[发明专利]一种耐高温复合水泥基材料及其制备方法

说明书

本发明涉及胶凝材料技术领域。目的是提供一种适用于高温环境中的耐高温复合水泥基材料及其制备方法。采用的技术方案是：粉体原料按重量计包括：矿渣60～70份、偏高岭土20～30份、煅烧铝矾土5～10份、氢氧化铝4～8份、复合生态纤维0.0001～0.0005份、钢纤维0.005～0.0015份、YP‑3缓凝剂0.1～0.2份；液体原料按重量计包括：水玻璃溶液45～65份。本发明能够利用工业副产品，绿色节能，产品的凝结时间长，能够满足正常施工要求，具有优异的力学性能和耐高温性能，其强度高于52.5等级的普通硅酸盐水泥，在1000℃高温作用下能够保证结构不破坏。

技术领域

本发明属于胶凝材料技术领域，具体涉及一种耐高温复合水泥基材料及其制备方法。

背景技术

水泥材料是全球用量最大的人造材料。随着我国经济的飞速发展，对水泥的需求量不断增加，我国的水泥产量已连续多年居世界首位。传统硅酸盐水泥的生产是一个高能耗、高资源消耗、高环境负荷的产业，给我国的能源、资源和环境方面都带来沉重的压力，也给水泥工业的可持续发展带来严峻的挑战。

碱激发类胶凝材料是由具有潜在活性的工业副产品和碱组分组成的一种新型胶凝材料。与传统的硅酸盐水泥相比，碱激发类胶凝材料能有效利用工业副产品和废渣，生产过程简单，生产能耗低，自然资源消耗和温室气体排放少，是一种环境友好型绿色建材。同时，碱激发类胶凝材料具有高强、低水化热以及良好的抗渗、抗冻和抗蚀等特性，是一种很有发展前途的新型胶凝材料，是近几十年来胶凝材料领域的研究热点之一。

目前，有关碱激发胶凝材料的现有技术大多基于单种胶凝原料，如粉煤灰、偏高岭土、矿渣和赤泥等，制造出的胶凝材料都具备快凝早强这一特点。然而，在实际的工程现场施工过程中，过短的凝结时间会导致施工作业难以进行和完成，要实现碱激发胶凝材料在建筑业的推广应用，必须要克服这一问题。

公开号为CN102910882B的《一种纤维增强碱激发胶凝材料及其制备方法》所制备的纤维增强碱激发胶凝材料采用了聚乙烯醇纤维增强了碱激发偏高岭土矿渣胶凝材料的抗压强度和抗折强度。但是上述发明中采用的纤维属柔性纤维，其作用机理为减少水泥基材料早期收缩，单纯的掺入柔性纤维易导致水泥基材料强度的降低。

此外，由于传统硅酸盐水泥的水化产物中普遍含有20％左右氢氧化钙，而氢氧化钙在500℃～600℃左右就会分解，导致传统硅酸盐水泥耐火性差。采用碱激发技术研发耐高温水泥基材料，为解决传统硅酸盐水泥耐高温性能不足的问题提供了一个新方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于高温环境中的耐高温复合水泥基材料及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：原料按重量计包括：矿渣60～70份、偏高岭土20～30份、煅烧铝矾土5～10份、氢氧化铝粉末2～8份、复合生态纤维0.0001～0.0005份、钢纤维0.0015～0.005份、YP-3缓凝剂0.1～0.2份、水玻璃溶液45～65份；所述的水玻璃溶液固含量大于20％，模数为1.2～1.8；所述的氢氧化铝粉末比表面积为600～800m²/kg。

优选的，矿渣70份、偏高岭土20份、煅烧铝矾土8份、氢氧化铝2份、复合生态纤维0.0005份、钢纤维0.005份、YP-3缓凝剂0.2份、水玻璃溶液55份。

优选的，所述的矿渣为水淬粒化高炉矿渣通过粉磨得到的矿渣粉，矿渣粉磨以后，需在常温、干燥环境中放置一个星期，充分陈化，矿渣粉比表面积为400～550m²/kg，碱度系数大于1，活度系数大于等于0.3。

优选的，所述的矿渣粉比表面积为500m²/kg，碱度系数大于1.1，活度系数大于等于0.35。

优选的，所述的偏高岭土为偏高岭土粉，比表面积为500～650m²/kg。