[0001] 本发明属于材料技术领域，具体涉及一种冶金渣基无机胶凝材料。

[0002] 近年来我国基础建设发展迅猛，随之钢铁冶炼工业化也高速发展，随之带来的为固废物的处理；主要的固废物主要以粉煤灰、矿渣和钢渣为主，其中粉煤灰和矿渣作为掺合料广泛的应用于水泥混凝土行业中，然而钢渣利用率极低。

[0003] 矿渣是炼铁厂在高炉冶炼生铁时所得到的以硅铝酸钙为主要成分的熔融物，经水淬成粒后所得的工业固体废渣，大部分为玻璃质，具有潜在水硬胶凝性。

[0004] 钢渣是在炼钢的高温下形成的，炼钢排出的钢渣中的C2S和C3S矿物结晶较为完整、结晶晶粒尺寸较大，导致钢渣整体结构致密。钢渣作为掺和料加入混凝土中可以减少需水量，新拌浆体流动性有较大的改善；钢渣也具有火山灰效应，作为掺和料按一定的配比加入到混凝土中，会和水泥水化生成工业级熟石灰粉发生二次水化反应，水化产物填充混凝土结构空隙，使得混凝土内部密实度得到提高，有利于增强混凝土后期强度。同时，钢渣的加入有效地减缓了水泥水化热速率，大大抵消了在大体积混凝土中由于温度所产生的开裂现象。但钢渣虽然存在潜在的胶凝活性，但是需要一定的激发措施，才能得到充分利用。单纯用工业化学试剂激发钢渣粉，成本高且不利于工业化应用，更重要的是激发后的胶凝材料会因收缩变形导致膨胀开裂，强度低。

[0005] 粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。目前我国当前排量较大的工业废渣之一。当前对于粉煤灰的胶凝材料研究众多，基本配方也比较相似。粉煤灰胶凝材料的后期强度比较高，粉煤灰本身虽具有一定的活性，但前期对其激发作用有限，导致前期强度较低。

[0006] 综合上述可知，粉煤灰、矿渣和钢渣由于三者性能不同，胶凝性不同，协调激发三者性能，达到最终材料凝结时间合理且性能稳定、抗压强度和抗折强度均达标，为本领域亟待解决的问题。

[0032] 除非另有定义，本发明中所使用的所有科学和技术术语具有与本发明涉及技术领域的技术人员通常理解的相同的含义。

[0033] 为进一步验证本发明激发材料的功效，在某些实施例中提供不同激发材料组合对比。

[0034] 为进一步验证本发明激发材料的功效，在某些实施例中提供不同配比激发材料组合对比。

[0035] 为进一步验证本发明激发材料的功效，在某些实施例中提供不同配比钢渣粉、高炉矿渣粉、粉煤灰对比。

[0036] 为进一步验证本发明激发材料的功效，在某些实施例中提供本发明冶金渣基无机胶凝材料和熟料配比，进一步验证其功效。

[0037] 下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0038] 实施例1.不同激发材料组合对比

[0039] 以钢渣粉30份；高炉矿渣粉40份；粉煤灰10份作为基准，调整激发材料，验证不同激发材料组合。

[0040] 激发材料组合如下表1

[0041] 表1.激发材料组合配比

[0042]

[0043]

[0044] 统计组1‑5冶金渣基无机胶凝材料凝固时间和抗压强度

[0045] 表2.激发材料组合性能检测

[0046]

[0047] 如上表统计结果显示，组1凝固时间最长，且性能较差；组4和组5凝固时间最短且抗压强度和抗折强度均最高。

[0048] 实施例2.不同激发材料配比组合对比

[0049] 以钢渣粉30份；高炉矿渣粉40份；粉煤灰10份作为基准，调整激发材料，验证不同激发材料配比组合。

[0050] 激发材料组合如下表3

[0051] 表3.石膏类激发材料组合配比

[0052]

[0053] 统计组1‑5冶金渣基无机胶凝材料凝固时间和抗压强度

[0054] 表4.石膏类激发材料配比组合性能检测

[0055]

[0056] 如上表统计结果显示，组3‑7凝固时间最短，且性能最优。组1‑2以及组8‑10，凝固时间较长，且性能相对较差。

[0057] 实施例3.不同石膏类激发材料组合

[0058] 以钢渣粉30份；高炉矿渣粉40份；粉煤灰10份作为基准，调整激发材料，验证不同激发材料配比组合。

[0059] 激发材料组合如下表5

[0060] 表5.石膏类激发材料组合

[0061]

[0062] 统计组1‑18冶金渣基无机胶凝材料凝固时间和抗压强度

[0063] 表6.石膏类激发材料组合性能检测

[0064]

[0065] 如上表统计结果显示，组1‑18均凝固时间短，且性能最优。