CN107010854A - 一种高掺粉煤灰的高强水泥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于通用硅酸盐水泥领域，具体涉及一种高掺粉煤灰的高强水泥及其制备方法。本发明是在确保所制备水泥的生产质量符合现行国家有关标准的基础上，综合考虑水泥的工程应用特点，通过深入研究材料特性、科学合理的材料用量配比，发挥材料理化综合效应，实现粉煤灰、炉渣及脱硫石膏在制备水泥中的有效、大量利用；同时，达到降低生产成本，并具有广阔的市场应用前景。本发明一种高掺粉煤灰的高强水泥，包括以下质量百分数的组分：粉煤灰粉40～45、炉渣粉10～17、硅酸盐水泥熟料粉40～45和脱硫石膏粉2～3。
Description
技术领域
本发明属于通用硅酸盐水泥领域，具体涉及一种高掺粉煤灰的高强水泥及其制备方法。
背景技术
火力发电在我国国民经济生产中起着极其重要的作用。然而，在其生产运行过程中，同时排放大量的粉煤灰、炉渣及脱硫石膏等固体废弃物。目前，此类固体废弃物在建材领域中虽有所应用，但总体用量较低，与电厂排放的废弃物数量相比，仍不能有效地解决火电厂废弃物的堆存，造成占用土地资源、污染环境、增大电力生产成本。
在土木建筑领域中，水泥产品用量巨大，将固体废弃物最大化用于生产水泥，是解决电厂排放固体废弃物的有效途径。目前，我国现行《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准规定，粉煤灰水泥中粉煤灰的掺量为20％～40％；主要原因是粉煤灰颗粒较粗、活性低，当大量掺入(掺量大于50％)水泥时，会引起水泥早期强度急剧下降、凝结时间显著变长，严重影响建筑施工周期。因此，水泥产品中粉煤灰的用量一般不会超过40％。提高粉煤灰等废弃物在水泥生产中的掺量，研发高掺粉煤灰与炉渣制备水泥的原材料预处理技术和科学经济的材料配方，已成为关键技术。
发明内容
本发明是在确保所制备水泥的生产质量符合现行国家有关标准的基础上，综合考虑水泥的工程应用特点，通过深入研究材料特性、科学合理的材料用量配比，发挥材料理化综合效应，实现粉煤灰、炉渣及脱硫石膏在制备水泥中的有效、大量利用；同时，达到降低生产成本，并具有广阔的市场应用前景。
本发明为实现上述目的而采取的技术方案为：
一种高掺粉煤灰的高强水泥，包括以下质量百分数的组分：
粉煤灰粉40～45、炉渣粉10～17、硅酸盐水泥熟料粉40～45和脱硫石膏粉2～3。
优选地，本发明所述的粉煤灰粉的制备：将符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准的火电厂产生的粉煤灰，用电厂余热蒸汽动能磨进行磨细，比表面积不低于1000m2/kg。
优选地，本发明所述的炉渣粉、硅酸盐水泥熟料粉和脱硫石膏粉可分别制备，也可由其原料混合后制备，具体如下：
优选地，本发明所述炉渣粉的制备：将火电厂产生的炉渣用水泥球磨机磨细，其质量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准，细度45μm方孔筛筛余控制值为15％～17％；
优选地，本发明所述硅酸盐水泥熟料粉的制备：将符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准的硅酸盐水泥熟料，用水泥球磨机进行磨细，细度45μm方孔筛筛余控制值为12％～15％；
优选地，本发明所述脱硫石膏粉的制备：将硫酸钙含量不低于90％的烟气脱硫石膏在常温下干燥后，用水泥球磨机磨细，细度45μm方孔筛筛余控制值为10％～14％；
优选地，本发明所述炉渣、硅酸盐水泥熟料及脱硫石膏组成的混合粉料制备：将炉渣、硅酸盐水泥熟料及脱硫石膏，按照制备水泥的材料配方分别称量混合后，用水泥球磨机磨细制得；混合粉料的细度45μm方孔筛筛余控制值为12％～16％。
一种高掺粉煤灰的高强水泥制备方法，按照质量百分数将煤灰粉、炉渣粉、硅酸盐水泥熟料粉和脱硫石膏粉混拌均匀即得。
本发明具有以下有益效果：按照本发明的材料配方，可制备符合现行国家标准的P·F52.5水泥，其粉煤灰的用量达40％～45％，炉渣的用量达10％～17％，另考虑脱硫石膏的掺量，本发明利用固体废弃物总量可达55％～60％。因此，本发明的P·F52.5水泥能大量利用火电厂排放的废弃物，降低水泥的生产成本，具有良好的社会和经济效益。
具体实施方式
实施例中，检验本发明P·F52.5水泥的仪器设备、温湿度条件、试件制作、试验方法及质量评定标准均执行现行国家相关标准。
实施例1
(1)粉煤灰粉的制备：将符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准的粉煤灰，用电厂余热蒸汽动能磨进行磨细，比表面积为1132m2/kg。
(2)炉渣粉的制备：将炉渣用水泥球磨机磨细，其质量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准，细度(45μm方孔筛筛余)为15.6％。
(3)硅酸盐水泥熟料粉的制备：将符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准的硅酸盐水泥熟料，用水泥球磨机进行磨细，细度(45μm方孔筛筛余)为13.8％。
(4)脱硫石膏粉的制备：将脱硫石膏在常温下干燥后，用水泥球磨机磨细，细度(45μm方孔筛筛余)为14.0％。
(5)P·F52.5水泥的制备：按照材料用量配方，粉煤灰粉45；炉渣粉12；硅酸盐水泥熟料粉40；脱硫石膏粉3；称取各料，混拌均匀制得。
实施例1的水泥检验结果及质量，见表1。
表1实施例1的水泥检验结果
由表1可知，实施例1水泥的检验结果，符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准中有关P·F52.5水泥的各项质量指标。
实施例2
(1)粉煤灰粉的制备：将符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准的粉煤灰，用电厂余热蒸汽动能磨进行磨细，比表面积为1063m2/kg。
(2)炉渣粉的制备：将炉渣用水泥球磨机磨细，其质量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准，细度(45μm方孔筛筛余)为16.0％。
(3)硅酸盐水泥熟料粉的制备：将符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准的硅酸盐水泥熟料，用水泥球磨机进行磨细，细度(45μm方孔筛筛余)为14.1％。
(4)脱硫石膏粉的制备：将脱硫石膏在常温下干燥后，用水泥球磨机磨细，细度(45μm方孔筛筛余)为12.7％。
(5)P·F52.5水泥的制备：按照材料用量配方，粉煤灰粉40；炉渣粉17；硅酸盐水泥熟料粉41；脱硫石膏粉2；称取各料，混拌均匀制得。
实施例2的水泥检验结果及质量，见表2。
表2实施例2的水泥检验结果
由表2可知，实施例2水泥的检验结果，符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准中有关P·F52.5水泥的各项质量指标。
实施例3
(1)粉煤灰粉的制备：将符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准的粉煤灰，用电厂余热蒸汽动能磨进行磨细，比表面积为1158m2/kg。
(2)炉渣、硅酸盐水泥熟料及脱硫石膏组成的混合粉料制备：以制备水泥的总质量计，分别按炉渣粉10％、硅酸盐水泥熟料粉45％、脱硫石膏粉3％称料；将其混合后，用水泥球磨机磨细，混合粉料的细度(45μm方孔筛筛余)为12.4％；
(3)P·F52.5水泥的制备：以制备水泥的总质量计，分别按粉煤灰粉42％、上述混合粉料58％称料，混拌均匀制得。
实施例3的水泥检验结果及质量，见表3。
表3实施例3的水泥检验结果
由表3可知，实施例3水泥的检验结果，符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准中有关P·F52.5水泥的各项质量指标。
Claims (4)
1.一种高掺粉煤灰的高强水泥，其特征在于，包括以下质量百分数的组分：
粉煤灰粉40～45、炉渣粉10～17、硅酸盐水泥熟料粉40～45和脱硫石膏粉2～3。
2.根据权利要求1所述的一种高掺粉煤灰的高强水泥，其特征在于，所述的粉煤灰粉的制备：将符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准的火电厂产生的粉煤灰，用电厂余热蒸汽动能磨进行磨细，比表面积不低于1000m2/kg。
3.根据权利要求1所述的一种高掺粉煤灰的高强水泥，其特征在于，所述的炉渣粉、硅酸盐水泥熟料粉和脱硫石膏粉可分别制备，也可由其原料混合后制备，具体如下：
所述炉渣粉的制备：将火电厂产生的炉渣用水泥球磨机磨细，其质量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)标准，细度45μm方孔筛筛余控制值为15％～17％；
所述硅酸盐水泥熟料粉的制备：将符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准的硅酸盐水泥熟料，用水泥球磨机进行磨细，细度45μm方孔筛筛余控制值为12％～15％；
所述脱硫石膏粉的制备：将硫酸钙含量不低于90％的烟气脱硫石膏在常温下干燥后，用水泥球磨机磨细，细度45μm方孔筛筛余控制值为10％～14％；
所述炉渣、硅酸盐水泥熟料及脱硫石膏组成的混合粉料制备：将炉渣、硅酸盐水泥熟料及脱硫石膏，按照制备水泥的材料配方分别称量混合后，用水泥球磨机磨细制得；混合粉料的细度45μm方孔筛筛余控制值为12％～16％。
4.权利要求1-3中任意一项所述一种高掺粉煤灰的高强水泥的制备方法，其特征在于，按照质量百分数将煤灰粉、炉渣粉、硅酸盐水泥熟料粉和脱硫石膏粉混拌均匀即得。
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