一种植生混凝土胶凝材料及其制备方法与流程

本发明属于混凝土胶凝材料，具体涉及一种植生混凝土胶凝材料及其制备方法。

背景技术：

1、植生混凝土是为保护生态环境大力发展并推广应用的一种具有一定孔隙大小和孔隙率的多孔混凝土，混凝土孔隙中充填植物生长所需营养质，植物生长在混凝土表面，根系穿透混凝土内部孔隙，形成植物-骨架-土壤有机结合体。植生混凝土具有透水混凝土结构功能特点，同时又具备植物生长性能的特点。

2、植生混凝土技术繁多，例如：1、使用工业固废钢渣制作钢渣骨料，并复合钢渣粉以及增强剂；2、使用硅酸盐体系水泥和硫铝酸盐水泥，再复合粉煤灰、矿粉、硅灰、减水剂、粗骨料以及针对硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的促凝剂铝酸钠、碳酸锂和无水硫酸钠；3、使用低碱大孔隙率外加剂制备混凝土技术；4、使用硫铝酸盐水泥、硅灰、粉煤灰、骨料、水溶性纤维，制作的混凝土在酸性溶液中浸泡后再进行使用等。纵观以上技术，存在不同程度的问题：有的强度较低，有的水泥水化物环境ph值高，有的制作过程复杂成本过高等。

3、因此，本发明提供的一种植生混凝土胶凝材料及其制备方法，已至少解决上述部分技术问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供一种植生混凝土胶凝材料及其制备方法，以解决上述部分技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种植生混凝土胶凝材料，包括按重量百分比计的以下原料混合粉磨而成：

3、

4、

5、所述激发剂包括质量比为75-85:15-25的石膏和硫铝酸盐水泥熟料。

6、进一步的，所述硫铝酸盐水泥熟料中无水硫铝酸钙和硅酸二钙的质量分数之和不小于60％。

7、进一步的，所述硫铝酸盐水泥熟料中无水硫铝酸钙的质量分数不小于25％、硅酸二钙的质量分数不小于25％。

8、进一步的，所述石膏选自天然硬石膏、改性脱硫石膏、改性磷石膏中的至少一种。

9、进一步的，所述矿渣粉符合gb/t 18046-2017中s95或s105的规定。

10、进一步的，所述粒化高炉矿渣符合gb/t 203-2008中的规定。

11、进一步的，所述石灰石中三氧化二铝的质量分数不大于2.5％。

12、进一步的，所述火山灰质混合材应符合gb/t2847活性混合材要求。火山灰质混合材包括天然火山灰质和人工火山灰质的至少一种，天然火山灰质至少为火山灰、凝灰岩、沸石岩、浮石、硅藻土的一种，人工火山灰质至少为煤粉灰、煤矸石、烧页岩、烧粘土、煤渣、偏高岭石的一种。所述人工火山灰质混合材中粉煤灰至少符合gb/t1596ⅲ级指标要求。

13、本发明还公开了一种植生混凝土胶凝材料的制备方法，将各原料单独粉磨后按比例混合或按比例配料后投入粉磨设备共同粉磨，制得所述植生混凝土胶凝材料。

14、进一步的，所述各原料单独粉磨或共同粉磨至比表面积大于400m2/kg。

15、控制石灰石中的三氧化二铝小于2.5％的目的是为了控制石灰石中的粘土质含量，确保胶凝材料的强度。

16、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

17、本发明使用满足要求的粒化高炉矿渣粉或粒化高炉矿渣，配合适宜的激发剂，再复合低钙高硅铝的火山灰质混合材以及石灰石等磨细制备的胶凝材料，具有抗折、抗压强度高等特点。相较于其他方法，本发明在保证高强度的前提下，其水化产物的ph值可下降至9.5以下，碳排放极低，并且制得的混凝土水化物耐植物根系所产生酸性物质的侵蚀，耐久性好。所述方法制备的植生混凝土材料工艺简单，无需掺加降碱剂、或对混凝土进行酸处理以及掺加种类繁多的外加剂，或者使用树脂包裹骨料等等，大降低了生产制作成本。

18、本发明采用了新型超硫酸盐技术，中国建筑材料协会标准t/cbmf 192—2022《矿渣硫铝酸盐水泥》是通过石膏类物质复合特定矿物组分硫铝酸盐水泥熟料作为激发剂激发粒化高炉矿渣活性制得的高性能胶凝材料，该胶凝材料较使用石膏或者石膏加硅酸盐水泥熟料作为激发剂而言，其激发效果得到了大幅度提升，解决了过去超硫酸盐水泥胶凝材料早期强度低、容易起砂、易碳化等问题。而本发明又是在上面所述矿渣硫铝酸盐水化体系中，再复掺加较多的石灰石以及低钙高硅铝的火山灰质混合材，生成以复合型钙矾石为主要水化产物，其ph值低，并且后期由于火山灰质混合材中的活性二氧化硅和三氧化二铝吸收水化环境中的氢氧化钙，可进一步度降低水化物的ph值，而低ph混凝土环境更有益于植物存活、生长。除此之外，所述石灰石在该水化体系中，扮演了双重角色，一是石灰石可以参与水化反应，取代部分石膏参与胶凝材料的的水化反应，生成以单碳型水化碳铝酸钙为主的水化产物或复合碳酸盐型钙矾石，其水化浆体形成致密结构，并阻止钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙转变，稳定钙矾石的生成；另一方面，未参与水化石灰石中的碳酸钙颗粒成为晶核，其表面沉积大量的水化产物连生体并形成密集毯状堆积物和清晰的毛丛区，从而提高了胶凝材料各组份的连结强度。以上作用的叠加、复合，使掺加石灰石这类胶凝材料结构致密，同时使水化物保持较低的ph值。

技术特征：

1.一种植生混凝土胶凝材料，其特征在于，包括按重量百分比计的以下原料混合粉磨而成：

2.根据权利要求1所述的一种植生混凝土胶凝材料，其特征在于，所述硫铝酸盐水泥熟料中无水硫铝酸钙和硅酸二钙的质量分数之和不小于60％。

3.根据权利要求2所述的一种植生混凝土胶凝材料，其特征在于，所述硫铝酸盐水泥熟料中无水硫铝酸钙的质量分数不小于25％、硅酸二钙的质量分数不小于25％。

4.根据权利要求1所述的一种植生混凝土胶凝材料，其特征在于，所述石膏选自天然硬石膏、改性脱硫石膏、改性磷石膏中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种植生混凝土胶凝材料，其特征在于，所述矿渣粉符合gb/t18046-2017中s95级或s105级的规定。

6.根据权利要求1所述的一种植生混凝土胶凝材料，其特征在于，所述粒化高炉矿渣符合gb/t 203-2008中的规定。

7.根据权利要求1所述的一种植生混凝土胶凝材料，其特征在于，所述石灰石中三氧化二铝的质量分数不大于2.5％。

8.根据权利要求1所述的一种植生混凝土胶凝材料，其特征在于，所述火山灰质混合材符合gb/t2847活性混合材要求；火山灰质混合材包括天然火山灰质混合材和人工火山灰质混合材的至少一种，所述人工火山灰质混合材中粉煤灰至少符合gb/t1596ⅲ级指标要求。

9.一种植生混凝土胶凝材料的制备方法，其特征在于，按权利要求1所述比例，各原料单独粉磨后按比例混合或按比例配料后入粉磨设备共同粉磨，制得所述植生混凝土胶凝材料。

10.根据权利要求9所述的一种植生混凝土胶凝材料的制备方法，其特征在于，所述各原料单独粉磨或共同粉磨至比表面积大于400m2/kg。

技术总结
本发明公开了一种植生混凝土胶凝材料及其制备方法，属于混凝土胶凝材料技术领域，所述植生混凝土胶凝材料，包括按重量百分比计的以下原料混合粉磨而成：35％‑55％的矿渣粉或粒化高炉矿渣、1‑40％的石灰石、5‑30％的火山灰质混合材和15‑25％的激发剂，所述激发剂包括质量比为75‑85:15‑25的石膏和硫铝酸盐水泥熟料。本发明使用满足要求的矿渣粉或粒化高炉矿渣，配合适宜的激发剂，再复合低钙高硅铝的火山灰质混合材料以及石灰石等磨细制备的胶凝材料，具有抗折、抗压强度高、水化产物的pH值低等特点。该技术粒化矿渣利用效率高，同等级强度胶凝材料产品碳排放极低。本发明制备方法工艺简单、生产成本低。

技术研发人员：喻庆华,李文进,周严洪,张凌志,杨欢,张宇航,杜静
受保护的技术使用者：嘉华特种水泥股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16