[发明专利]改性胶凝材料及其生产工艺和组合物的用途

说明书

本发明公开了一种改性胶凝材料及其生产工艺和组合物的用途。该改性凝胶材料由包括基质材料和改性剂的原料制备得到；其中，所述基质材料包括7～25重量份煤矸石，13～28重量份粉煤灰，7～18重量份钢渣，5～18重量份赤泥和5～25重量份矿粉；其中，所述改性剂包括0.5～2.5重量份聚羧酸减水剂，3～15重量份硅酸钠和选自如下所示之一的物质：(a)0.5～2.5重量份硫酸铝钾；(b)0.5～2.5重量份氟硅酸钠。该改性胶凝材料的具有较高的强度和较长的初凝时间。

技术领域

本发明涉及一种改性胶凝材料及其生产工艺，还涉及一种组合物的用途。

背景技术

改性胶凝材料是一种环保型“绿色水泥”，其仅需使用硅铝质工业固废和碱激发剂作为原料。改性胶凝材料的制备过程简单，且具有利废、节能、成本低等优点。

CN111848089A公开了一种复合注浆材料。原料由高强母料、热稳定剂、降滤失剂、强度改性剂。高强母料由石灰石、矾土、硅酸盐水泥熟料、脱硫石膏粉、赤泥、煤气化渣在高温下煅烧获得。热稳定剂由粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、石英粉、葡萄糖酸钠、硅灰组成。强度改性剂由聚羧酸减水剂、萘系减水剂、有机硅聚合物、硫酸铝钾、氯化锂组成。该方法需要进行煅烧处理，制备方法较为复杂，能耗高；需要使用大量的水泥、石膏、天然矿石等原料。

CN103641424A公开了一种大掺量钢渣灌浆料。该灌浆料的原料包括钢渣、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、粉煤灰、砂、激发剂、减水剂和膨胀剂。激发剂为石灰、石膏、芒硝、硅酸钠、氢氧化钠、硫酸铝钾、硅灰中的一种或几种的混合物。该灌浆料需要使用水泥作为原料，且强度较低。

CN108659174A公开了一种缓凝剂。该缓凝剂包括聚羧酸减水剂、三聚磷酸钠、柠檬酸和增钙剂。该缓凝剂的缓凝效果较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种改性胶凝材料，其具有较高的强度和较长的初凝时间。进一步地，该改性胶凝材料终凝时间和初凝时间之间的差值短。另一方面，本发明提供了一种改性胶凝材料的生产工艺。再一方面，本发明提供了一种组合物的用途。

一方面，本发明提供了一种改性胶凝材料，该改性凝胶材料由包括基质材料和改性剂的原料制备得到；

其中，所述基质材料包括7～25重量份煤矸石，13～28重量份粉煤灰，7～18重量份钢渣，5～18重量份赤泥和5～25重量份矿粉；

其中，所述改性剂包括0.5～2.5重量份聚羧酸减水剂，3～15重量份硅酸钠和选自如下所示之一的物质：

(a)0.5～2.5重量份硫酸铝钾；

(b)0.5～2.5重量份氟硅酸钠。

根据本发明的改性胶凝材料，优选地，所述基质材料包括10～20重量份煤矸石、15～25重量份粉煤灰、10～13重量份钢渣、10～14重量份赤泥和10～20重量份矿粉。

根据本发明的改性胶凝材料，优选地，所述基质原料包括8～15重量份煤矸石，15～25重量份粉煤灰，12～15重量份钢渣，12～16重量份赤泥和16～23重量份矿粉。

根据本发明的改性胶凝材料，优选地，所述基质材料包括17～23重量份煤矸石，15～25重量份粉煤灰，8～11重量份钢渣，7～11重量份赤泥和7～15重量份矿粉。

根据本发明的改性胶凝材料，优选地，所述硅酸钠以水溶液的形式使用，硅酸钠溶液的浓度为20～60wt％。

根据本发明的改性胶凝材料，优选地，所述改性胶凝材料养护28天的抗压强度大于等于60MPa。

根据本发明的改性胶凝材料，优选地，所述改性胶凝材料的初凝时间大于等于60min，终凝时间小于等于100min，终凝时间与初凝时间的差值小于等于25min。