一种硅铝酸盐胶凝体系的判定及其原材料快速筛

本发明涉及水泥材料，特别是涉及一种硅铝酸盐胶凝体系的判定及其原材料快速筛选方法。背景技术：1、在全球范围内，传统胶凝材料，以水泥为例，每年都会产生大量二氧化碳排放。据统计，水泥生产过程中的化学反应和燃料燃烧平均会释放约0.6至1吨二氧化碳气体。这直接导致全球水泥产量的增加会带来大量碳排放。鉴于传统胶凝材料碳排放的问题，已经开始推进低碳水泥替代品的研究和应用。其中，以煅烧粘土-石灰石粉-水泥(lc3)体系为代表的硅铝酸盐胶凝体系被广泛研究。硅铝酸盐胶凝体系主要通过引入活性铝相与碳酸钙相部分取代硅酸盐水泥体系中的水泥熟料来减少水泥基材料的co2排放。以lc3为例，相较于普通硅酸盐水泥，lc3具有更高的熟料替代率，使用lc3可以降低约30％的co2排放量。然而，目前对于低碳水泥替代品中掺杂的辅助胶凝材料，尚缺乏明确的范围划分与定义。2、与此同时，随着化工、钢铁、煤电等行业的发展以及城市建设的不断推进，固体废弃物如粉煤灰、矿渣等的产生量持续增加，年产生量已接近40亿吨，累计堆存量超过600亿吨。传统的原料筛选机制主要通过实验来确定原料的优劣，这种筛选方法效率低，能耗高，检验周期长。为了充分利用固体废弃物中的活性铝相，需要一种硅铝酸盐胶凝体系中原材料快速筛选方法。3、因此，有必要建立一种硅铝酸盐胶凝体系的判定及其原材料快速筛选方法，促进硅铝酸盐胶凝体系的发展以及后续研究，也有利于对固废等一系列辅助胶凝材料进行快速有效的利用。技术实现思路1、本发明的目的是提供一种硅铝酸盐胶凝体系的判定及其原材料快速筛选方法，以解决目前现有技术存在的硅铝酸盐胶凝体系边界不清晰、材料筛选效率低的问题。2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：3、本发明技术方案之一，一种硅铝酸盐胶凝体系的判定方法，通过n组分在胶凝体系中归一化后比例fn来判断待测体系是否属于硅铝酸盐胶凝体系；当cao的fn≥0.30、sio2的fn≥0.30且al2o3的fn≥0.10时，判断待测体系属于硅铝酸盐胶凝体系；当cao、sio2和al2o3任一项的fn不符合上述要求时，判断待测体系不属于硅铝酸盐胶凝体系。4、所述n组分为cao、sio2或al2o3；5、6、式中，fn是n组分在胶凝体系中归一化后比例；7、pn是n组分在胶凝体系中的实际比例；8、p1,p2,p3分别对应n组分cao、sio2和al2o3。9、进一步地，pn＝∑mi×wni；10、式中，mi是材料i占胶凝体系比例；所述材料i为胶凝材料；11、wni是n组分在材料i中的比例。12、进一步地，所述材料i包括水泥熟料和/或由辅助胶凝材料替换部分水泥熟料的胶凝材料。13、进一步地，所述水泥熟料可以为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥等各类水泥熟料；所述辅助胶凝材料包括具有火山灰特性的材料和/或不具有火山灰特性或火山灰特性不明显的材料；所述具有火山灰特性的材料为火山灰、硅灰、粉煤灰、煅烧粘土、偏高岭土等；所述不具有火山灰特性或火山灰特性不明显的材料包括石灰石、钢渣、矿渣、再生微粉等。14、本发明技术方案之二，一种硅铝酸盐胶凝体系的原材料快速筛选方法，在上述的硅铝酸盐胶凝体系的判定方法的基础上，给定任意胶凝体系材料配比和部分材料所含成分，反向推导剩余材料应含成分范围wni，实现硅铝酸盐胶凝体系的原材料快速筛选；15、其中，16、式中，wni是n组分在材料i中的比例；17、fn，min是n组分在硅铝酸盐胶凝体系中的最小参考范围比；18、mi是材料i占胶凝体系的比例；19、h是材料i中cao、sio2、al2o3三类成分占材料i的比例之和；20、n＝1,2,3,分别对应成分cao、sio2、al2o3；21、材料i是待筛选胶凝材料，i的种类以具体工程情况而定。22、进一步地，当n＝1，即n组分为cao时，fn，min＝0.30。23、进一步地，当n＝2，即n组分为sio2时，fn，min＝0.30。24、进一步地，当n＝3，即n组分为al2o3时，fn，min＝0.10。25、本发明公开了以下技术效果：26、本发明创新性地提出了硅铝酸盐胶凝体系的判定方法，将通过胶凝体系中的硅铝相比例来判断该体系是否属于硅铝酸盐胶凝体系，为后续体系的研究与发展提供了参考标准。27、本发明提供了一种高效、快速的筛选方式来确定适用于硅铝酸盐胶凝体系的原材料，这种分析方法可用于确定所添加材料在复合材料中的最佳氧化物含量范围，以进行快速准确地筛选，从而优化配方设计和生产工艺。技术特征：1.一种硅铝酸盐胶凝体系的判定方法，其特征在于，通过n组分在胶凝体系中归一化后比例fn来判断待测体系是否属于硅铝酸盐胶凝体系；2.根据权利要求1所述的硅铝酸盐胶凝体系的判定方法，其特征在于，pn＝∑mi×wni；3.根据权利要求2所述的硅铝酸盐胶凝体系的判定方法，其特征在于，所述材料i包括水泥熟料和/或由辅助胶凝材料替换部分水泥熟料的胶凝材料。4.一种硅铝酸盐胶凝体系的原材料快速筛选方法，其特征在于，在权利要求1-3任一项所述的硅铝酸盐胶凝体系的判定方法的基础上，给定任意胶凝体系材料配比和部分材料所含成分，反向推导剩余材料应含成分范围wni，实现硅铝酸盐胶凝体系的原材料快速筛选；5.根据权利要求4所述的硅铝酸盐胶凝体系的原材料快速筛选方法，其特征在于，当n组分为cao时，fn，min＝0.30。6.根据权利要求4所述的硅铝酸盐胶凝体系的原材料快速筛选方法，其特征在于，当n组分为sio2时，fn，min＝0.30。7.根据权利要求4所述的硅铝酸盐胶凝体系的原材料快速筛选方法，其特征在于，当n组分为al2o3时，fn，min＝0.10。技术总结本发明涉及水泥材料技术领域，特别是涉及一种硅铝酸盐胶凝体系的判定及其原材料快速筛选方法。通过判断n组分在胶凝体系中归一化后比例F