專利名稱：納米復合膠凝材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種納米復合膠凝材料及其制備方法，屬建筑膠凝材料技術領域。
背景技術：
目前，國內外在混凝土中使用的膠凝材料，除水泥外，還利用和使用了各種工業(yè)廢渣，如粉煤灰、高爐渣、鋼渣、硅灰等；還有一些天然礦物，如石灰石、沸石、高嶺土等。一般都為單一材料或兩種組合物材料加入在混凝土中，用以取代混凝土中部分水泥。
研究人員認為納米材料的特殊尺寸效應，可改善粒子間的相互作用，在與固體廢渣、天然礦物等的復合上開展了一些研究工作。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種以工業(yè)廢渣和天然礦物為主要原料，并與納米材料結合或復合，制備一種納米復合膠凝材料，用以取代混凝土中的部分水泥，而制得高性能混凝土。
本發(fā)明的上述目的是通過下述技術方案和措施來達到的。
本發(fā)明一種納米復合膠凝材料，主要采用高爐渣、粉煤灰和天然礦物為主要原料，其特征在于該膠凝材料的組成及其重量百分比為高爐渣40～60％粉煤灰30～50％天然礦物 5～10％增強活化劑4～8％二氧化硅納米材料 0.1～0.5％高爐渣，其化學成分為(wt％)SiO233.62，CaO 39.15，Al2O314.64，MgO 8.46，Fe2O30.85，TiO20.62，MnO 0.28，P2O50.016，灼燒損失2.36；高爐渣為經干燥、磨細至比表面積為400m2/kg的粒料；粉煤灰，其細度為45μm方孔篩余量≤20％，燒失量≤8％，需水量比≤105％，SO3≤3％，含水量≤1％；
天然礦石，其為石灰石、沸石、高嶺土中的任一種或任二種；需磨細至比表面積為400m2/kg；增強活化劑，其為硫酸鹽、鋁酸鈣、尿素、硅酸鈉中的任一種或任二種；需磨細至比表面積為400m2/kg；二氧化硅納米材料，其化學成分為(wt％)SiO293.34，CaO 1.67，Al2O30.27，MgO 1.06，S 0.14，P2O50.003，灼燒損失3.32。
本發(fā)明一種納米復合膠凝材料的制備方注，其特征在于按上述物料配方配比，稱取經磨細的高爐渣、粉煤灰、天然礦物，經充分混和后，然后加入事前準備好的活化劑、二氧化硅納米材料，再經充分攪拌混和后，即得納米復合膠凝材料。
上述納米復合膠凝材料的用途是取代混凝土中的水泥，可等量取代混凝土中30～50％的水泥而制備一種高性能混凝土。
在混凝土中加入本發(fā)明的納米復合膠凝材料，能顯著提高混凝土的密實性、耐久性，有效抑制堿集料反應。
具體實施例方式
現將本發(fā)明的實施例具體敘述于后。
實施例1首先按規(guī)定配比稱取磨細的增強活化劑硫酸鈉48kg和二氧化硅納米材料2kg，攪拌使均勻混和，然后依次加入磨細的高爐渣500kg、磨細的粉煤灰400kg、磨細的石灰石50kg，再充分攪拌均勻混和后，即可得到納米復合膠凝材料。
實施例2首先按規(guī)定配比稱取磨細的增強活化劑硫酸鈉30kg、硅酸鈉29kg和二氧化硅納米材料1kg，攪拌使均勻混和，然后依次加入磨細的高爐渣450kg、磨細的粉煤灰400kg、磨細的石灰石40kg、磨細的沸石50kg，再充分攪拌均勻混和后，即可得到納米復合膠凝材料。
將上述實施中所制得的納米復合膠凝材料，取代原混凝土中40％的水泥，取代后的混凝土與未取代的原混凝土作主要性能測試比較，發(fā)現其抗壓強度及耐久性有顯著提高或稍有提高，說明本發(fā)明的納米復合膠凝材料具有可行性和發(fā)展前景，對于固體廢渣的利用也開闊了一條途徑，且有利于環(huán)境保護。
權利要求
1.一種納米復合膠凝材料，主要采用高爐渣、粉煤灰和天然礦物為主要原料，其特征在于該膠凝材料的組成及其重量百分比為高爐渣 40～60％粉煤灰 30～50％天然礦物5～10％增強活化劑 4～8％二氧化硅納米材料0.1～0.5％高爐渣，其化學成分為(wt％)SiO233.62，CaO 39.15，Al2O314.64，MgO 8.46，Fe2O30.85，TiO20.62，MnO 0.28，P2O50.016，灼燒損失2.36；高爐渣為經干燥、磨細至比表面積為400m2/kg的顆粒；粉煤灰，其細度為45μm方孔篩余量≤20％，燒失量≤8％，需水量比≤105％，SO3≤3％，含水量≤1％；天然礦物，其為石灰石、沸石、高嶺土中的任一種或任二種；需磨細至比表面積為400m2/kg；增強活化劑，其為硫酸鹽、鋁酸鈣、尿素、硅酸鈉中的任一種或任二種；需磨細至比表面積為400m2/kg；二氧化硅納米材料，其化學成分為(wt％)SiO293.34，CaO 1.67，Al2O30.27，MgO 1.06，S 0.14，P2O50.003，灼燒損失3.32。
2.權利要求1所述的一種納米復合膠凝材料的制備方法，其特征在于按上述物料配方配比，稱取經磨細的高爐渣、粉煤灰、天然礦物，經充分混和后，然后加入事前準備好的活化劑、二氧化硅納米材料，再經充分攪拌混和后，即得納米復合膠凝材料。
3.權利要求所述的一種納米復合膠凝材料的用途是取代混凝土中的水泥，可等量取代混凝土中30～50％的水泥而制備一種高性能混凝土。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米復合膠凝材料及其制備方法，屬建筑膠凝材料技術領域。本發(fā)明以高爐渣、粉煤灰和天然礦物為主要原料，并與納米材料復合，制備一種納米復合膠凝材料。本發(fā)明一種納米復合膠凝材料的組成及其重量百分比為高爐渣40～60％，粉煤灰30～50％，天然礦物5～10％，增強活化劑4～8％，二氧化硅納米材料0.1～0.5％；原料需磨細至比表面積為400m
文檔編號C04B7/02GK1923741SQ20061011637
公開日2007年3月7日 申請日期2006年9月21日 優(yōu)先權日2006年9月21日
發(fā)明者陸文雄, 曹棟樑, 張月星, 王律, 黨俐 申請人:上海大學, 上海海笠工貿有限公司