【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业固废资源化利用和水泥制备，具体涉及的是一种基于fuller模型分布的固废基生态水泥及制备方法。
技术介绍
1、硅酸盐水泥的生产过程一般存在着能耗高、碳排放量大等问题，采用工业固废作为辅助胶凝材料替代部分水泥熟料，从而生产低碳、绿色环保的固废基生态水泥，能够缓解水泥生产过程中的上述问题，同时也能够促进工业固废的资源化利用。
2、专利文献“一种电解锰渣生态水泥及其制备方法”（公开号：cn116462428a），公开了以水泥熟料、钢渣、电解锰渣、石膏、助剂为原料，其中水泥熟料的掺量超过50%； 专利文献“一种大掺量废弃玻璃粉生态水泥胶凝材料及其制备方法”（公开号：cn116874206a），公开了以不同粒度的废弃玻璃粉和水泥为原料，水泥的添加量一般在40%-50%左右。专利文献“一种绿色生态水泥及其生产方法”（公开号：cn115286341a）公开了以粉煤灰、石灰石等废料、硫铝酸盐水泥熟料、磷石膏、污泥为原料，同时添加助磨剂和早强剂，而其3天抗压强度仍然较低，仅为8.5mpa。
3、综上所述，现有的固废基生态水泥虽然一定程度上实现了固废利用和减少水泥熟料的目的，但是仍然存在水泥或者水泥熟料掺量较大，固废利用不充分，以及由于固废活性低造成早期强度较低等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于fuller模型分布的固废基生态水泥及制备方法。本专利技术以不同粒度的钢渣、粉煤灰、水泥熟料为原料，根据原料胶凝特性
2、本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于fuller模型分布的固废基生态水泥，其组成及其质量份数为：
3、超细钢渣粉30-40份，超细钢渣粉的粒径为0-5μm；
4、一级复合微粉15-25份，一级复合微粉的粒径为5-15μm；一级复合微粉的组成及其质量份数为：钢渣粉40-60份，水泥熟料40-60份，一级复合微粉中钢渣粉与水泥熟料的粒径相等；
5、二级复合微粉15-25份，二级复合微粉的粒径为15-30μm；二级复合微粉的组成及其质量份数为：钢渣粉20-40份，粉煤灰20-40份，水泥熟料30-50份，二级复合微粉中粉煤灰与水泥熟料的粒径相等；
6、三级复合微粉20-30份，三级复合微粉的粒径为30-60μm；三级复合微粉的组成及其质量份数为：钢渣粉40-60份，粉煤灰40-60份，三级复合微粉中钢渣粉与粉煤灰的粒径相等；
7、高效减水剂0.5-1.2份；
8、所述固废基生态水泥由超细钢渣粉、一级复合微粉、二级复合微粉以及三级复合微粉组成，固废基生态水泥的颗粒分布整体符合fuller模型分布曲线。本专利技术通过对不同粒度范围原料微粉进行复配，使生态水泥颗粒整体粒度分布符合fuller模型分布曲线的最紧密级配，同时根据原料胶凝特性差异对不同粒度范围原料进行组成选择，保证了水泥全过程水化反应效率，故可显著提高生态水泥的力学性能。
9、其中粒径为0-5μm的颗粒由超细钢渣粉组成，用于保证生态水泥早期强度形成；粒径为5-15μm的颗粒（一级复合微粉）由水泥熟料与钢渣粉组成，用于保证水泥中期强度发展；粒径为15-30μm的颗粒（二级复合微粉）由钢渣粉、粉煤灰与水泥熟料的复合微粉组成，用于保证水泥中后期强度发展；粒径为30-60μm的颗粒（三级复合微粉）由钢渣粉与粉煤灰组成，主要起到集料填充效应，提高水泥的密实度。
10、进一步地，所述超细钢渣粉的比表面积大于700m2/kg；
11、所述一级复合微粉中钢渣粉的比表面积大于550m2/kg；
12、所述二级复合微粉中钢渣粉的比表面积大于450m2/kg；
13、所述三级复合微粉中钢渣粉的比表面积大于350m2/kg。
14、进一步地，所述一级复合微粉中水泥熟料的比表面积大于550m2/kg；
15、所述二级复合微粉中水泥熟料的比表面积大于450m2/kg。
16、进一步地，所述二级复合微粉中粉煤灰的比表面积大于450m2/kg；7天活性指数大于70%，28天活性指数大于85%；所述三级复合微粉中粉煤灰的比表面积大于350m2/kg。
17、一种如上所述的基于fuller模型分布的固废基生态水泥的制备方法，包括以下步骤：
18、s1、分别称取钢渣、粉煤灰和水泥熟料，采用球磨机对三种原料分别进行初步粉磨细化；
19、s2、将步骤s1初步粉磨细化后的原料在超音速蒸汽粉碎机上进行二次粉磨，设置超音速蒸汽粉碎机上分级机的频率，分别获得0-5μm、5-15μm、15-30μm、30-60μm四种不同粒径的钢渣、粉煤灰和水泥熟料；
20、s3、根据基于fuller模型分布的固废基生态水泥的组成及其质量份数称取原料；
21、s4、将步骤s3称取的原料进行干拌，混合均匀后制得基于fuller模型分布的固废基生态水泥。
22、本专利技术与现有技术相比，具有的有益效果是：
23、1、本专利技术采用超音速蒸汽粉碎技术，对钢渣、粉煤灰和水泥熟料进行分别粉磨，并通过调节粉磨设备上分级机频率，获得不同粒度范围的原料微粉；进而通过对不同粒度范围原料微粉进行复配，使生态水泥颗粒整体粒度分布符合fuller模型分布曲线的最紧密级配。同时，根据不同粒度范围的原料胶凝特性及其对水泥早、中、后期强度的贡献，对其进行组成选择，保证了水泥全过程水化反应效率，可显著提高生态水泥的力学性能；
24、2、本专利技术采用粉煤灰、钢渣、水泥熟料原料，原料中固体废弃物添加量超过75%，显著降低了生态水泥的制备成本，并实现了固废的资源化利用。
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1.基于Fuller模型分布的固废基生态水泥，其特征在于：所述基于Fuller模型分布的固废基生态水泥的组成及其质量份数为：
2.根据权利要求1所述的基于Fuller模型分布的固废基生态水泥，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的基于Fuller模型分布的固废基生态水泥，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的基于Fuller模型分布的固废基生态水泥，其特征在于：
5.如权利要求1~4任一所述的基于Fuller模型分布的固废基生态水泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.基于fuller模型分布的固废基生态水泥，其特征在于：所述基于fuller模型分布的固废基生态水泥的组成及其质量份数为：
2.根据权利要求1所述的基于fuller模型分布的固废基生态水泥，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的基于fu...
【专利技术属性】
技术研发人员：段思宇，邢瑞，张珂，廖洪强，马志斌，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：
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