专利名称：一种以脱硫石膏为激发剂的水泥-矿渣粉胶凝体系的制作方法
技术领域：
本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种以脱硫石膏为激发剂的水泥-矿渣粉胶凝体系。
背景技术：
"十一五"期间重点发展经济，保证万元GDP能耗比2005年下降20%左右，万元工业 增加值取水量下降35%， 15种主要矿产资源产出的GDP提高2(m左右；主要再生资源回收 利用量提高65%以上，工业固体废渣利用率提高到60%以上。在混凝土行业，要达到这一 目标，可通过提高矿物掺合料对水泥的替代率这一途径，但由于大多数矿物掺合料的早期 活性较低，导致胶凝体系早期强度较低，限制了其在砂浆(混凝土)的应用。
与此同时，"十一五"环境规划中国家对大型燃煤企业烟气脱硫工程的投入加大，产 生的工业副产品脱硫石膏的高效利用问题引起人们的广泛关注，若处置不当，烟气脱硫工 程只是转化了污染形态，并未从根本上解决二氧化硫的污染，且堆置起来将更加严重的污 染土地、水源等宝贵资源。因此，如何资源化高效利用脱硫石膏成为解决二氧化硫污染的 关键。目前，国内外关于脱硫石膏的资源化利用问题大都从制作石膏制品的角度出发。而 我国由于地域特点，对石膏产品的需求量不大，且天然石膏矿藏丰富，利用脱硫石膏生产 制品的前景不佳，所以脱硫石膏利用率不高。而将脱硫石膏做为水泥添加剂、砂桨外加剂 组分和复合掺合料的活性激发剂则是一种更高效的资源化利用途径。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工程造价低、矿渣粉替代率高、早期强度高、后期强度发 展稳定的以脱硫石膏为激发剂的水泥-矿渣粉胶凝体系。
本发明提出的水泥-矿渣粉胶凝体系，由水泥、矿渣粉和脱硫石膏组成，各组份的重量
比为
水泥 10-40
矿渣粉 60-90
脱硫石膏 2-15 其总重量满足100%。
各组份较佳的重量比为
水泥 20-30 矿渣粉 70-80 脱硫石膏 5-10 其总重量满足100%。
本发明的制备方法是按前述各重量比例称量各组份，将水泥、矿渣粉和脱硫石膏依 次加入混合机中搅拌，时间为2-4分钟，然后粉磨至细度为300目左右，得到所需产品。
本发明中，脱硫石膏为燃煤电厂烟气脱硫后产生的废弃物，主要成分为二水石膏，另 外还有少量的半水石膏、碳酸钙和一些可溶性盐类。脱硫石膏对水泥-矿渣粉胶凝体系中的 矿渣粉有较好的激发作用。这一方面由于脱硫石膏中的二水石膏能促进水泥熟料中C3S矿 物的水化，同时其可溶性杂质离子及CaC03的存在有利于加速水泥的水化，这样相对于未 掺脱硫石膏的水化体系，增大了液相中Ca(OH)2的浓度，为矿渣粉碱性激发提供了条件， 促使矿渣粉进行水化反应;.另一方面，体系中的脱硫石膏在碱性环境中，可直接与矿渣粉 中的活性八1203反应生产钙矾石，对体系的强度有较大的贡献。矿渣粉活性组分A1203与 硫酸钙的反应消耗了大量的Ca(OH)2,降低了其在液相中浓度，进而促使水泥熟料进一歩 水化。由此可见，脱硫石膏在水泥-矿渣粉胶凝体系中同时促进了水泥和矿渣粉的水化，对 矿渣粉的激发起到碱性激发和硫酸盐激发的双重效果。
本发明为细粉状材料，在矿渣粉比例为60%-90%的情况下，早期力学性能即能达到P.O 42.5级水泥的标准，且后期强度发展稳定。使用本发明可制备绿色化程度很高的胶凝体系， 且有效避免大掺量矿渣粉胶凝体系的早期强度发展缓慢，影响工程进程和质量的问题。使 用时，可按照普通硅酸盐水泥的方法使用，具体用量及水灰比，通过试验确定。
本发明可供商品混凝土搅拌站、商品砂浆搅拌站使用，可适用于不同工程需要，尤其 是海工混凝土工程和耐硫酸盐砂浆工程。
具体实施例方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例l，以脱硫石膏为激发剂的水泥-矿渣胶凝体系，按重量比为水泥30、矿渣粉
65和脱硫石膏5配制而成。所得产物与水混合，当水胶比为0.5时，此胶凝体系3d、 7d 和28d抗压强度分别为17.8MPa、 34.2MPa和45.6MPa。 60d强度可达58.6MPa。
实施例2，以脱硫石膏为激发剂的水泥-矿渣胶凝体系，按重量比为水泥25、矿渣粉 65和脱硫石膏10配制而成。所得产物与水混合，当水胶比为0.5时，此胶凝体系3d、 7d 和28d的抗压强度分别为17.0MPa、 35.9MPa和47.3MPa。 60d强度可达53.4MPa。
实施例3，以脱硫石膏为激发剂的水泥-矿渣胶凝体系，按重量比为水泥20、矿渣72.5和脱硫石膏7.5配制而成。所得产物与水混合，当水胶比为0.5时，此胶凝体系3d、 7d和28d的抗压强度分别为18.1MPa、 34.4MPa禾tl 46.9MPa。 60d强度可达60.9MPa。
权利要求
1、一种以脱硫石膏为激发剂的水泥-矿渣粉胶凝体系，其特征在于由水泥、矿渣粉和脱硫石膏组成，各组份的重量比为水泥10-40矿渣粉 60-90脱硫石膏2-15其总重量满足100％。
2、 根据权利要求1所述的以脱硫石膏为激发剂的水泥-矿渣粉胶凝体系，其特征在于 各组份的重量比为水泥 20-30矿渣粉 70-80脱硫石膏 5-10 其总重量满足100%。
全文摘要
本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种以脱硫石膏为激发剂的水泥-矿渣粉胶凝材料体系。由水泥、矿渣粉和脱硫石膏组成，使用本发明可在矿渣粉比例为60％-90％的情况下，早期力学性能即能达到P.O 42.5级水泥的标准，且后期强度发展稳定。使用本发明可制备绿色化程度很高的胶凝体系，且有效避免大掺量矿渣粉胶凝体系的早期强度发展缓慢，影响工程进程和质量的问题。本发明适用于商品混凝土搅拌站和商品砂浆搅拌站作为原料使用，更适合于工程中配制海工混凝土和耐硫酸盐砂浆。
文档编号C04B22/14GK101343161SQ20081004179
公开日2009年1月14日 申请日期2008年8月15日 优先权日2008年8月15日
发明者孙振平, 敏 庞 申请人:同济大学