CN1112530A - 高活性粉煤灰混合材 - Google Patents

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Abstract

向粉煤灰中加入适量的CaO、CaSO4·2H2O，在自然养护或蒸汽养护条件下，使其与粉煤灰反应生成水化硅酸钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙等水化产物，制成呈块状解决了干粉煤灰运输，储存以及湿粉煤灰不易烘干等难题。更有意义的是由于HFA中含有一定量水化物，该水化产物可促进熟料矿物的水化，因而HFA的性能明显优于普通矿渣混合材，HFA混合材的28天抗压强度比达0.90。

Description

本发明属建筑材料类。
我国热电厂排放的粉煤灰已达8000万吨/年，累计堆积量已达6亿吨，如何经济、有效地利用这一工业废渣已成为当务之急。用粉煤灰作混合材生产粉煤灰硅酸盐水泥是利用粉煤灰的一条可行路线，但就目前用粉煤灰作水泥混合材仍存在着许多问题，用粉煤灰生产的水泥早期强度低;而且只能使用干排灰作混合材，而对排放量占主要部分的湿排灰却不能使用;因为干排灰的运输、储存对收尘设备要求高，而且投资大，难以实现它的用途。
为了使工业废渣有效的利用，首先对粉煤灰进行简捷、实用地活化处理;使处理后的高活性粉煤灰混合材HFA呈块状，且具有一定的强度，其优点是易于运输、储存和烘干，同时用高活性粉煤灰（HFA）作混合材生产的水泥具有早期强度高的特点，与同掺量矿渣生产的矿渣硅酸盐水泥相比，3天、7天、28天强度可提高40～15%。目前，我国的矿渣供不应求，销售价格大幅度上扬，使水泥厂的生产成本明显提高。因此，用资源极广的粉煤灰生产的高活性粉煤灰（HFA）混合材替代矿渣具有极大的经济效益和社会效益。
本发明是利用热电厂排出的工业废料粉煤灰作主要原料，其主要成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等以及未燃尽的碳质。本发明特点是在于：向粉煤灰中加入适量CaO、CaSO4·2H2O，混合料经球磨，自然养护或蒸汽养护、使CaO、CaSO4·2H2O与粉煤灰发生化学反应生成部分水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙，制成的HFA是具有一定强度的块状，因此该混合材易于运输、储存和烘干。用HFA作混合材配制的水泥，因HFA中有部分水化物，该水化物在水泥水化时可促使水泥熟料矿物水化，所以该水泥的强度高。根据实验结果表明利用87.6～96.5粉煤灰掺入10%CaO3和0.5～3%CaSO4·2H2O。经过配料-粉磨-养护-得到制品，用该混合材配制可以提高水泥强度，同时对废渣也充分利用。
1、工艺流程
配料→粉磨→养护→成品
2、配料
粉煤灰为武汉青山热电厂湿排灰，其化学组成如表1所示：
表1粉煤灰化学组成
SiO2Al2O3CaO MgO Fe2O3SO3烧失量
52.11  2.39  3.72  1.24  7.55  1.0  5.80
石灰为武汉硅酸盐制品厂生产，有效CaO为70%，石灰掺量10%，石膏为湖北应城石膏，-SO3为40%，掺量2%。
3、养护：自然养护温度20～39℃  养护时间：28天。
4、HFA产品性能
SO3＝1.8%
烧失量＝7.55%
28天抗压强度比为0.9（国家标准GB1596-91规定Ⅰ级灰28天抗压强度化不小于0.75）。
表2 为HFA与高炉矿渣性能比较
编号 抗压强度 MPa 抗折强度 MPa
3  天 7  天 28天 3  天 7  天 28天
a1 16.0 23.9 48.6 4.00 5.27 7.99
a2 23.9 33.5 53.8 5.20 6.34 8.41
注：a1-25%武钢渣，72%熟料（武汉-冶水泥厂），3%石膏
a2-25%HFA，72%熟料（同a1），3%石膏。

Claims (2)

1、一种高活性粉煤灰混合材，其特征在于向粉煤灰中加入适量CaO和CaSO4·2H2O，通过粉磨均化使粉煤灰与CaO和CaSO4·2H2O在自然养护或蒸汽养护的条件下反应生成水化产物(水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙)，同时获得呈块的混合材。
2、根据权利要求1所述的高活性粉煤灰混合材，其特征在于：粉煤灰、CaO和CaSO4·2H2O3各组成含量为：
粉煤灰  87.5～96.5%
CaO  3.0～10.0%
CaSO4·2H2O 0.5～3.0%
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