CN101786821B - 湿排粉煤灰胶凝材料及其制备方法 - Google Patents

湿排粉煤灰胶凝材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101786821B
CN101786821B CN2009102508972A CN200910250897A CN101786821B CN 101786821 B CN101786821 B CN 101786821B CN 2009102508972 A CN2009102508972 A CN 2009102508972A CN 200910250897 A CN200910250897 A CN 200910250897A CN 101786821 B CN101786821 B CN 101786821B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wet
fly ash
percent
curing agent
ash
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2009102508972A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101786821A (zh
Inventor
敬相海
罗晖
王自强
肖保怀
姜涵
杨娟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHONGQING INSTITUTE OF BUILDING RESEARCH
Original Assignee
CHONGQING INSTITUTE OF BUILDING RESEARCH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHONGQING INSTITUTE OF BUILDING RESEARCH filed Critical CHONGQING INSTITUTE OF BUILDING RESEARCH
Priority to CN2009102508972A priority Critical patent/CN101786821B/zh
Publication of CN101786821A publication Critical patent/CN101786821A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101786821B publication Critical patent/CN101786821B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

本发明的目的在于提供了一种强度高、成本低廉的湿排粉煤灰胶凝材料及其制备方法，采用湿排粉煤灰为主要原料，解决了工业固体废物湿排粉煤灰的回收利用问题；所述湿排粉煤灰胶凝材料，由如下质量百分比的原料制成：经烘干的湿排粉煤灰45-66％；活性矿物材料28％-49％；化学固化剂1.5％-8％；所述活性矿物材料由如下质量百分比的原料制成：高炉矿渣10-60％；水泥熟料10-50％；偏高岭土10-40％；石膏5-10％；所述化学固化剂由如下质量百分比的原料制成：硫酸铝3-30％；碳酸钾5-30％；硅酸钠5-30％；碳酸钠5-40％；硫酸钠5-30％；减水剂10-60％。

Description

湿排粉煤灰胶凝材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种湿排粉煤灰胶凝材料及其制备方法。
背景技术
随着城市化及工业的发展，工业固体废物产生量也不断增加。粉煤灰是火力发电厂煤粉燃烧后产生的固体废物，经高温急冷而成，主要由玻璃体、晶体矿物和未燃烧碳粒组成，煤中的矿物成分(包括有毒有害元素)在燃烧后富集于粉煤灰中。粉煤灰按排放方式不同分为干排灰和湿排灰，湿排粉煤灰是烟道气排入空气前，通过水膜除尘器将其中的粉煤灰收集起来，与水一道通过输送泵及输送管道将粉煤灰直接排入贮灰池中。由于考虑到粉尘污染及堆放的因素，一般储灰场的粉煤灰是湿排粉煤灰，湿排粉煤灰与水、炉底灰等一起混排，杂质较多，匀质性差，烧失量大，活性低于干排灰，综合治理难度大，因而其累计排放量大。贮灰场占地面积大，在旱季，由于表层干涸，刮风时便尘土飞扬，雨季涨水后，则黑色的灰浆四溢，贮存在灰场的湿排粉煤灰不仅引起空气污染及占用土地，还通过渗滤影响水源，造成的严重环境污染引起社会广泛关注。
加强粉煤灰综合治理具有重要的意义，但湿排灰的综合治理形势却不容乐观，目前少部分湿排灰被用作道路路基及回填工程，这种治理途径不仅数量有限，没有充分利用粉煤灰的潜在活性，而且在一段时间以后，还可能具有渗滤的危害性。更少量的被用作建筑砌块填充料，但由于未作任何处理，相反可能会引起砌块的性能不稳定，而且也只是当惰性填充料使用。如果用湿排粉煤灰与其它原料在含水状态下磨细做混合材使用的话，也存在不利于存放，不方便运输，产品只能是多组分不利于产业化生产，湿排粉煤灰的活性利用不充分等问题。正是由于以上多种原因，湿排粉煤灰一直以来未得到真正的资源化利用，并且未形成产业化的湿排粉煤灰产品。
发明内容
有鉴于此，为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种强度高、成本低廉的湿排粉煤灰胶凝材料，采用湿排粉煤灰为主要原料，解决了工业固体废物湿排粉煤灰的回收利用问题。
湿排粉煤灰胶凝材料，由如下质量百分比的原料制成：
经烘干的湿排粉煤灰45-66％；活性矿物材料28％～49％；化学固化剂1.5％～8％；
所述活性矿物材料由如下质量百分比的原料制成：
高炉矿渣10-60％；水泥熟料10-50％；偏高岭土10-40％；石膏5-10％；
所述化学固化剂由如下质量百分比的原料制成：
硫酸铝3-30％；碳酸钾5-30％；硅酸钠5-30％；碳酸钠5-40％；硫酸钠5-30％；减水剂10-60％。
进一步，所述经烘干的湿排粉煤灰和活性矿物材料被粉磨至比表面积370-550m2/kg；
进一步，所述减水剂为木质素磺酸盐减水剂和萘磺酸盐减水剂，所述木质素磺酸盐减水剂占化学固化剂的质量百分比为5-30％，所述萘磺酸盐减水剂占化学固化剂的质量百分比为3-30％；
进一步，所述湿排粉煤灰胶凝材料由如下质量百分比的原料制成：
经烘干的湿排粉煤灰66％；活性矿物材料28％；化学固化剂6％；
进一步，所述活性矿物材料由如下质量百分比的原料制成：
高炉矿渣30％；水泥熟料30％；偏高岭土25％；石膏15％。
进一步，所述化学固化剂由如下质量百分比的原料制成：
硫酸铝10％；碳酸钾20％；硅酸钠10％；碳酸钠15％；硫酸钠15％；木质素磺酸盐减水剂7％；萘磺酸盐减水剂23％。
本发明还提供一种上述湿排粉煤灰胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将湿排粉煤灰烘干；将活性矿物材料和化学固化剂按各自配比配料待用；
2)将烘干后的湿排粉煤灰与活性矿物材料混合粉磨至比表面积370-550m2/kg；
3)将步骤2)所得的混合物与化学固化剂混合均匀，得到湿排粉煤灰胶凝材料。
本发明相对于现有技术，具有如下优点：
(1)采用湿排粉煤灰作为主要原料的胶凝材料替代水泥等胶凝材料用于建设工程中，材料来源广泛，价格低廉，实现了湿排粉煤灰的高附加值利用，并能提高湿排粉煤灰的治理效率，避免湿排粉煤灰对环境的危害；
(2)本发明的湿排粉煤灰胶凝材料强度达到或超过P.C32.5标号水泥；
(3)与现有的水泥类胶凝材料的生产工艺相比较，本发明的湿排粉煤灰胶凝材料的制备方法不需要开挖矿山、不需要煅烧工艺，能节约资源和能耗、减少碳排放，没有污染性粉尘产生，同时又处理了废弃物，属于环境友好型技术；
(4)由于湿排粉煤灰的活性是潜在的，不能自发水化、硬化形成强度，要发挥这种潜在活性，必须采取一定的激发措施。本发明采取了机械和化学激发两种方式，并加入辅助活性矿物材料以充分激发湿排粉煤灰的火山灰活性。首先是通过粉磨这种机械激发方式，湿排粉煤灰是多种颗粒机械混合的粒群，颗粒形貌、组成的变化会严重影响其活性，而粉磨则是改变湿排粉煤灰颗粒形貌，提高活性的一种有效途径。经过粉磨后，湿排粉煤灰中的一些空心微珠、粘连体、煤胞以及多孔碳粒等将会被碾碎，形成变异性较小的微细粒屑，使更多的活性玻璃体暴露出来，增加了活性物质与激发剂之间的反应机率，使粉煤灰的反应能力增大，即活性提高。然后是化学固化剂的激发作用，化学固化剂不仅参与水化硬化反应，促进水化产物的生成，还可以溶蚀湿排粉煤灰颗粒的表面，产生的新界面处于高反应活性状态。湿排粉煤灰、活性矿物材料的混合料在化学固化剂的作用下，活性矿物材首先发生水化反应，水化产生大量的Ca(OH)2及C-S-H凝胶。湿排粉煤灰的水化速度比活性矿物材慢，因此，湿排粉煤灰胶凝材料的早期强度主要来自于活性矿物材。在Ca(OH)2及化学固化剂的作用下，湿排粉煤灰颗粒逐渐开始水化，生成C-S-H凝胶。后期，由于活性矿物材料与湿排粉煤灰颗粒的不断水化，强度不断提高。
具体实施方式
以下将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
湿排粉煤灰胶凝材料由如下质量百分比的原料制成：经烘干的湿排粉煤灰45-66％；活性矿物材料28％～49％；化学固化剂1.5％～8％；
所述活性矿物材料由如下质量百分比的原料制成：
高炉矿渣10-60％；水泥熟料10-50％；偏高岭土10-40％；石膏5-10％；
所述化学固化剂由如下质量百分比的原料制成：
硫酸铝3-30％；碳酸钾5-30％；硅酸钠5-30％；碳酸钠5-40％；硫酸钠5-30％；木质素磺酸盐减水剂5-30％，萘磺酸盐减水剂3-30％。
以下给出本发明湿排粉煤灰胶凝材料的几个实施例：
实施例1
本实施例中，各原料质量百分比如下：
经烘干的湿排粉煤灰45％；活性矿物材料47％；化学固化剂8％；
所述活性矿物材料由如下质量百分比的原料制成：
高炉矿渣60％；水泥熟料10％；偏高岭土20％；石膏10％；
所述化学固化剂由如下质量百分比的原料制成：
硫酸铝3％；碳酸钾5％；硅酸钠14％；碳酸钠40％；硫酸钠5％；木质素磺酸盐减水剂30％，萘磺酸盐减水剂3％。
实施例2
本实施例中，各原料质量百分比如下：
经烘干的湿排粉煤灰49.5％；活性矿物材料49％；化学固化剂1.5％；
所述活性矿物材料由如下质量百分比的原料制成：
高炉矿渣10％；水泥熟料50％；偏高岭土30％；石膏10％；
所述化学固化剂由如下质量百分比的原料制成：
硫酸铝10％；碳酸钾20％；硅酸钠10％；碳酸钠15％；硫酸钠15％；木质素磺酸盐减水剂7％；萘磺酸盐减水剂23％。
实施例3
本实施例中，各原料质量百分比如下：
经烘干的湿排粉煤灰66％；活性矿物材料28％；化学固化剂6％；
所述活性矿物材料由如下质量百分比的原料制成：
高炉矿渣30％；水泥熟料30％；偏高岭土35％；石膏5％。
所述化学固化剂由如下质量百分比的原料制成：
硫酸铝3％；碳酸钾30％；硅酸钠5％；碳酸钠5％；硫酸钠30％；木质素磺酸盐减水剂5％，萘磺酸盐减水剂22％。。
实施例4
本实施例中，各原料质量百分比如下：
经烘干的湿排粉煤灰60％；活性矿物材料37％；化学固化剂3％；
所述活性矿物材料由如下质量百分比的原料制成：
高炉矿渣33％；水泥熟料50％；偏高岭土10％；石膏7％；
所述化学固化剂由如下质量百分比的原料制成：
硫酸铝30％；碳酸钾5％；硅酸钠30％；碳酸钠10％；硫酸钠17％；木质素磺酸盐减水剂5％，萘磺酸盐减水剂3％。
实施例5
本实施例中，各原料质量百分比如下：
经烘干的湿排粉煤灰55％；活性矿物材料40％；化学固化剂5％；
所述活性矿物材料由如下质量百分比的原料制成：
高炉矿渣40％；水泥熟料15％；偏高岭土40％；石膏5％；
所述化学固化剂由如下质量百分比的原料制成：
硫酸铝15％；碳酸钾10％；硅酸钠10％；碳酸钠20％；硫酸钠5％；木质素磺酸盐减水剂10％，萘磺酸盐减水剂30％。
上述湿排粉煤灰胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将湿排粉煤灰烘干；将活性矿物材料和化学固化剂分别按实施例中的配比配料待用；
2)将烘干后的湿排粉煤灰与活性矿物材料分别按实施例中的配比混合粉磨至比表面积370-550m2/kg；
3)将步骤2)所得的混合物与化学固化剂分别按实施例中的配比混合均匀，得到湿排粉煤灰胶凝材料。
将配制出的湿排粉煤灰胶凝材料为固体粉末形态，参照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》进行水泥胶砂强度试验，结果如下，其中实施例0为P.C32.5标号水泥：
从上表可以看出，本发明湿排粉煤灰胶凝材料的28天强度均达到或超过P.C32.5标号水泥，且终凝时间能够有所缩短。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.湿排粉煤灰胶凝材料，其特征在于：由如下质量百分比的原料制成：
经烘干的湿排粉煤灰45-66％；活性矿物材料28％～49％；化学固化剂1.5％～8％；
所述活性矿物材料由如下质量百分比的原料制成：
高炉矿渣10-60％；水泥熟料10-50％；偏高岭土10-40％；石膏5-10％；
所述化学固化剂由如下质量百分比的原料制成：
硫酸铝3-30％；碳酸钾5-30％；硅酸钠5-30％；碳酸钠5-40％；硫酸钠5-30％；减水剂10-60％。
2.根据权利要求1所述的湿排粉煤灰胶凝材料，其特征在于：所述经烘干的湿排粉煤灰和活性矿物材料被粉磨至比表面积370-550m2/kg。
3.根据权利要求1所述的湿排粉煤灰胶凝材料，其特征在于：所述减水剂为木质素磺酸盐减水剂和萘磺酸盐减水剂，所述木质素磺酸盐减水剂占化学固化剂的质量百分比为5-30％，所述萘磺酸盐减水剂占化学固化剂的质量百分比为3-30％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的湿排粉煤灰胶凝材料，其特征在于：所述湿排粉煤灰胶凝材料由如下质量百分比的原料制成：
经烘干的湿排粉煤灰66％；活性矿物材料28％；化学固化剂6％。
5.根据权利要求4所述的湿排粉煤灰胶凝材料，其特征在于：所述化学固化剂由如下质量百分比的原料制成：
硫酸铝10％；碳酸钾20％；硅酸钠10％；碳酸钠15％；硫酸钠15％；木质素磺酸盐减水剂7％；萘磺酸盐减水剂23％。
6.如权利要求1至5中任一项所述的湿排粉煤灰胶凝材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将湿排粉煤灰烘干；将活性矿物材料和化学固化剂按各自配比配料待用；
2)将烘干后的湿排粉煤灰与活性矿物材料混合粉磨至比表面积370-550m2/kg；
3)将步骤2)所得的混合物与化学固化剂混合均匀，得到湿排粉煤灰胶凝材料。
CN2009102508972A 2009-12-31 2009-12-31 湿排粉煤灰胶凝材料及其制备方法 Expired - Fee Related CN101786821B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009102508972A CN101786821B (zh) 2009-12-31 2009-12-31 湿排粉煤灰胶凝材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009102508972A CN101786821B (zh) 2009-12-31 2009-12-31 湿排粉煤灰胶凝材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101786821A CN101786821A (zh) 2010-07-28
CN101786821B true CN101786821B (zh) 2012-02-22

Family

ID=42530221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009102508972A Expired - Fee Related CN101786821B (zh) 2009-12-31 2009-12-31 湿排粉煤灰胶凝材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101786821B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109694208A (zh) * 2017-10-20 2019-04-30 谢思松 一种用于膨胀珍珠岩保温板的粉体固化剂及其制备方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI123876B (fi) * 2011-03-24 2013-11-29 Consolis Technology Oy Ab Alkaliaktivoitu betonikoostumus ja koostumuksen käyttö esivaletuissa betonielementeissä
AU2013344816B2 (en) * 2012-11-13 2016-09-22 Cement Australia Pty Limited Geopolymer cement
CN104909592B (zh) * 2015-05-26 2017-01-11 华润水泥技术研发（广西）有限公司 高镁废石粉基复合矿物掺合料及在中等强度混凝土中的应用
CN104909594B (zh) * 2015-05-26 2017-01-11 华润水泥技术研发（广西）有限公司 高镁废石粉基复合矿物掺合料及在高强度混凝土中的应用
CN106145839A (zh) * 2016-07-01 2016-11-23 卓达新材料科技集团威海股份有限公司 一种环保硫铝酸盐水泥
CN107473613B (zh) * 2017-09-19 2018-08-31 华润水泥（富川）有限公司 一种利用工业固态废弃物生产的水泥及其制备方法
JP2020183338A (ja) * 2019-05-09 2020-11-12 宇部興産株式会社 モルタル・コンクリート用混和材、これを含むセメント組成物、モルタル組成物及びコンクリート組成物、並びに、モルタル硬化物及びコンクリート硬化物の製造方法
CN110451825A (zh) * 2019-09-03 2019-11-15 长沙华脉新材料有限公司 一种复合胶凝材料及其制备方法和应用
CN113185202A (zh) * 2021-05-27 2021-07-30 昆明冶金研究院有限公司 一种以钢渣-偏高岭土为基的多元固废地聚物固化砷的方法
CN114685069A (zh) * 2022-04-27 2022-07-01 大唐同舟科技有限公司 一种硫酸盐激发粉煤灰胶凝材料及其制备方法与应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101423344A (zh) * 2008-08-14 2009-05-06 武汉理工大学 一种水硬性胶凝材料及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101423344A (zh) * 2008-08-14 2009-05-06 武汉理工大学 一种水硬性胶凝材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴传明等.湿排粉煤灰对混凝土性能的影响.《土木建筑与环境工程》.2009,第31卷(第5期),摘要. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109694208A (zh) * 2017-10-20 2019-04-30 谢思松 一种用于膨胀珍珠岩保温板的粉体固化剂及其制备方法
CN109694208B (zh) * 2017-10-20 2021-09-03 谢思松 一种用于膨胀珍珠岩保温板的粉体固化剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101786821A (zh) 2010-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101786821B (zh) 湿排粉煤灰胶凝材料及其制备方法
CN102464497B (zh) 一种废砖瓦/秸秆泡沫混凝土及其制备方法
RU2326842C2 (ru) Сиалитный двухкомпонентный мокрый цемент, способ его производства и способ использования
CN102503263B (zh) 一种利用工业尾矿的建筑空心砖及其制备方法
CN103193403B (zh) 高活性赤泥基混凝土掺合料制备方法
CN103145354B (zh) 一种无熟料复合型尾砂固结剂及其制备方法和应用
CN102515635B (zh) 一种陶粒保温砖及其制备方法
CN102643070B (zh) 一种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的陶粒保温砌块及其制备方法
CN105565691A (zh) 一种铅锌冶炼渣基地聚合物胶凝材料及其制备方法
CN101386494A (zh) 一种复合胶凝材料及其制备方法
CN102060490A (zh) 一种轻烧白云石免烧免蒸砖和砌块
CN102633461A (zh) 一种复合胶凝材料及其制备方法
KR20130009000A (ko) 석탄 폐석 인공경량골재 및 그 제조방법
CN102674786B (zh) 一种以非煅烧脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砌块及其制备方法
CN105174887A (zh) 一种改性脱硫石膏基母料及其制备方法
CN105218057B (zh) 一种绿色轻骨料混凝土及其制备工艺
CN101314537A (zh) 水渣轻集料保温砌筑干粉砂浆及其生产方法
CN102795831A (zh) 深基坑土烧结多孔砖及其生产方法
CN110526732A (zh) 干法制粉生产发泡陶瓷短流程工艺
CN112321269B (zh) 一种二氧化碳碳化的再生透水砖及其制备工艺
CN103449794A (zh) 一种粉煤灰基地质聚合物稻壳保温砂浆
CN103145362B (zh) 一种用工业废渣制备水泥混凝土早强剂的方法
CN105016643A (zh) 一种利用污泥生产的新型矿粉及其制备方法
CN105801062A (zh) 利用磷固体废弃物制备地面自流平材料的方法
CN101037308A (zh) 一种无熟料水泥的制备方法及其制备的混凝土

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120222

Termination date: 20121231