CN103723980A - 一种石膏基高强胶凝材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种石膏基高强胶凝材料的制备方法，以免煅烧脱硫石膏和干法脱硫灰为主要胶凝材料，它由如下成分组成，用量为重量份：所述的组分包括免煅烧脱硫石膏35-55份，干法脱硫灰5-30，矿渣微粉21-28份，水泥4-8份，灰钙粉4-6份，减水剂0.60-0.66份，碱性激发剂1.1-1.7份，水17-21份；本发明开发了一种强度高，耐水性好，低收缩，抗冻融性好，成本低的石膏基高强胶凝材料，开拓了一条利用废弃物免煅烧脱硫石膏和干法脱硫灰生产性能优异的石膏基高强胶凝材料的新途径，一方面可以减少对环境的污染，另一面资源化利用废弃物减少了因废弃物堆放而占用的大量土地资源，具有很好的发展前景。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种石膏基高强胶凝材料的制备方法。
背景技术
脱硫石膏是燃煤烟气脱硫产生的固体废弃物。按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。其中，由于干法、半干法脱硫工艺投资低、占地小、耗水少、工艺简单，被公认为是最经济有效的脱硫技术。一般情况下，湿法烟气脱硫的副产物是脱硫石膏，干法和半干法烟气脱硫的副产物是脱硫灰。随着烟气脱硫装置的增多，脱硫灰渣的产量将会越来越多，如果只是简单堆放，不但浪费硫资源，还会占用大量的土地，并对环境造成严重的二次污染。
脱硫石膏的主要成分是二水硫酸钙。脱硫灰呈粉末状，密度为2.7-2.8g/cm3，堆积密度为1.1-1.5g/cm3，脱硫灰一般由亚硫酸钙（10%～50%）、硫酸钙、碳酸钙、氢氧化钙、氯化钙、氟化钙以及飞灰组成，因为含有Ca(OH)2，脱硫灰渣呈碱性。
随着燃煤烟气脱硫工程的不断运用实施，随之而来的各种脱硫副产品日益增多。如果这些脱硫产物不加以有效的资源化利用，必然形成新的污染源，直接影响脱硫环保工作的发展与普及。加之燃煤品质的复杂性和不同脱硫技术工艺特点的差异，使得脱硫所产生的副产物十分复杂，在组成和性状上差异显著。因此如何有效开发对脱硫灰渣的资源化应用技术为当前急需解决的问题，具有重要的理论意义和社会现实意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备工艺简单，强度高，耐水性好，低收缩，抗冻融性好，成本低的石膏基高强胶凝材料，提供了一种利用废弃物免煅烧脱硫石膏，干法脱硫灰，矿渣生产性能优异的石膏基高强胶凝材料的制备方法。
本发明的技术方案是：一种石膏基高强胶凝材料的制备方法，以免煅烧脱硫石膏和干法脱硫灰为主要胶凝材料，它由如下成分组成，用量为重量份：所述的组分包括免煅烧脱硫石膏45-55份，干法脱硫灰5-30，矿渣微粉21-28份，水泥4-8份，灰钙粉4-6份，减水剂0.60-0.66份，碱性激发剂1.1-1.7份，水17-21份。
本发明所述的免煅烧脱硫石膏为湿法脱硫石膏。
本发明所述的干法脱硫灰，密度为2.35-2.50g/cm3。
本发明所述的矿渣微粉比表面积310-470m2/kg。
本发明所述灰钙粉为市售灰钙粉，细度在300-500目。
本发明所述的水泥为市售52.5水泥。
本发明所述减水剂为萘磺酸盐甲醛缩合物、磺化三聚氰胺甲醛树脂、聚羧酸减水剂中的一种。
本发明所述碱性激发剂为水玻璃，模数为1.3-1.8。
本发明所述的石膏基高强胶凝材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：先将免煅烧脱硫石膏、干法脱硫灰、矿渣微粉、水泥、灰钙粉、减水剂、水按预定配比称量混合；然后用砂浆搅拌机搅拌均匀，搅拌机转速60-80转/分，混合搅拌2-4分钟，将搅拌均匀的混合料浇入模具中振动或压制成型，静置2-4小时，然后用65-85℃湿热蒸汽养护18-24小时，成品自然养护即得到石膏基高强胶凝材料。
有益效果:
本发明所述的石膏基高强胶凝材料的制备方法，具有制备方式简单，成本低廉，强度高，耐水性好，低收缩，抗冻融性好，施工性能优异等特点，在生产过程中充分利用免煅烧脱硫石膏、干法脱硫灰和矿渣等工业废渣，是一种环保节能新型建筑材料。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1
按重量计，称取免煅烧脱硫石膏55份，干法脱硫灰5份，密度为2.46g/cm3，矿渣28份，比表面积为310m2/kg，52.5水泥8份，灰钙粉4份，细度350目，萘磺酸盐甲醛缩合物减水剂0.66份，模数1.3的水玻璃1.7份，水19份混合均匀；然后用砂浆搅拌机搅拌均匀，搅拌机转速60转/分，混合搅拌4分钟，将搅拌均匀的混合料浇入模具中振动或压制成型，静置2小时，然后用85℃湿热蒸汽养护20小时，成品自然养护即得到石膏基高强胶凝材料。
实施例2
按重量计，称取免煅烧脱硫石膏35份，干法脱硫灰30份，密度为2.38g/cm3，矿渣微粉24份，比表面积为400m2/kg，52.5水泥6份，灰钙粉5份，细度440目，萘磺酸盐甲醛缩合物减水剂0.62份，模数1.8的水玻璃1.3份，水21份混合均匀；然后用砂浆搅拌机搅拌均匀，搅拌机转速70转/分，混合搅拌3分钟，将搅拌均匀的混合料浇入模具中振动或压制成型，静置3小时，然后用75℃湿热蒸汽养护22小时，成品自然养护即得到石膏基高强胶凝材料。
实施例3
按重量计，称取免煅烧脱硫石膏35份，干法脱硫灰25份，密度为2.47g/cm3，矿渣27份，比表面积为330m2/kg，52.5水泥7份，灰钙粉6份，细度370目，萘磺酸盐甲醛缩合物减水剂0.64份，模数1.6的水玻璃1.5份，水20份混合均匀；然后用砂浆搅拌机搅拌均匀，搅拌机转速70转/分，混合搅拌3分钟，将搅拌均匀的混合料浇入模具中振动或压制成型，静置2小时，然后用65℃湿热蒸汽养护24小时，成品自然养护即得到石膏基高强胶凝材料。
实施例4
按重量计，称取免煅烧脱硫石膏40份，干法脱硫灰30份，密度为2.36g/cm3，矿渣21份，比表面积为440m2/kg，52.5水泥4份，灰钙粉5份，细度480目，萘磺酸盐甲醛缩合物减水剂0.60份，模数1.8的水玻璃1.1份，水17份混合均匀；然后用砂浆搅拌机搅拌均匀，搅拌机转速60转/分，混合搅拌4分钟，将搅拌均匀的混合料浇入模具中振动或压制成型，静置4小时，然后用85℃湿热蒸汽养护22小时，成品自然养护即得到石膏基高强胶凝材料。
实施例5
按重量计，称取免煅烧脱硫石膏45份，干法脱硫灰20份，密度为2.43g/cm3，矿渣22份，比表面积为470m2/kg，52.5水泥7份，灰钙粉6份，细度360目，萘磺酸盐甲醛缩合物减水剂0.65份，模数1.6的水玻璃1.5份，水20份混合均匀；然后用砂浆搅拌机搅拌均匀，搅拌机转速80转/分，混合搅拌2分钟，将搅拌均匀的混合料浇入模具中振动或压制成型，静置3小时，然后用75℃湿热蒸汽养护23小时，成品自然养护即得到石膏基高强胶凝材料。
相关参数测试结果如表1所以。
表1
表1所测石膏基蒸养砌块的各项性能符合DB52/T701-2011《蒸压磷渣硅酸盐砖》相关性能要求，本方法制备的石膏基高强胶凝材料或蒸养砌块具有制备方式简单，成本低廉，强度高，耐水性好，低收缩，抗冻融性好，施工性能优异等特点。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种石膏基高强胶凝材料的制备方法，其各组分及各组分的重量份如下：所述的组分包括免煅烧脱硫石膏35-55份，干法脱硫灰5-30，矿渣微粉21-28份，水泥4-8份，灰钙粉4-6份，减水剂0.60-0.66份，碱性激发剂1.1-1.7份，水17-21份。
2.根据权利要求1所述的石膏基高强胶凝材料的制备方法，其特征在于：所述的免煅烧脱硫石膏为湿法脱硫石膏。
3.根据权利要求1所述的石膏基高强胶凝材料的制备方法，其特征在于：所述的干法脱硫灰，密度为2.35-2.50g/cm3。
4.根据权利要求1所述的石膏基高强胶凝材料的制备方法，其特征在于：所述的矿渣微粉比表面积310-470m2/kg。
5.根据权利要求1所述的石膏基高强胶凝材料的制备方法，其特征在于：所述的灰钙粉细度为300-500目。
6.根据权利要求1所述的石膏基高强胶凝材料的制备方法，其特征在于：所述的水泥为市售52.5水泥。
7.根据权利要求1所述的石膏基高强胶凝材料的制备方法，其特征在于：所述的减水剂为萘磺酸盐甲醛缩合物、磺化三聚氰胺甲醛树脂或聚羧酸减水剂中的一种。
8.根据权利要求1所述的石膏基高强胶凝材料的制备方法，其特征在于：所述的碱性激发剂为水玻璃，模数为1.3-1.8。
9.一种制备如权利要求1中所述的石膏基高强胶凝材料的制备方法，其具体步骤如下：先将免煅烧脱硫石膏、干法脱硫灰、矿渣微粉、水泥、灰钙粉、减水剂、水按预定配比称量混合，然后用砂浆搅拌机搅拌均匀，搅拌机转速60-80转/分，混合搅拌2-4分钟，将搅拌均匀的混合料浇入模具中振动或压制成型，静置2-4小时，然后用65-85℃湿热蒸汽养护20-24小时，成品自然养护即得石膏基高强胶凝材料。
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