膠凝材料，水泥硬化后結(jié)構(gòu)中的氫氧化鈣等水化反應(yīng)產(chǎn)物與環(huán)境中的碳酸根，氯離子，硫酸根離子，鎂離子等參加反應(yīng)，導(dǎo)致水泥石結(jié)構(gòu)遭到破壞，從而降低了建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。與現(xiàn)有傳統(tǒng)硅酸鹽水泥相t匕，本發(fā)明能保證堿激發(fā)材料在氯化鈉溶液中的強(qiáng)度不降低反而可以大幅度提升，特別適用于西部鹽湖等高鹽堿性環(huán)境。 現(xiàn)有提高堿激發(fā)膠凝材料強(qiáng)度的方法主要通過(guò)調(diào)整激發(fā)劑摻入量，增加礦渣細(xì)度等方法，考慮從原料性質(zhì)和配比方面提高堿激發(fā)膠凝材料強(qiáng)度，提高幅度有限。本發(fā)明通過(guò)將成型后的堿激發(fā)材料置于特定溶液中，來(lái)提高膠凝材料強(qiáng)度，強(qiáng)度提高幅度更高，更經(jīng)濟(jì)，更具操作性。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。將激發(fā)劑(NaOH)與預(yù)先粉磨到比表面積為500m2/kg的礦渣按表I所示的配比混合均勻，然后加入礦渣重量50%的水用砂漿攪拌機(jī)攪拌同時(shí)加礦渣重量300%的砂，攪拌結(jié)束后分層倒入40mmX40mmX 160mm的三連模中用振實(shí)臺(tái)振實(shí),表面用刮刀刮平并做好標(biāo)記，在溫度為20°C，濕度為95%的養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后脫模，各種配比各做九個(gè)三連模。脫模后的試塊放入溫度(20±3) °〇的養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)7天，將不同配比的試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試，強(qiáng)度結(jié)果見(jiàn)表2。其余各配比的試塊均分為兩組，分別養(yǎng)護(hù)于清水和質(zhì)量溶度4%的氯化鈉溶液中，在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中將試塊進(jìn)行干濕循環(huán)，即先置于NaCl溶液(質(zhì)量濃度范圍0. 5 4. 11%均可)與清水中浸泡12小時(shí)，再取出放入105°C的烘箱內(nèi)烘8小時(shí)為一個(gè)循環(huán)，如此反復(fù)進(jìn)行，分別測(cè)試7天，17天，27天，37天，47天的抗壓強(qiáng)度，結(jié)果見(jiàn)表2。表I堿激發(fā)礦渣膠凝材料配比
,,實(shí)施例實(shí)施例實(shí)施例實(shí)施例實(shí)施例實(shí)施例
配比
I23456
NaOH~15 15 55 70 ^25 75
礦渣500 500 500 500 500 500
Ic190 190 190 190 190 190
表2水泥和堿激發(fā)膠凝材料試塊的抗壓強(qiáng)度
權(quán)利要求
1.一種使用氯化鈉提高氫氧化鈉激發(fā)礦渣膠凝材料強(qiáng)度的方法，包括如下步驟 步驟一，使用NaOH作為堿性激發(fā)劑激發(fā)礦渣制備堿膠凝材料，然后將膠凝材料養(yǎng)護(hù)一定時(shí)間； 步驟二，將養(yǎng)護(hù)后的堿膠凝材料置于NaCl溶液中存放一段時(shí)間即可提高堿激發(fā)礦渣膠凝材料的強(qiáng)度；上述礦渣包括CaO 30. I 42. 5%,A1203 :9. 3 12. 6%, MgO :5. 3 17. 8%, SiO2 26. 4 39. 5%以及雜質(zhì)，以上百分含量為相應(yīng)組份占礦渣總重量的百分比。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述使用氯化鈉提高氫氧化鈉激發(fā)礦渣膠凝材料強(qiáng)度的方法，其特征在于，所述用NaOH作為堿性激發(fā)劑激發(fā)礦渣制備堿膠凝材料的方法是將礦渣粉磨到比表面積為500m2/kg，加入礦渣重量0. 5 15%的NaOH混合均勻，然后加礦渣重量30-70%水?dāng)嚢琛?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述使用氯化鈉提高氫氧化鈉激發(fā)礦渣膠凝材料強(qiáng)度的方法，其特征在于，所述攪拌使用砂漿攪拌機(jī)實(shí)現(xiàn)，在攪拌過(guò)程中加礦渣重量50-400%的砂，攪拌結(jié)束后分層倒入40mmX40mmX 160mm的三連模中用振實(shí)臺(tái)振實(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述使用氯化鈉提高氫氧化鈉激發(fā)礦渣膠凝材料強(qiáng)度的方法，其特征在于，所述步驟一中養(yǎng)護(hù)條件為在水中養(yǎng)護(hù)或者在空氣中養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度為_(kāi)15°C 90。。。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述使用氯化鈉提高氫氧化鈉激發(fā)礦渣膠凝材料強(qiáng)度的方法，其特征在于，所述步驟二中NaCl溶液的質(zhì)量濃度為0. 5 4. 11%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述使用氯化鈉提高氫氧化鈉激發(fā)礦渣膠凝材料強(qiáng)度的方法，其特征在于，所述步驟二 NaCl溶液中含有0 10 %的鎂離子或鈣離子或硫酸根離子或鉀離子。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述使用氯化鈉提高氫氧化鈉激發(fā)礦渣膠凝材料強(qiáng)度的方法，其特征在于，所述步驟二中堿激發(fā)礦渣膠凝材料置于NaCl溶液中連續(xù)存放，存放溫度范圍為-15°C 90°C，存放時(shí)間為I天 400天。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述使用氯化鈉提高氫氧化鈉激發(fā)礦渣膠凝材料強(qiáng)度的方法，其特征在于，所述步驟二中堿激發(fā)礦渣膠凝材料在NaCl溶液中和大氣環(huán)境中間隔存放，先在NaCl溶液中存放，溫度范圍為-15°C 90°C，存放時(shí)間為I天 60天，再在大氣環(huán)境中存放，溫度范圍為25°C 250°C，存放時(shí)間為I天 60天，如此交替即可。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述使用氯化鈉提高氫氧化鈉激發(fā)礦渣膠凝材料強(qiáng)度的方法，其特征在于，間隔存放時(shí)交替10-50次。
全文摘要
一種使用氯化鈉提高氫氧化鈉激發(fā)礦渣膠凝材料強(qiáng)度的方法，首先使用NaOH作為堿性激發(fā)劑激發(fā)礦渣制備堿膠凝材料，然后將膠凝材料養(yǎng)護(hù)一定時(shí)間；然后將養(yǎng)護(hù)后的堿膠凝材料置于NaCl溶液中存放一段時(shí)間即可提高堿激發(fā)礦渣膠凝材料的強(qiáng)度；所述用NaOH作為堿性激發(fā)劑激發(fā)礦渣制備堿膠凝材料的方法是將礦渣粉磨到比表面積為500m2/kg，加入礦渣重量0.5～15％的NaOH混合均勻，然后加水?dāng)嚢瑁景l(fā)明可提高其后期強(qiáng)度，防止后期強(qiáng)度倒縮，從而改善了堿激發(fā)礦渣膠凝材料力學(xué)性能，具有工藝簡(jiǎn)單，節(jié)能環(huán)保，操作簡(jiǎn)單，控制方便，便于工業(yè)化應(yīng)用的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C04B22/06GK102795798SQ201210248940
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者宋強(qiáng), 嵇鷹, 徐德龍, 李輝, 薛群虎, 楊振, 趙宇, 加燕飛, 周華 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)