成果简介

应用场景

本技术案例公开提供了一种碱激发胶凝材料及其使用方法，将固体废弃物——粒化高炉矿渣（一种富含玻璃相的聚合体，玻璃相含量约占90%）通过碱激发的方式将其转化为绿色胶凝材料。采用固体偏铝酸钠和硅酸钠为碱性激发剂，激发矿渣通常能够得到更好的力学性能。

主要解决的问题

传统碱激发混凝土采用液体水玻璃作为碱激发剂，然而为获得更高的力学性能而采用的低模数水玻璃工序复杂且在过程中会放出大量的热；加入速度过快还会造成提前硬化等问题；同时低模数水玻璃在常温下不易贮存，需要现场配制；另外还存在凝结时间过快的问题，使得操作起来极其困难。以上液体碱激发剂存在的问题制约了其在工程实际中应用推广。采用固体偏铝酸钠和硅酸钠为碱性激发剂，可省去碱激发剂采用液体水玻璃制备时繁杂工序，进而提高产品稳定性，且可通过偏铝酸钠和硅酸钠不同掺量调整凝结时间，使得凝结时间满足施工要求。该胶凝材料具有制备操作便捷、凝结时间适宜且可调，力学性能优良及绿色环保等显著特征。

技术要点

（1）本发明专利涉及一种碱激发胶凝材料，在粒化高炉矿渣磨细粉中加入固体碱激发剂而成，所述固体碱激发剂为偏铝酸钠和硅酸钠，固体碱激发剂为所述的矿渣磨细粉的质量的3-11%，偏铝酸钠和硅酸钠的质量比为4:1~1:4；

（2）作为碱激发剂的偏铝酸钠为分析纯级，纯度为99%以上，同时硅酸钠中Na2O与SiO2相对分子含量之比为1.03±0.03；

对于碱激发胶凝材料的使用，首先按配合比要求称取相应高炉矿渣磨细粉、偏铝酸钠和硅酸钠的质量；混合后慢速干拌2min，制成碱激发胶凝材料；而后缓慢向碱激发胶凝材料内倒入水，其中水的质量占矿渣磨细粉质量的30-40%；将混合粉体慢速搅拌2min，然后再快速搅拌2min，搅拌均匀制得碱激发胶凝材料浆体；将碱激发胶凝材料浆体注入模具中振动成型并覆膜养护3d后脱模，在温度18-22°C，相对湿度不低于50%下养护，得到碱激发胶凝材料净浆试件;

应用成效

采用“偏铝酸钠和硅酸钠”为碱激发剂，所得抗压强度明显高于水泥材料，最优配合比28d抗压强度为PO 42.5R水泥1.5倍

适用范围

该碱激发胶凝材料具有低碳、绿色、环保的特点，采用的原料仅为工业固体废弃物粒化高炉矿渣磨细粉；通过采用“偏铝酸钠和硅酸钠”为碱激发剂，操作便捷施工方便，可以先将矿渣磨细粉、偏铝酸钠和硅酸钠进行混合，待使用时直接加水搅拌即可。同时通过调整碱激发剂比例，可以控制依据施工要求控制凝结时间，适用于不同条件下胶凝材料的使用要求。

联 系人：孟庆焕

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