一種環(huán)保水泥混合材、水泥及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種環(huán)保水泥混合材、用這種混合材制成 的水泥及水泥的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 2014年，中國(guó)水泥的總產(chǎn)量已達(dá)24. 76億噸，占世界產(chǎn)量的50%以上。水泥的原 材料為石灰石和粘土，均為不可再生資源。同時(shí)，隨著工業(yè)化進(jìn)程的深入，每年工業(yè)廢棄物 產(chǎn)生量巨大，占用土地，造成環(huán)境污染。如果將工業(yè)廢棄物作為水泥混合材來(lái)替代部分水 泥，不僅可以減小水泥生產(chǎn)對(duì)不可再生資源的消耗，降低水泥成本，而且可以提高工業(yè)廢棄 物的附加值，做到變廢為寶，符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展所需要求。
[0003] 鋼渣、脫硫灰、爐渣、粉煤灰等均為主要的大宗工業(yè)固體廢棄物，長(zhǎng)期以來(lái)，這些工 業(yè)固體廢棄物的廢棄堆放不僅占用了大片的工業(yè)和農(nóng)業(yè)用地，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染， 浪費(fèi)了大量的資源，而且影響了相關(guān)工業(yè)固體廢棄物行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。鋼渣是煉鋼過(guò)程 中排出的熔渣，是冶煉行業(yè)的主要固體副產(chǎn)物，其化學(xué)成分和礦物組成接近于水泥熟料，含 有少量的硅酸二鈣和硅酸三鈣，具有潛在膠凝活性的物質(zhì)；脫硫灰是煙氣脫硫過(guò)程中產(chǎn)生 的脫硫副產(chǎn)物，其中含有的硫酸鈣等物質(zhì)與水泥主要成份相近；爐渣是火力發(fā)電廠鍋爐中 產(chǎn)生的工業(yè)廢渣，每年產(chǎn)量過(guò)億噸，但綜合利用率低，其中含有的大量活性Si0 2、Al2O3是硅 酸鹽水泥的主要化學(xué)組成成分；粉煤灰是煤炭燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物，其中含有的 氧化硅和氧化鋁可與水泥水化產(chǎn)物中的氫氧化鈣發(fā)生二次水化反應(yīng)，生成的CSH、CAH類硅 酸鹽礦物可提高水泥基材料的后期強(qiáng)度和耐久性。由于鋼渣、脫硫灰、爐渣和粉煤灰中均含 有與水泥成份相近的組成或能發(fā)生水化反應(yīng)的潛在膠凝活性物質(zhì)，因此均可作為水泥的混 合材料，提高水泥產(chǎn)量，降低水泥生產(chǎn)成本，調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，改善水泥性能與質(zhì)量，綜合 利用工業(yè)廢棄物，減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)的生態(tài)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保水泥混合材，可以解決工業(yè)固體廢棄物利用問(wèn) 題。
[0005] -種環(huán)保水泥混合材，所述混合材包括按重量份計(jì)的以下組分：
[0006] 鋼渣微粉5-15份，脫硫灰2-15份，爐渣4-15份，粉煤灰3-15份。
[0007] 進(jìn)一步的，所述混合材包括按重量份計(jì)的以下組分：
[0008] 鋼渣微粉8-12份，脫硫灰4-12份，爐渣8-13份，粉煤灰5-13份。
[0009] 所述的鋼渣微粉為急冷處理工藝生產(chǎn)的鋼渣經(jīng)磁選、磨細(xì)工藝制得。
[0010] 所述的鋼渣微粉，其游離氧化鈣含量< 3%，表觀密度多2. 5t/m3,含水量< 1 %，粒 度小于0. 075mm的部分重量份占75-100%，親水系數(shù)小于1。
[0011] 所述的脫硫灰為半干法脫硫灰，其成分包括按重量份計(jì)的以下組分：
[0012] Ca045-60 份，S033-15 份，MgO、Si02、A1203、FeO 和 K2O 的含量均小于 2 份。
[0013] 所述的爐渣包括按重量份計(jì)的以下組分：
[0014] Si0237-61 份，Al20315-36 份，F(xiàn)e2035-24 份，Ca02-10 份。
[0015] 所述的粉煤灰包括按重量份計(jì)的以下組分：
[0016] Si0231-60 份，Ca011-24 份，Al20312-36 份，F(xiàn)e2032-8 份，S030-6 份。
[0017] 所述的環(huán)保水泥混合材制成的水泥，所述水泥包括以下重量份計(jì)的物料：水泥熟 料45-60份，石灰石10-20份，天然石膏2-7份，環(huán)保水泥混合材14-60份。
[0018] 進(jìn)一步的，所述的環(huán)保水泥混合材制成的水泥，所述水泥包括以下重量份計(jì)的物 料：水泥熟料48-55份，石灰石12-16份，天然石膏3-6份，環(huán)保水泥混合材25-50份。
[0019] 所述的水泥在建筑工程及道路鋪裝中的應(yīng)用。
[0020] 本發(fā)明提供的一種環(huán)保水泥混合材、水泥及應(yīng)用，有益效果如下：
[0021] 1、鋼渣、脫硫灰、爐渣和粉煤灰中含有較多的0&0、5102)1 20316203，與水泥成分相 似，可作為混合材料應(yīng)用于水泥的制備，增加了固體廢棄物鋼渣、脫硫灰、爐渣和粉煤灰的 有效利用途徑，不僅具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益，而且減少了固體廢棄物對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)了環(huán) 境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益共贏。
[0022] 2、降低了水泥生產(chǎn)的成本，生產(chǎn)得到的水泥性能好，質(zhì)量高，本發(fā)明制備的水泥凝 結(jié)時(shí)間、安定性和抗折抗壓強(qiáng)度均滿足《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007)中的要求。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施 例表述的范圍。
[0024] 實(shí)施例1
[0025] 取某水泥廠熟料55份，天然石膏4份，某鋼廠半干法脫硫灰2份，鋼渣微粉15份， 石灰石15份，某電廠爐渣6份，粉煤灰3份，混合制備P · C32. 5水泥，測(cè)試其凝結(jié)時(shí)間、安 定性及3d和28d強(qiáng)度。
[0026] 其中鋼渣微粉游離氧化鈣水平1%，表觀密度2. 8t/m3,含水量0. 8%，粒度范圍小 于0. 075mm部分占80%，外觀無(wú)團(tuán)粒結(jié)塊，親水系數(shù)0. 9。
[0027] 脫硫灰組分中：CaO含量為45份，SO3含量為13份，MgO含量為1份、SiO 2含量為 1份、Al2O3含量為1. 5份、FeO含量為1份、K 20含量為1. 2份。
[0028] 爐渣組分中：SiO2含量為50份，Al 203含量為30份，F(xiàn)e 203含量為22份，CaO含量 為8份。
[0029] 粉煤灰分中：SiO2含量為40份，CaO含量為20份，Al 203含量為20份，F(xiàn)e 203含量 為4份，SO3含量為3份。
[0030] 實(shí)施例2
[0031 ] 取某水泥廠熟料55份，天然石膏4份，某鋼廠半干法脫硫灰4份，鋼渣微粉15份， 石灰石13份，某電廠爐渣6份，粉煤灰3份，混合制備P · C32. 5水泥，測(cè)試其凝結(jié)時(shí)間、安 定性及3d和28d強(qiáng)度。
[0032] 其中鋼渣微粉游離氧化鈣水平1. 5%，表觀密度2. 9t/m3,含水量0. 7%，粒度范圍 小于0. 075mm部分占90%，外觀無(wú)團(tuán)粒結(jié)塊，親水系數(shù)0. 9。
[0033] 脫硫灰組分中：CaO含量為50份，SO3含量為12份，MgO含量為1. 5份、SiO 2含量 為1份、Al2O3含量為I. 5份、FeO含量為1份、K 20含量為I. 2份。
[0034] 爐渣組分中：SiO2含量為50份，Al 203含量為30份，F(xiàn)e 203含量為22份，CaO含量 為8份。
[0035] 粉煤灰分中：SiO2含量為40份，CaO含量為20份，Al 203含量為20份，F(xiàn)e 203含量 為4份，SO3