CN103274655A

CN103274655A - 固硫灰砌筑砂浆

Info

Publication number: CN103274655A
Application number: CN2013101837926A
Authority: CN
Inventors: 徐迅; 卢忠远; 肖超
Original assignee: Southwest University of Science and Technology
Current assignee: Southwest University of Science and Technology
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2013-09-04

Abstract

本发明公开了一种固硫灰砌筑砂浆，其特征是原料组分和重量配比包括：固硫灰200～490重量份、石灰30～100重量份、砂410～770重量份、以及保水增稠剂0.1～0.5重量份。本发明采用固硫灰渣为主要原料制备砌筑砂浆，可充分利用循环流化床排出的固硫灰渣，减少固硫灰露天堆放时对土地资源的浪费和对自然环境的污染，同时降低砌筑砂浆的收缩性、提高砌筑砂浆的保水性、降低砌筑砂浆的成本，实用性强。

Description

固硫灰砌筑砂浆

技术领域

本发明属于砂浆组合物，涉及一种固硫灰砌筑砂浆。本发明固硫灰砌筑砂浆适用作建筑材料。

背景技术

固硫灰渣是指原煤当中含有的硫物质与固硫剂(一般为石灰石)以一定比例混合后在循环流化床锅炉内经850～900℃燃烧固硫后收集到的飞灰和灰渣。流化床固硫灰渣是一种具有特殊性质的燃煤灰渣，因为煤燃烧时温度未达到液相出现时的温度，相比常见的粉煤灰，固硫灰渣通常呈现疏松多孔状，因而标准稠度需水量远高于粉煤灰。由于钙质固硫组分加入，使得固硫灰渣具有明显的自硬性。同时也由于固硫组分加入带来的f-CaO和Ⅱ-CaSO4组分，使得固硫灰水化后生成膨胀性产物，而具有较强的膨胀性能。因而目前对其处理和利用尚存在很多技术上的难题，很难用常规的灰渣利用方式对其进行处理。

现有技术中，砌筑砂浆主要采用水泥或水泥-石灰作为胶凝材料基体来制备。现有砌筑砂浆的制备技术中，因为水泥自身的收缩性能，而引起砂浆的收缩是目前存在的主要问题。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种以固硫灰渣为主要原料、生产工艺简单、成本低、产品质量性能良好的固硫灰砌筑砂浆。

本发明的内容是：一种固硫灰砌筑砂浆，其特征是原料组分和重量配比包括：固硫灰200～490重量份、石灰30～100重量份、砂410～770重量份、以及保水增稠剂0.1～0.5重量份。

本发明的内容中：所述石灰可以为生石灰或熟石灰。

本发明的内容中：所述保水增稠剂为甲基羟丙基纤维素醚，生产企业有德国马克姆、德国拜尔和韩国三星等，较好的是采用中等粘度的甲基羟丙基纤维素醚。

本发明的内容中：所述砂的粒度大小较好的是控制在20～70目。

本发明的内容中：所述固硫灰较好的是将电厂排放的固硫灰渣经粉磨成粒径在0.08mm以下、比表面积在500m2/kg以上的细粉状固硫灰。

本发明的内容中：所述固硫灰的主要化学组成和重量百分比含量为SiO2 13.9～44.0、Al2O38.8～17.9、Fe2O32.7～6.6、MgO1.0～2.2、K2O1.2～3.0、Na2O0.3～1.3、CaO8.6～23.0、SO31.0～10.1、C 1.0～3.76、余下为烧失量。

本发明所述固硫灰砌筑砂浆在施工使用时的制备方法是：按固硫灰200～490重量份、石灰30～100重量份、砂410～770重量份、以及保水增稠剂0.1～0.5重量份的重量配比取组分混合均匀后，加水拌匀调节至稠度在70～90mm，即制得施工使用的固硫灰砌筑砂浆；该固硫灰砌筑砂浆为M5～M10等级的砌筑砂浆，M5代表砂浆28d抗压强度≥5MPa、M10代表砂浆28d抗压强度≥10MPa。

与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：

（1）本发明以固硫灰渣等为主要原料，砌筑砂浆的制备不需要水泥，生产工艺简单，能耗低，可以节省大量的能源；

（2）采用本发明，颗粒结构疏松多孔，保水性强；同时固硫灰渣中硬石膏和游离氧化钙水化生产钙矾石和氢氧化钙等水化产物，因而具有一定的自胶凝性和膨胀性；因而采用本发明，能改善传统砌筑砂浆的保水性和收缩性；

（3）本发明固硫灰砌筑砂浆中：生石灰作为胶凝材料起到激发固硫灰渣胶凝性能的作用；灰渣中矿物成分主要有以下矿物：无定性高岭石变体、石英、赤铁矿、少量的硅酸二钙、铝酸三钙、少量的磁铁矿、少量的硫酸钙、少量的游离氧化钙；固硫灰中含有活性SiO2和A12O3，还有一定量的f-CaO和Ⅱ-CaSO4，f-CaO可作为碱性激发剂与固硫灰渣中的活性SiO2和活性Al2O3发生反应生成C-S-H和C-A-H凝胶，使水化体系具有一定强度；硬石膏溶解后又可进一步与C-A-H、CaO和活性Al2O3等反应生成钙矾石，产生强度，即固硫灰有一定的自硬性和胶凝性；因此，在砌筑砂浆中，利用固硫灰的自硬性和胶凝性全部取代水泥可以节约水泥用量，降低成本；砂是砌筑砂浆中的集料，起到骨架的作用，本发明采用的为20～70目河砂或石英砂或机制砂；保水增稠剂能保证砂浆在一定时间内的流动性和抗沉降性能以及强度的发展；

（4）采用本发明，可减少固硫灰露天堆放带来的严重污染和土地资源的浪费，促进循环流化床技术的推广和发展；降低砌筑砂浆的收缩性、提高砌筑砂浆的保水性，降低砌筑砂浆的成本；

（5）本发明产品制备简单，投入少，见效快，符合国家循环经济发展政策，为固硫灰渣利用提供一个新途径，并为循环流化床燃煤技术的推广应用奠定坚实基础，实用性强。

具体实施方式

下面给出的实施例拟以对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1：

一种固硫灰砌筑砂浆，原料组分和重量配比包括：固硫灰313重量份、生石灰61重量份、砂626重量份、以及保水增稠剂0.1重量份。

其中：固硫灰是将电厂排放的固硫灰渣经粉磨成0.045mm筛余小于10%以下细粉；砂粒度大小控制在20～70目。

固硫灰砌筑砂浆的制备方法是：按上述重量配比取组分混合均匀后，按水料比0.216加水拌匀（即调节至稠度在70～90mm），即制得固硫灰砌筑砂浆，可用于建筑后施工。

该固硫灰砌筑砂浆的基本性能为：保水率为94.1%、28d抗压强度9.44MPa、2h稠度损失率为14.1%、凝结时间为7.5h。

实施例2：

一种固硫灰砌筑砂浆，原料组分和重量配比包括：固硫灰455重量份、生石灰90重量份、砂455重量份、以及保水增稠剂0.1重量份。

固硫灰砌筑砂浆的制备方法是：按上述重量配比取组分混合均匀后，按水料比0.324加水拌匀（即调节至稠度在70～90mm），即制得固硫灰砌筑砂浆，可用于建筑后施工。

该固硫灰砌筑砂浆料的基本性能为：保水率为90.4%、28d抗压强度11.77MPa、2h稠度损失率为13.0%、凝结时间为8.5h。

实施例3：

一种固硫灰砌筑砂浆，原料组分和重量配比包括：固硫灰323重量份、熟石灰31重量份、砂646重量份、以及保水增稠剂0.1重量份。

该固硫灰砌筑砂浆料的基本性能为：保水率为94.2%、28d抗压强度6.78MPa、2h稠度损失率为14.8%、凝结时间为8.7h。

实施例4：

一种固硫灰砌筑砂浆，原料组分和重量配比包括：固硫灰200～490重量份、石灰30～100重量份、砂410～770重量份、以及保水增稠剂0.1～0.5重量份。

实施例5～11：

一种固硫灰砌筑砂浆，原料组分和重量配比包括：固硫灰200～490重量份、石灰30～100重量份、砂410～770重量份、以及保水增稠剂0.1～0.5重量份；各实施例中各原料组分及具体重量份用量见下表：

实施例12：

一种固硫灰砌筑砂浆，原料组分和重量配比包括：固硫灰200重量份、石灰30重量份、砂410重量份、以及保水增稠剂0.1重量份。

实施例13：

一种固硫灰砌筑砂浆，原料组分和重量配比包括：固硫灰490重量份、石灰100重量份、砂770重量份、以及保水增稠剂0.5重量份。

实施例14：

一种固硫灰砌筑砂浆，原料组分和重量配比包括：固硫灰345重量份、石灰65重量份、砂590重量份、以及保水增稠剂0.2重量份。

实施例15：

一种固硫灰砌筑砂浆，原料组分和重量配比包括：固硫灰490重量份、石灰30重量份、砂410重量份、以及保水增稠剂0.5重量份。

上述实施例4～15所述固硫灰砌筑砂浆的制备方法是：按各实施例原料组分和重量配比取组分混合均匀后，加水拌匀调节至稠度在70～90mm，即制得固硫灰砌筑砂浆；该固硫灰砌筑砂浆为M5～M10等级的砌筑砂浆，M5代表砂浆28d抗压强度≥5MPa、M10代表砂浆28d抗压强度≥10MPa。

上述实施例4～15中：所述石灰可以为生石灰或熟石灰。

上述实施例4～15中：所述砂的粒度大小控制在20～70目。

上述实施例4～15中：所述固硫灰是将电厂排放的固硫灰渣经粉磨成粒径在0.08mm以下、比表面积在500m²/kg以上的细粉状固硫灰。

上述实施例4～15中：所述固硫灰的主要化学组成和重量百分比含量为SiO₂13.9～44.0、Al₂O₃8.8～17.9、Fe₂O₃2.7～6.6、MgO1.0～2.2、K₂O1.2～3.0、Na₂O0.3～1.3、CaO8.6～23.0、SO₃1.0～10.1、C 1.0～3.76、余下为烧失量。

上述实施例中：所述保水增稠剂为甲基羟丙基纤维素醚，生产企业有德国马克姆、德国拜尔和韩国三星等，较好的是采用中等粘度的甲基羟丙基纤维素醚。

上述实施例中：所采用的各原料均为市售产品。

上述实施例中：所采用的百分比例中，未特别注明的，均为重量（质量）百分比例；所述重量（质量）份可以均是克或千克。

上述实施例中：各步骤中的工艺参数和各组分用量数值等为范围的，任一点均可适用。

本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。

本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。

Claims

1.一种固硫灰砌筑砂浆，其特征是原料组分和重量配比包括：固硫灰200～490重量份、石灰30～100重量份、砂410～770重量份、以及保水增稠剂0.1～0.5重量份。

2.按权利要求1所述的固硫灰砌筑砂浆，其特征是：所述石灰为生石灰或熟石灰。

3.按权利要求1所述的固硫灰砌筑砂浆，其特征是：所述保水增稠剂为甲基羟丙基纤维素醚。

4.按权利要求2所述的固硫灰砌筑砂浆，其特征是：所述保水增稠剂为甲基羟丙基纤维素醚。

5.按权利要求1、2、3或4所述的固硫灰砌筑砂浆，其特征是：所述砂的粒度大小控制在20～70目。

6.按权利要求1、2、3或4所述的固硫灰砌筑砂浆，其特征是：所述固硫灰是将电厂排放的固硫灰渣经粉磨成粒径在0.08mm以下、比表面积在500m²/kg以上的细粉状固硫灰。

7.按权利要求5所述的固硫灰砌筑砂浆，其特征是：所述固硫灰是将电厂排放的固硫灰渣经粉磨成粒径在0.08mm以下、比表面积在500m²/kg以上的细粉状固硫灰。

8.按权利要求6所述的固硫灰砌筑砂浆，其特征是：所述固硫灰的主要化学组成和重量百分比含量为SiO₂13.9～44.0、Al₂O₃8.8～17.9、Fe₂O₃2.7～6.6、MgO1.0～2.2、K₂O1.2～3.0、Na₂O0.3～1.3、CaO8.6～23.0、SO₃1.0～10.1、C 1.0～3.76、余下为烧失量。

9.按权利要求7所述的固硫灰砌筑砂浆，其特征是：所述固硫灰的主要化学组成和重量百分比含量为SiO₂13.9～44.0、Al₂O₃8.8～17.9、Fe₂O₃2.7～6.6、MgO1.0～2.2、K₂O1.2～3.0、Na₂O0.3～1.3、CaO8.6～23.0、SO₃1.0～10.1、C 1.0～3.76、余下为烧失量。