一种硫硅酸钙基胶凝材料

本发明涉及建筑材料，具体涉及一种硫硅酸钙基胶凝材料。

背景技术：

1、在水泥工业生产过程中，水泥窑炉预热区会堆积形成一层绿色的窑环，1960年sundius和peterson首次将这种绿色硫酸盐窑环中的一种有色矿物定义为硫硅酸钙(ca5(sio4)2so4，c5s2$)矿物。1966年gutt和smith实验发现硫硅酸钙矿物在1000℃左右形成，在开放系统中于1150℃分解，在封闭容器中在约1300℃分解。

2、硫硅酸钙矿物在水泥窑环中发现之后，在未优化原料设计或煅烧工艺不佳的硫铝酸盐水泥熟料中也经常发现少量的硫硅酸钙矿物存在，并认为它是熟料中的有害相，因为不少研究认为硫硅酸钙矿物在水中几乎没有活性，只是存在于水泥窑炉的废渣或者硫铝酸盐水泥熟料煅烧的过渡矿物，在硫铝酸盐水泥制备过程中要尽量避免这种矿相形成，以免对水泥熟料的性能造成不利影响。

3、然而，现有研究表明硫硅酸钙矿物具有潜在的水化活性，但硫硅酸钙矿物单独存在于常温水溶液中水化活性极低，在55℃和100％ rh条件下固水化硬化2年后测试水化程度仅为12.2％。虽然目前可以制备出与天然矿物结构相似的硫硅酸钙矿物，但现有的制备方法所需的条件苛刻，原材料也须采用分析纯试剂，煅烧保温时间较长，因此无法迅速大量地制备。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种硫硅酸钙基胶凝材料，以解决现有技术中硫硅酸钙基胶凝材料制备条件苛刻、煅烧时间长、硫硅酸钙基胶凝材料凝结硬化条件不明确的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、一种硫硅酸钙基胶凝材料，获取一种硫硅酸钙基胶凝材料，并对该胶凝材料进行养护。

4、优选地，所述硫硅酸钙基胶凝材料通过如下方法制备得到：

5、步骤1：将石灰石、二水石膏、硅灰与矿化剂混合，并研磨过筛，得到生料；

6、步骤2：将步骤1得到的生料在1100℃～1200℃条件下进行30～120min的煅烧，得到熟料，冷却至室温，得到所述硫硅酸钙基胶凝材料。

7、优选地，在步骤1中，按照质量份数计算，各组分用量为：石灰石55～65份；二水石膏20～30份；硅灰10～20份；矿化剂0.1～0.3份。

8、优选地，在步骤2中，煅烧温度为1130℃～1150℃。

9、优选地，在步骤2中，煅烧时间为30～60min。

10、优选地，所述养护为碳酸化养护。

11、优选地，所述碳酸化养护包括如下步骤：

12、s1：将所述硫硅酸钙基胶凝材料与水混合并压实；

13、s2：在室温下，将s1压实后的样品放入湿度为10％～90％，co2浓度为5％～100％的环境中进行碳化养护。

14、优选地，所述湿度为20％～90％。

15、优选地，co2浓度为10％～100％。

16、优选地，在s2中，养护时间至少为1d。

17、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

18、本发明对硫硅酸钙基胶凝材料进行深入研究，扩大了硫硅酸钙基胶凝材料对原材料的选择范围，降低了硫硅酸钙基胶凝材料的制备难度，为其大规模生产提供基础；同时，本发明还对硫硅酸钙基胶凝材料的养护条件也进行了深入研究，优化了养护条件，提高硫硅酸钙基胶凝材料的力学性能，并且通过长期储存大气中的二氧化碳，作为硫硅酸钙基胶凝材料中稳定形式的碳酸钙，来减少对环境的影响，这符合绿色低碳胶凝材料的要求。

技术特征：

1.一种硫硅酸钙基胶凝材料，其特征在于，获取一种硫硅酸钙基胶凝材料，并对该胶凝材料进行养护。

2.根据权利要求1所述硫硅酸钙基胶凝材料，其特征在于，所述硫硅酸钙基胶凝材料通过如下方法制备得到：

3.根据权利要求2所述硫硅酸钙基胶凝材料，其特征在于，在步骤1中，按照质量份数计算，各组分用量为：石灰石55～65份；二水石膏20～30份；硅灰10～20份；矿化剂0.1～0.3份。

4.根据权利要求2所述硫硅酸钙基胶凝材料，其特征在于，在步骤2中，煅烧温度为1130℃～1150℃。

5.根据权利要求2所述硫硅酸钙基胶凝材料，其特征在于，在步骤2中，煅烧时间为30～60min。

6.根据权利要求1所述硫硅酸钙基胶凝材料，其特征在于，所述养护为碳酸化养护。

7.根据权利要求6所述硫硅酸钙基胶凝材料，其特征在于，所述碳酸化养护包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述硫硅酸钙基胶凝材料，其特征在于，所述湿度为20％～90％。

9.根据权利要求7所述硫硅酸钙基胶凝材料，其特征在于，co2浓度为10％～100％。

10.根据权利要求7所述硫硅酸钙基胶凝材料，其特征在于，在s2中，养护时间至少为1d。

技术总结
本发明公开了一种硫硅酸钙基胶凝材料，获取一种硫硅酸钙基胶凝材料，并对该胶凝材料进行养护。本发明对硫硅酸钙基胶凝材料进行深入研究，扩大了硫硅酸钙基胶凝材料对原材料的选择范围，降低了硫硅酸钙基胶凝材料的制备难度，为其大规模生产提供基础；同时，本发明还对硫硅酸钙基胶凝材料的养护条件也进行了深入研究，优化了养护条件，提高硫硅酸钙基胶凝材料的力学性能，并且通过长期储存大气中的二氧化碳，作为硫硅酸钙基胶凝材料中稳定形式的碳酸钙，来减少对环境的影响，这符合绿色低碳胶凝材料的要求。

技术研发人员：岳燕飞,李洋蕊,钱觉时
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15