[发明专利]一种地聚物水泥盖板混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种地聚物水泥盖板混凝土及其制备方法，地聚物水泥盖板混凝土由Na2SO4、普通硅酸盐水泥、粉煤灰(未经加工处理的电厂原灰)、砂、石和水等材料组成；具体制备方法包括：计量、拌合干料、制备激发剂、搅拌均匀、振捣成型。采用地聚物水泥(由Na2SO4、普通硅酸盐水泥、粉煤灰组成)大量代替传统的普通硅酸盐水泥，制备的盖板混凝土工作性良好，其强度比普通硅酸盐水泥盖板混凝土高，而且能大量利用电厂粉煤灰原灰，具有成本低和环保性好等优点。

技术领域

本发明涉及一种混凝土，尤其是涉及一种地聚物水泥盖板混凝土及其制备方法。

背景技术

全球每年制造混凝土的总量高达120亿吨，其中需要消耗普通硅酸盐水泥 16亿吨，生成1吨的普通硅酸盐水泥约有0.8吨C02排放到大气中。据统计，水泥制造业的碳排放量占全球碳排放的5％～8％，且在普通硅酸盐水泥生产过程会排放出二氧化硫等颗粒状物质，这加剧温室效应和环境污染。

目前，我国粉煤灰年产量达3亿～4亿吨，除了粉煤灰作为水泥工业的混合材应用得较好以外，其他废渣的应用很少，大量未被利用。这些未被利用的工业废渣不仅污染环境，还会占用地，造成土地的浪费

普通硅酸盐水泥的生产工艺简单讲是两磨一烧，即原料(石灰石组分和粘土组分)经过采掘、破碎、磨细和混匀制成生料，生料经1450℃的高温烧成熟料，熟料再经破碎，与石膏或其他混合材一起磨细成为水泥。这样的生产工艺决定了水泥生产必定要消耗大量的粘土资源，并且生产过程中会释放出大量的 CO2，对环境造成很大的污染。

采用碱来激发粉煤灰等工业废渣可制得地聚物水泥。地聚物水泥不仅可以减少C02排放，而且可以消耗固废，保护环境。目前市政工程中的盖板需求量很大，盖板制作过程采用普通硅酸盐水泥混凝土。本发明采用未经加工处理的电厂粉煤灰原灰，制备的地聚物水泥来替代传统的普通硅酸盐水泥。采用地聚物水泥所制备的地聚物盖板混凝土具有广阔的应用前景。

目前，CN108409171A吴文达申请的一种单组分碱激发粉煤灰水泥，其所用原料按重量百分数计为：粉煤灰70％～80％、固体氢氧化钠12％～16％、固体氧化镁3％～7％、固体氧化钙5％～7％，其质量百分数之和为100％。该发明单组分碱激发粉煤灰水泥制备工艺简单，成本较低，且其制备过程中不需经煅烧，所得水泥腐蚀性低、稳定性强，方便长期存放，具有广阔市场前景。该发明利用氢氧化钠强碱激发粉煤灰，施工操作中存在一定的安全问题，而且价格相对较高。

CN106946509A马玉玮申请了一种碱激发粉煤灰/矿渣泡沫混凝土及其制备方法。该泡沫混凝土其组分按生产1m3混凝土的体积百分比如下：粉煤灰 4.6％～10.8％；矿渣4.6％～13.5％；碱激发剂(水玻璃与氢氧化钠混合) 17.4％～20.5％；泡沫60.3％～75.9％。该发明的产物主要是由AlO4和SiO4四面体结构单元组成的三维立体网状结构的铝硅酸聚合物与含铝的水化硅酸钙凝胶共同组成的凝胶体系。该发明有效利用工业固体废弃物，降低约80％的二氧化碳排放量；且绿色环保、轻质、导热系数小。该混凝土在标准养护28d测得的干体积密度为300～700kg/m3，导热系数为0.08～0.15W/(m·K)。该混凝土属于轻质保温泡沫混凝土建筑材料。该专利虽然利用粉煤灰配制一种碱激发粉煤灰/矿渣泡沫混凝土，但粉煤灰的利用率较低，且该发明中激发剂为水玻璃与氢氧化钠混合物，价格较高，而且强腐蚀性不便于施工操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地聚物水泥盖板混凝土及其制作工艺，采用硫酸钠激发剂配合少量普通硅酸盐水泥对粉煤灰进行激发，配制成粉煤灰基地聚合物混凝土，它具有较好的工作性和力学性能，能取代C30～C50强度等级的混凝土应用于盖板中。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种地聚物水泥盖板混凝土由地聚物水泥、砂、石和水组成，地聚物水泥由Na2SO4、普通硅酸盐水泥和粉煤灰组成。