一种工业固废基土凝石及制备方法与流程

1.本发明涉及水泥技术领域，具体为一种工业固废基土凝石及制备方法。


背景技术：

2.资源短缺、环境恶化是当今人类社会面临的两大难题，走可持续发展的道路已成为未来发展的长期战略，水泥不仅是人类建筑文明的物质基础，又是造成目前资源、能源过度消耗、环境恶化的主要原因之一，同时，随着我国基础工矿业的迅猛发展，工矿业固体排放物逐年增加，而由于其利用率地，大多以堆存处置，给堆场周围带来了严重的环境污染。
3.凝石作为水泥的演化产品之一，以固体废弃物为主要原料，其高效、清洁的生产工艺，从根本上解决了传统水泥工业的高能耗、高污染、高成本等难题，具体广阔的应用前景。
4.现有的各种凝石材料大多强度不够，坍落度大于普通水泥，无法满足使用需求。


技术实现要素：

5.本发明目的是提供一种工业固废基土凝石及制备方法，以解决现有技术中，各种凝石材料大多强度不够，使用寿命较短，坍落度大于普通水泥的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业固废基土凝石，包括以下组成成分：
7.矿渣粉、粉煤灰、煤矸石、高岭土、ph调节剂、缓凝剂、减水剂、固化剂和水。
8.优选的，各组成成分的质量份数如下：矿渣粉22～36份、粉煤灰16.5～27份、煤矸石11～18份、高岭土5.5～9份、ph调节剂0.3～0.4份、缓凝剂0.2～0.4份、减水剂0.05～0.15份、固化剂0.1～0.3份和水16～25份。
9.优选的，所述ph调节剂为na2co3、nahco3或koh中的一种；所述缓凝剂为甘油、麦芽糖或柠檬酸中一种。
10.优选的，所述减水剂为脂肪族高效减水剂或氨基高效减水剂中一种；所述固化剂为硅灰或氟硅酸钠中的一种。
11.优选的，所述高岭土的规格要求为100目～200目。
12.优选的，所述矿渣粉、粉煤灰、煤矸石和高岭土的含量比为4:3:2:1。
13.一种工业固废基土凝石的制备方法，包括以下步骤：
14.s1，烘干：
15.将矿渣粉、粉煤灰、煤矸石和高岭土进行烘干，使得水分含量低于1％；
16.s2，破碎磨粉：
17.将矿渣粉、粉煤灰和煤矸石进行破碎，并磨成粉；
18.s3，混合：
19.将矿渣粉、粉煤灰、煤矸石、高岭土和水进行混合搅拌15min，然后加入ph调节剂搅拌3min，最后依次加入缓凝剂、减水剂和固化剂搅拌10min；
20.s4，制作凝石：
21.将经过s3处理后的混合料倒入模具中，放入20℃
±
1℃，湿度≥60％的环境中养护24h，然后拆模，再于同样的环境下，养护60d。
22.本发明至少具备以下有益效果：
23.(1)本发明提供的一种工业固废基土凝石及制备方法，将矿渣粉、粉煤灰、煤矸石和高岭土按4:3:2:1的含量进行混合，并加入ph调节剂调节ph，然后加入缓凝剂、减水剂、固化剂，制备出的凝石材料，通过性能检测，具有强度高，坍落度低，抗碳化性能好的优点，具有广阔的应用前景；
24.(2)本发明提供的一种工业固废基土凝石及制备方法，以工业固体废弃物为主要原料，环保、成本低，而且加工工艺相较于传统的水泥加工工艺，操作流程简单，大大提高了生产效率，降低了生产成本。
具体实施方式
25.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例1
27.一种工业固废基土凝石，各组成成分及质量份数如下：矿渣粉22份、粉煤灰16.5份、煤矸石11份、高岭土5.5份、ph调节剂0.3份、缓凝剂0.2份、减水剂0.05份、固化剂0.1份和水16份。
28.其中，所述ph调节剂为na2co3；所述缓凝剂为甘油；
29.其中，所述减水剂为脂肪族高效减水剂；所述固化剂为硅灰；
30.其中，所述高岭土的规格要求为100目～200目；
31.其中，所述矿渣粉、粉煤灰、煤矸石和高岭土的含量比为4:3:2:1。
32.实施例2
33.一种工业固废基土凝石，各组成成分及质量份数如下：矿渣粉28份、粉煤灰21份、煤矸石14份、高岭土7份、ph调节剂0.35份、缓凝剂0.3份、减水剂0.09份、固化剂0.16份和水22份。
34.其中，所述ph调节剂为nahco3；所述缓凝剂为麦芽糖；
35.其中，所述减水剂为脂肪族高效减水剂；所述固化剂为硅灰；
36.其中，所述高岭土的规格要求为100目～200目；
37.其中，所述矿渣粉、粉煤灰、煤矸石和高岭土的含量比为4:3:2:1。
38.实施例3
39.一种工业固废基土凝石，各组成成分及质量份数如下：矿渣粉36份、粉煤灰27份、煤矸石18份、高岭土9份、ph调节剂0.3～0.4份、缓凝剂0.4份、减水剂0.15份、固化剂0.3份和水25份。
40.其中，所述ph调节剂为koh；所述缓凝剂为柠檬酸；
41.其中，所述减水剂为氨基高效减水剂；所述固化剂为氟硅酸钠；
42.其中，所述高岭土的规格要求为100目～200目；
43.其中，所述矿渣粉、粉煤灰、煤矸石和高岭土的含量比为4:3:2:1。
44.以上实施例1-3提供的一种工业固废基土凝石的制备方法，包括以下步骤：
45.s1，烘干：
46.将矿渣粉、粉煤灰、煤矸石和高岭土进行烘干，使得水分含量低于1％；
47.s2，破碎磨粉：
48.将矿渣粉、粉煤灰和煤矸石进行破碎，并磨成粉；
49.s3，混合：
50.将矿渣粉、粉煤灰、煤矸石、高岭土和水进行混合搅拌15min，然后加入ph调节剂搅拌3min，最后依次加入缓凝剂、减水剂和固化剂搅拌10min；
51.s4，制作凝石：
52.将经过s3处理后的混合料倒入模具中，放入20℃
±
1℃，湿度≥60％的环境中养护24h，然后拆模，再于同样的环境下，养护60d。
53.对以上实施例制备的产品，进行了相关测试，结果如下表所示：
[0054][0055]
综上，本发明提供的一种工业固废基土凝石及制备方法得到的产品，强度高，坍落度低，抗碳化性能好。
[0056]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0057]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。