CN111056764A - 一种高效固废基胶凝活性激发剂 - Google Patents

一种高效固废基胶凝活性激发剂 Download PDF

Info

Publication number
CN111056764A
CN111056764A CN201911275441.1A CN201911275441A CN111056764A CN 111056764 A CN111056764 A CN 111056764A CN 201911275441 A CN201911275441 A CN 201911275441A CN 111056764 A CN111056764 A CN 111056764A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
solid waste
alkali metal
imidazole
activity excitant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911275441.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111056764B (zh
Inventor
李术才
李召峰
张健
林春金
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN201911275441.1A priority Critical patent/CN111056764B/zh
Publication of CN111056764A publication Critical patent/CN111056764A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111056764B publication Critical patent/CN111056764B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高效固废基胶凝活性激发剂，涉及材料科学及固废资源化利用领域。主要解决赤泥、煤矸石、尾矿等固体废弃物难以利用的难题，制备高性能赤泥基胶凝材料。一种高效赤泥胶凝活性激发剂其中，碱金属硅酸盐40‑60份，碱金属氢氧化物10‑20份，高钙固废材料0‑15份，碳酸盐4‑8份，水滑石0‑5份，咪唑类多孔晶体材料0‑8份。采用此制备的赤泥基胶凝材料具有力学强度高、凝结时间短等优点。

Description

一种高效固废基胶凝活性激发剂
技术领域
本发明属于材料科学及固废资源化利用领域，具体涉及一种高效固废基胶凝活性激发剂。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
目前，我国经济的飞速发展，大量工程建设需要巨量的水泥基胶凝材料。传统水泥材料具有能耗高、污染大、成本高、原料不可再生等缺点，因此固废基胶凝材料研发成为水泥类胶凝材料研发领域的研究热点。但是固体废弃物存在活性低的缺点，限制了其在建筑工程中的使用。
发明内容
本发明针对固体废弃物在制备胶凝材料领域的缺陷，提供了一种新型固废基胶凝材料高效激发剂，该激发剂激发效率高、成本低、绿色环保。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高效固废基胶凝活性激发剂，由如下重量份数的原料组成：碱金属硅酸盐40-60份，碱金属氢氧化物10-20份，高钙固废材料0-15份，碳酸盐4-8份，滑石类材料0-5份，咪唑类多孔晶体材料0-8份。
本发明的优势在于：碱金属硅酸盐、碱金属氢氧化物等强碱性组分可以破坏固废稳定的晶格结构，从而提升胶凝活性；高钙固废中的钙源可以参与固废中的规律质组分的水化反应，生成高强度的胶凝矿物；滑石类材料和咪唑类多孔晶体材料具有比表面积大、反应活性位点多等性能，可以提高固废的胶凝活性，因此在多种组分的协同作用下，本发明制备了一种激发效率高的固废基胶凝材料激发剂。
在一些实施例中，由如下重量份数的原料组成：碱金属硅酸盐40-50份，碱金属氢氧化物10-15份，高钙固废材料0-8份，碳酸盐4-6份，滑石类材料0-3 份，咪唑类多孔晶体材料0-4份。本发明的高效激发剂具有激发效率高、绿色环保及成本低廉等优点，且制作流程简单、易于推广。
在一些实施例中，由如下重量份数的原料组成：碱金属硅酸盐50-60份，碱金属氢氧化物15-20份，高钙固废材料8-15份，碳酸盐6-8份，滑石类材料3-5 份，咪唑类多孔晶体材料4-8份。该激发剂激发效率高、成本低、绿色环保。
在一些实施例中，所述碱金属硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾中的至少一种，所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾中的至少一种。碱金属硅酸盐、碱金属氢氧化物等强碱性组分可以破坏固废稳定的晶格结构，从而提升胶凝活性。
在一些实施例中，所述的高钙固废材料为电石渣、脱硫石膏、氟石膏或磷石膏中的至少一种，高钙固废中的钙源可以参与固废中的规律质组分的水化反应，生成高强度的胶凝矿物。
在一些实施例中，所述的滑石类材料为滑石粉、水滑石或类水滑石类材料中的至少一种。滑石类材料和咪唑类多孔晶体材料具有比表面积大、反应活性位点多等性能，可以提高固废的胶凝活性。
在一些实施例中，所述的咪唑类多孔晶体材料为ZIF-8(Zn)，ZIF-8(Co)， ZIF-68，ZIF-67中ZIF系列中的一种或几种。咪唑类多孔晶体材料结合了无机沸石中的高稳定性，和MOFs的高孔隙率和有机功能，有效提高了抗压强度和激发效率。
本发明还提供了一种高效固废基胶凝活性激发剂生产方法，将碱金属硅酸盐、碱金属氢氧化物、高钙固废材料、碳酸盐、滑石类材料、咪唑类多孔晶体材料混合均匀，粉磨至比表面积为440-500m2/Kg，即得。通过多种组分的协同，制备了一种激发效率高的固废基胶凝材料激发剂。
本发明还提供了任一上述的高效固废基胶凝活性激发剂在建筑工程领域的应用。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明的高效激发剂具有激发效率高、绿色环保及成本低廉等优点，且制作流程简单、易于推广。
(2)本申请的操作方法简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，针对固体废弃物存在活性低的问题。因此，本发明提出一种高效固废基胶凝活性激发剂，其主要成分以重量份数记为碱金属硅酸盐 40-60份，碱金属氢氧化物10-20份，高钙固废材料0-15份，碳酸盐4-8份，滑石类材料0-5份，咪唑类多孔晶体材料0-8份。
所述的一种高效固废基胶凝活性激发剂，其特征是，所述的碱金属硅酸盐为硅酸钠和硅酸钾中的一种或两种，工业级即可。
所述的一种高效固废基胶凝活性激发剂，其特征是，所述的碱金属氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种，工业级即可。
所述的一种高效固废基胶凝活性激发剂，其特征是，所述的高钙固废材料为电石渣、脱硫石膏、氟石膏、磷石膏中的一种或几种。
所述的一种高效固废基胶凝活性激发剂，其特征是，所述的滑石类材料为滑石粉、水滑石、类水滑石类材料等的一种或几种。
所述的一种高效固废基胶凝活性激发剂，其特征是，所述的咪唑类多孔晶体材料为ZIF-8(Zn)，ZIF-8(Co)，ZIF-68，ZIF-67中ZIF系列中的一种或几种。
采用上述措施的技术方案，其生产工艺如下：(1)、将各类原料称量、混合、粉磨至比表面积为440-500m2/Kg，备用。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
其中，固废选用矿粉-赤泥，二者质量比为4:6，激发剂掺量为赤泥-矿粉总质量的8％，水灰比为0.6，24小时脱模，自然养护。
实施例1
本发明配方例1：
Figure RE-GDA0002394907260000041
Figure RE-GDA0002394907260000051
实施例2
其中，固废选用粉煤灰-煤矸石，二者重量比例为1:1，激发剂掺量为粉煤灰-煤矸石总质量的8％，水灰比为0.6，24小时脱模，80℃养护，本发明配方例2：
Figure RE-GDA0002394907260000052
Figure RE-GDA0002394907260000061
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种高效固废基胶凝活性激发剂，其特征在于，由如下重量份数的原料组成：碱金属硅酸盐40-60份，碱金属氢氧化物10-20份，高钙固废材料0-15份，碳酸盐4-8份，滑石类材料0-5份，咪唑类多孔晶体材料0-8份。
2.如权利要求1所述的高效固废基胶凝活性激发剂，其特征在于，由如下重量份数的原料组成：碱金属硅酸盐40-50份，碱金属氢氧化物10-15份，高钙固废材料0-8份，碳酸盐4-6份，滑石类材料0-3份，咪唑类多孔晶体材料0-4份。
3.如权利要求1所述的高效固废基胶凝活性激发剂，其特征在于，由如下重量份数的原料组成：碱金属硅酸盐50-60份，碱金属氢氧化物15-20份，高钙固废材料8-15份，碳酸盐6-8份，滑石类材料3-5份，咪唑类多孔晶体材料4-8份。
4.如权利要求1所述的高效固废基胶凝活性激发剂，其特征在于，所述碱金属硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾中的至少一种。
5.如权利要求1所述的高效固废基胶凝活性激发剂，其特征在于，所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾中的至少一种。
6.如权利要求1所述的高效固废基胶凝活性激发剂，其特征在于，所述的高钙固废材料为电石渣、脱硫石膏、氟石膏或磷石膏中的至少一种。
7.如权利要求1所述的高效固废基胶凝活性激发剂，其特征在于，所述的滑石类材料为滑石粉、水滑石或类水滑石类材料中的至少一种。
8.如权利要求1所述的高效固废基胶凝活性激发剂，其特征在于，所述的咪唑类多孔晶体材料为ZIF-8(Zn)，ZIF-8(Co)，ZIF-68，ZIF-67中ZIF系列中的一种或几种。
9.一种高效固废基胶凝活性激发剂生产方法，其特征在于，将碱金属硅酸盐、碱金属氢氧化物、高钙固废材料、碳酸盐、滑石类材料、咪唑类多孔晶体材料混合均匀，粉磨至比表面积为440-500m2/Kg，即得。
10.权利要求1-8任一项所述的高效固废基胶凝活性激发剂在建筑工程领域的应用。
CN201911275441.1A 2019-12-12 2019-12-12 一种高效固废基胶凝活性激发剂 Active CN111056764B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911275441.1A CN111056764B (zh) 2019-12-12 2019-12-12 一种高效固废基胶凝活性激发剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911275441.1A CN111056764B (zh) 2019-12-12 2019-12-12 一种高效固废基胶凝活性激发剂

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111056764A true CN111056764A (zh) 2020-04-24
CN111056764B CN111056764B (zh) 2020-11-06

Family

ID=70298914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911275441.1A Active CN111056764B (zh) 2019-12-12 2019-12-12 一种高效固废基胶凝活性激发剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111056764B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111592326A (zh) * 2020-06-04 2020-08-28 黄勇 工业固废处理用高性能粘结改性激发剂
CN111606594A (zh) * 2020-06-04 2020-09-01 黄勇 建筑固废处理用高性能粘结改性激发剂
CN115403290A (zh) * 2022-07-15 2022-11-29 山东大学 一种适用于交通工程用赤泥基胶凝材料的胶凝活性激发剂
CN116102271A (zh) * 2022-12-24 2023-05-12 武汉理工大学 一种磷石膏基胶凝材料及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1079212A (zh) * 1992-05-25 1993-12-08 四川建筑材料工业学院 新型早强钢渣、矿渣等工业废渣的活性激发剂
JP2006117467A (ja) * 2004-10-21 2006-05-11 Asahi Denka Kogyo Kk 硬化性ポリマーセメント組成物
CN102167558A (zh) * 2011-01-05 2011-08-31 同济大学 磷矿工业废渣活性激发用激发剂及其制备方法与应用
CN103058542A (zh) * 2012-12-18 2013-04-24 上海市建筑科学研究院(集团)有限公司 一种新型钢矿粉复合掺合料激发剂及其制备和使用方法
CN103553402A (zh) * 2013-10-29 2014-02-05 同济大学 一种磷渣粉活性复合激发剂及其使用方法
CN104386991A (zh) * 2014-10-27 2015-03-04 西安建筑科技大学 硅酸钠碱激发矿渣混凝土循环利用方法
WO2018212945A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Isp Investments Llc Hydroxyethylpyrrolidone methacrylate/glycidyl methacrylate copolymers
CN110467368A (zh) * 2019-09-11 2019-11-19 上海海顾新材料科技有限公司 一种用于无机固体废弃物建材化的活性激发剂及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1079212A (zh) * 1992-05-25 1993-12-08 四川建筑材料工业学院 新型早强钢渣、矿渣等工业废渣的活性激发剂
JP2006117467A (ja) * 2004-10-21 2006-05-11 Asahi Denka Kogyo Kk 硬化性ポリマーセメント組成物
CN102167558A (zh) * 2011-01-05 2011-08-31 同济大学 磷矿工业废渣活性激发用激发剂及其制备方法与应用
CN103058542A (zh) * 2012-12-18 2013-04-24 上海市建筑科学研究院(集团)有限公司 一种新型钢矿粉复合掺合料激发剂及其制备和使用方法
CN103553402A (zh) * 2013-10-29 2014-02-05 同济大学 一种磷渣粉活性复合激发剂及其使用方法
CN104386991A (zh) * 2014-10-27 2015-03-04 西安建筑科技大学 硅酸钠碱激发矿渣混凝土循环利用方法
WO2018212945A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Isp Investments Llc Hydroxyethylpyrrolidone methacrylate/glycidyl methacrylate copolymers
CN110467368A (zh) * 2019-09-11 2019-11-19 上海海顾新材料科技有限公司 一种用于无机固体废弃物建材化的活性激发剂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈明等: "磷渣活性激发方法及机理研究进展", 《材料导报A:综述篇》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111592326A (zh) * 2020-06-04 2020-08-28 黄勇 工业固废处理用高性能粘结改性激发剂
CN111606594A (zh) * 2020-06-04 2020-09-01 黄勇 建筑固废处理用高性能粘结改性激发剂
CN115403290A (zh) * 2022-07-15 2022-11-29 山东大学 一种适用于交通工程用赤泥基胶凝材料的胶凝活性激发剂
CN116102271A (zh) * 2022-12-24 2023-05-12 武汉理工大学 一种磷石膏基胶凝材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111056764B (zh) 2020-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111056764B (zh) 一种高效固废基胶凝活性激发剂
CN110204258B (zh) 一种基于尾气碳化的全固废免烧发泡混凝土及其制备方法和应用
CN103723988B (zh) 利用玻璃粉制备的轻质高强加气混凝土及其方法
CN102643070B (zh) 一种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的陶粒保温砌块及其制备方法
CN113336516A (zh) 一种采用多元固废制备的胶凝材料及其协同调控方法
CN108623196A (zh) 一种石灰激发大掺量工业废渣低碳水泥及其制备方法
CN110606722B (zh) 一种建筑墙板及其制备方法
CN102584322A (zh) 粉煤灰基多孔人造石的制备方法
CN103193431A (zh) 石英尾砂蒸压加气混凝土砌块及其制备方法
CN101857387B (zh) 脱硫石膏—高钙粉煤灰地聚合物胶凝材料及其制备方法
CN113603442A (zh) 一种低成本石膏基自流平材料
CN102199010A (zh) 一种以非煅烧脱硫石膏为主要成分的水硬性复合胶凝体系
CN111187010A (zh) 一种无熟料高性能低成本的新型复合胶凝材料
CN114315184A (zh) 一种固废基复合锂渣超微细掺合料及其制备方法与应用
CN114605121B (zh) 一种钨尾矿蒸压加气混凝土及其制备方法
CN114634318A (zh) 一种固废胶凝材料、全固废轻质混凝土及其制备方法
CN110937830A (zh) 一种利用镍渣生产新型矿粉及其制备的方法
CN102515581A (zh) 一种利用金矿尾矿为原料制备普通硅酸盐水泥的方法
CN111116156B (zh) 一种低破损高强加气混凝土砌块及其制备方法
CN112430040A (zh) 一种自来水厂污泥粉和珊瑚细骨料制备的公路用混凝土
CN111377629B (zh) 一种钢管混凝土专用高效膨胀剂及其制备方法和应用
CN111517689A (zh) 一种高效粉煤灰活化剂及其制备方法
CN111559896A (zh) 一种发泡磷石膏砌块及其制备方法
CN115403290A (zh) 一种适用于交通工程用赤泥基胶凝材料的胶凝活性激发剂
CN115108739A (zh) 一种高胶凝活性的铜尾矿地聚物及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant