CN111995272A - 一种稻壳灰及其制备方法、稻壳灰地聚物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种稻壳灰及其制备方法、稻壳灰地聚物及其制备方法,稻壳灰的制备方法包括以下步骤:将稻壳置于酸溶液中浸泡;取出稻壳洗涤至中性,干燥后,然后置于煅烧设备中于温度为400~900℃的下煅烧0.5~3h即制备得到稻壳灰。发明的稻壳灰制备方法,酸溶液中浸泡处理去除了K等阻碍稻壳燃烧的杂质,增大了稻壳灰的比表面积,比表面积越大,表面能越大,暴露出更多活性SiO2,显著提高稻壳灰的火山灰活性,显著提升稻壳中二氧化硅的含量,最高可达99.5%以上。通过对稻壳进行高温煅烧处理,可明显降低晶体二氧化硅的含量,促进无定型二氧化硅的生成,提高化学活性,同时降低残余碳。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域,更具体地说,本发明涉及一种稻壳灰及其制备方法、稻壳灰地聚物及其制备方法。
背景技术
大力发展利废新材料,是循环经济理念的体现,同时也是可持续发展的有效途径。地聚物具有绿色、低碳等优点,在建筑材料领域具有广阔的应用前景。
然而,硫酸盐侵蚀是一种严重而迅速的降解过程,会对地聚物结构造成严重损害,例如剥落,破裂,软化,强度膨胀损失和其他形式的材料破坏。造成地聚物强度损失的原因有两种:一是原材料中存在钙,会与硫酸根发生反应,生成膨胀产物,如钙矾石、石膏、芒硝,它们会不断填充在地聚物的空隙中,会随着时间而使得孔隙撑大,造成微裂纹。二是在盐溶液的环境中,地聚物与溶液直接接触,部分碱会随着溶液从地聚物中沥出,不能给反应提供必要碱性条件,使原料反应不完全,造成强度损失。
在传统技术之上,对地聚物材料进行改性,提升其耐久性能、延长其服役寿命的新措施、新技术,是一项具有重大实际意义和社会经济效益的研究课题。硅铝比是影响地质聚合过程的重要因素,其决定了胶凝材料的微观结构,并影响宏观性能如力学强度和耐久性,因此采用硅质材料对地聚物进行改性具有重要的理论意义。
作为一个农业大国,我国每年种植生产水稻产量约2亿吨。稻壳作为水稻加工后的农副产品,占水稻重量约20%,即4000万吨,我国稻壳产量占世界稻壳总产量的30%以上,位居世界第一。稻壳质量轻,堆放在农田中占地面积较大且不易腐烂。目前,人们对于稻壳的主要处理方式是焚烧后作为肥料使用或者就地堆放,不仅污染环境,也浪费资源。稻壳煅烧产物稻壳灰是一种可和硅灰媲美的高硅高活性材料,SiO2含量达90%以上,其在高性能水泥和混凝土材料的制备中有着显著的增强改性作用,具有巨大的潜在价值和应用前景。
然而,目前并没有将稻壳进行处理并应用在地聚物中。
发明内容
有鉴于此,本发明提出了一种稻壳灰及其制备方法、稻壳灰地聚物及其制备方法,以解决现有技术中存在的技术问题。
第一方面,本发明提供了一种稻壳灰制备方法,包括以下步骤:
将稻壳置于酸溶液中浸泡;
取出稻壳洗涤至中性,干燥后,然后置于煅烧设备中于温度为400~900℃的下煅烧0.5~3h即制备得到稻壳灰。
可选的,所述的稻壳灰制备方法,取出稻壳洗涤至中性,干燥后,然后置于煅烧设备中以4~6℃/min升温至400~900℃,并煅烧0.5~3h即制备得到稻壳灰。
可选的,所述的稻壳灰制备方法,所述酸溶液包括硫酸溶液、盐酸溶液、乙酸溶液、硝酸溶液、柠檬酸溶液、草酸溶液或磷酸溶液中的一种或几种。
可选的,所述的稻壳灰制备方法,将稻壳置于酸溶液中浸泡之前还包括:
将稻壳置于水中并加热至90~100℃,保持1~5h,取出后并干燥。
可选的,所述的稻壳灰制备方法,将稻壳置于酸溶液中浸泡0.25~3h。
第二方面,本发明还提供了一种稻壳灰,采用所述的制备方法制备得到。
第三方面,本发明还提供了一种稻壳灰地聚物的制备方法,包括以下步骤:
将所述的稻壳灰、偏高岭土混合得到干混料;
将干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;
将所述浆料浇筑于模具中固化、养护、脱模,即得稻壳灰地聚物。
可选的,所述的稻壳灰地聚物的制备方法,所述激发剂的制备方法为:将氢氧化钠溶于水玻璃中,并调整模数为1.5,即制备得到所述激发剂。
可选的,所述的稻壳灰地聚物的制备方法,所述稻壳灰与所述偏高岭土的重量比为1:(2~20);所述干混料、激发剂和水的重量比为25:(18~22):(6~10)。
第四方面,本发明还提供了一种稻壳灰地聚物,采用所述的制备方法制备得到。
本发明的稻壳灰制备方法相对于现有技术具有以下有益效果:
(1)本发明的稻壳灰制备方法,通过对稻壳置于高温水中浸泡处理,一方面可以利用好工厂的废热和锅炉,同时可以降低稻壳对于燃烧条件的结晶敏感性,有利于大规模的生产活性稻壳灰产品,进一步的高温水中浸泡处理以及酸溶液中浸泡处理,可以有效降低稻壳灰中杂质含量,将其中大部分的金属杂质尤其是碱金属转变为可溶性无机物而除去。酸溶液中浸泡处理去除了K等阻碍稻壳燃烧的杂质,增大了稻壳灰的比表面积,比表面积越大,表面能越大,暴露出更多活性SiO2,显著提高稻壳灰的火山灰活性,显著提升稻壳中二氧化硅的含量,最高可达99.5%以上。通过对稻壳进行高温煅烧处理,可明显降低晶体二氧化硅的含量,促进无定型二氧化硅的生成,提高化学活性,同时降低残余碳;
(2)本发明的稻壳灰地聚物制备方法,以制备得到的稻壳灰为原料,稻壳灰可以通过细化孔结构来增强胶凝材料的抗压强度;高活性二氧化硅能与Ca(OH)2反应生成更高强度的低碱度水化硅酸钙凝胶,降低Ca(OH)2晶体的取向程度,使孔隙结构更加致密,增强胶凝材料的强度、抗硫酸盐离子渗透性能和耐腐蚀性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的稻壳灰制备方法的工艺流程图;
图2为本发明的稻壳灰地聚物的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供了一种稻壳灰制备方法,如图1所示,包括以下步骤:
S11、将稻壳置于酸溶液中浸泡;
S12、取出稻壳洗涤至中性,干燥后,然后置于煅烧设备中于温度为400~900℃的下煅烧0.5~3h即制备得到稻壳灰。
需要说明的是,本申请实施例中S11具体包括:将200g稻壳加入至1L的水中加热至100℃并保持1h,然后放入电热鼓风干燥箱中于105℃下干燥2h后待用;配制1L浓度为0.03mol/L的硫酸溶液,然后将干燥后的稻壳置于硫酸溶液中浸泡0.25h;
S12具体包括:用蒸馏水对S1中浸泡后的稻壳反复冲洗,直至清洗溶液的pH呈中性,然后在电热鼓风干燥箱中于105℃干燥2h,然后将干燥后的稻壳放入马弗炉中于以5℃/min升温速率升温至400℃,煅烧0.5h。
本申请实施例中,稻壳中含有大量的二氧化硅,对稻壳中的二氧化硅有效利用,不仅既解决稻壳占地问题,同时还可以废物利用、变废为宝,为劳动生产者创造更多价值。稻壳灰的部分替代,可以减少胶凝材料用量减少污染又降低成本,实现建材产业循环经济的发展,具有良好的经济、社会和环境效益。具体的,稻壳灰的主要的杂质元素是Na、Mg、K、和Ca等,通过对稻壳置于高温水中浸泡处理,一方面可以利用好工厂的废热和锅炉,同时可以降低稻壳对于燃烧条件的结晶敏感性,有利于大规模的生产活性稻壳灰产品进行,进一步的高温水中浸泡处理以及酸溶液中浸泡处理,可以有效降低稻壳灰中杂质含量,将其中大部分的金属杂质尤其是碱金属转变为可溶性无机物而除去。酸溶液中浸泡处理去除了K等阻碍稻壳燃烧的杂质,增大了稻壳灰的比表面积,比表面积越大,表面能越大,暴露出更多活性SiO2,显著提高稻壳灰的火山灰活性,显著提升稻壳中二氧化硅的含量,最高可达99.5%以上。通过对稻壳进行高温煅烧处理,可明显降低晶体二氧化硅的含量,促进无定型二氧化硅的生成,提高化学活性,同时降低残余碳。
实施例2
本发明提供了一种稻壳灰制备方法,如图1所示,包括以下步骤:
S11、将稻壳置于酸溶液中浸泡;
S12、取出稻壳洗涤至中性,干燥后,然后置于煅烧设备中于温度为400~900℃的下煅烧0.5~3h即制备得到稻壳灰。
需要说明的是,本申请实施例中S11具体包括:将200g稻壳加入至1L的水中加热至100℃并保持3h,然后放入电热鼓风干燥箱中于105℃下干燥2h后待用;配制1L浓度为1mol/L的盐酸溶液,然后将干燥后的稻壳置于盐酸溶液中浸泡1.5h;
S12具体包括:用蒸馏水对S1中浸泡后的稻壳反复冲洗,直至清洗溶液的pH呈中性,然后在电热鼓风干燥箱中于105℃干燥2h,然后将干燥后的稻壳放入马弗炉中于以5℃/min升温速率升温至600℃,煅烧1.75h。
实施例3
本发明提供了一种稻壳灰制备方法,如图1所示,包括以下步骤:
S11、将稻壳置于酸溶液中浸泡;
S12、取出稻壳洗涤至中性,干燥后,然后置于煅烧设备中于温度为400~900℃的下煅烧0.5~3h即制备得到稻壳灰。
需要说明的是,本申请实施例中S11具体包括:将200g稻壳加入至1L的水中加热至100℃并保持5h,然后放入电热鼓风干燥箱中于105℃下干燥2h后待用;配制1L浓度为2mol/L的草酸溶液,然后将干燥后的稻壳置于草酸溶液中浸泡3h;
S12具体包括:用蒸馏水对S1中浸泡后的稻壳反复冲洗,直至清洗溶液的pH呈中性,然后在电热鼓风干燥箱中于105℃干燥2h,然后将干燥后的稻壳放入马弗炉中于以5℃/min升温速率升温至900℃,煅烧3h。
实施例4
基于同一发明构思,本发明还提供了一种稻壳灰地聚物的制备方法,如图2所示,包括以下步骤:
S21、将实施例1中制备得到的稻壳灰、偏高岭土混合得到干混料;
S22、将干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;
S23、将浆料浇筑于模具中固化、养护、脱模,即得稻壳灰地聚物。
具体的,将重量比为1:2的实施例1中制备得到的稻壳灰与偏高岭土混合得到干混料;将重量比为25:20:8的干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;然后将将浆料浇筑于模具中,振动模具去除浆料中的气泡,固化、养护24h、脱模,即得稻壳灰地聚物。
其中,激发剂的制备方法为:将氢氧化钠溶于水玻璃中,并调整模数为1.5,即制备得到激发剂。
本申请实施例中稻壳灰地聚物的制备方法,地聚物掺合料能够有效提升地聚物胶凝材料的力学性能和耐久性能,其中起关键性作用的是掺合料的化学活性。稻壳灰是生态型稻壳燃烧后的灰分,是一种高硅高活性的地聚物掺合料,主要成分是无定形二氧化硅且具有更高的反应性。具体的,经过高温水处理以及酸溶液浸泡处理可显著提高稻壳灰地聚物的力学性能及耐腐蚀性能。一方面,高温水处理以及酸溶液浸泡处理破坏了稻壳灰的结构,导致内部空隙(纳米凝胶粒子间的空隙)增加,增大了稻壳灰的比表面积,暴露出更多活性SiO2,促进了地聚物胶凝材料的地质聚合过程。另一方面,金属(K、Ca等)氧化物会破坏地聚物凝胶的三维网络状结构,降低地聚物的聚合度,高温水处理以及酸溶液浸泡处理后稻壳灰中的金属氧化物杂质被溶解,故地聚物胶凝材料的力学性能提升;通过本申请的制备方法得到的稻壳灰性能极佳,提高反应活性20%以上,最高可提升地聚物抗压强度95%,提升抗折强度150%;氯离子通量降低30%;经过28次硫酸盐干湿循环,材料强度损失率<3.2%。这种高活性稻壳灰显著提高地聚物的力学性能、抗渗性能及抗腐蚀性能。
本申请实施例中稻壳灰地聚物的制备方法,采用的稻壳灰可以通过细化孔结构来增强胶凝材料的抗压强度;高活性二氧化硅能与Ca(OH)2反应生成更高强度的低碱度水化硅酸钙凝胶,降低Ca(OH)2晶体的取向程度,使孔隙结构更加致密,增强胶凝材料的强度、抗硫酸盐离子渗透性能和耐腐蚀性能。
实施例5
基于同一发明构思,本发明还提供了一种稻壳灰地聚物的制备方法,如图2所示,包括以下步骤:
S21、将实施例1中制备得到的稻壳灰、偏高岭土混合得到干混料;
S22、将干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;
S23、将浆料浇筑于模具中固化、养护、脱模,即得稻壳灰地聚物。
具体的,将重量比为1:10的实施例1中制备得到的稻壳灰与偏高岭土混合得到干混料;将重量比为25:20:8的干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;然后将将浆料浇筑于模具中,振动模具去除浆料中的气泡,固化、养护24h、脱模,即得稻壳灰地聚物。
其中,激发剂的制备方法为:将氢氧化钠溶于水玻璃中,并调整模数为1.5,即制备得到激发剂。
实施例6
基于同一发明构思,本发明还提供了一种稻壳灰地聚物的制备方法,如图2所示,包括以下步骤:
S21、将实施例1中制备得到的稻壳灰、偏高岭土混合得到干混料;
S22、将干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;
S23、将浆料浇筑于模具中固化、养护、脱模,即得稻壳灰地聚物。
具体的,将重量比为1:20的实施例1中制备得到的稻壳灰与偏高岭土混合得到干混料;将重量比为25:20:8的干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;然后将将浆料浇筑于模具中,振动模具去除浆料中的气泡,固化、养护24h、脱模,即得稻壳灰地聚物。
其中,激发剂的制备方法为:将氢氧化钠溶于水玻璃中,并调整模数为1.5,即制备得到激发剂。
实施例7
基于同一发明构思,本发明还提供了一种稻壳灰地聚物的制备方法,如图2所示,包括以下步骤:
S21、将实施例2中制备得到的稻壳灰、偏高岭土混合得到干混料;
S22、将干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;
S23、将浆料浇筑于模具中固化、养护、脱模,即得稻壳灰地聚物。
具体的,将重量比为1:2的实施例2中制备得到的稻壳灰与偏高岭土混合得到干混料;将重量比为25:20:8的干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;然后将将浆料浇筑于模具中,振动模具去除浆料中的气泡,固化、养护24h、脱模,即得稻壳灰地聚物。
其中,激发剂的制备方法为:将氢氧化钠溶于水玻璃中,并调整模数为1.5,即制备得到激发剂。
实施例8
基于同一发明构思,本发明还提供了一种稻壳灰地聚物的制备方法,如图2所示,包括以下步骤:
S21、将实施例2中制备得到的稻壳灰、偏高岭土混合得到干混料;
S22、将干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;
S23、将浆料浇筑于模具中固化、养护、脱模,即得稻壳灰地聚物。
具体的,将重量比为1:10的实施例2中制备得到的稻壳灰与偏高岭土混合得到干混料;将重量比为25:20:8的干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;然后将将浆料浇筑于模具中,振动模具去除浆料中的气泡,固化、养护24h、脱模,即得稻壳灰地聚物。
其中,激发剂的制备方法为:将氢氧化钠溶于水玻璃中,并调整模数为1.5,即制备得到激发剂。
实施例9
基于同一发明构思,本发明还提供了一种稻壳灰地聚物的制备方法,如图2所示,包括以下步骤:
S21、将实施例3中制备得到的稻壳灰、偏高岭土混合得到干混料;
S22、将干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;
S23、将浆料浇筑于模具中固化、养护、脱模,即得稻壳灰地聚物。
具体的,将重量比为1:20的实施例3中制备得到的稻壳灰与偏高岭土混合得到干混料;将重量比为25:20:8的干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;然后将将浆料浇筑于模具中,振动模具去除浆料中的气泡,固化、养护24h、脱模,即得稻壳灰地聚物。
其中,激发剂的制备方法为:将氢氧化钠溶于水玻璃中,并调整模数为1.5,即制备得到激发剂。
实施例10
基于同一发明构思,本发明还提供了一种稻壳灰地聚物的制备方法,如图2所示,包括以下步骤:
S21、将实施例3中制备得到的稻壳灰、偏高岭土混合得到干混料;
S22、将干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;
S23、将浆料浇筑于模具中固化、养护、脱模,即得稻壳灰地聚物。
具体的,将重量比为1:2的实施例3中制备得到的稻壳灰与偏高岭土混合得到干混料;将重量比为25:20:8的干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;然后将将浆料浇筑于模具中,振动模具去除浆料中的气泡,固化、养护24h、脱模,即得稻壳灰地聚物。
其中,激发剂的制备方法为:将氢氧化钠溶于水玻璃中,并调整模数为1.5,即制备得到激发剂。
实施例11
基于同一发明构思,本发明还提供了一种稻壳灰地聚物的制备方法,如图2所示,包括以下步骤:
S21、将实施例3中制备得到的稻壳灰、偏高岭土混合得到干混料;
S22、将干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;
S23、将浆料浇筑于模具中固化、养护、脱模,即得稻壳灰地聚物。
具体的,将重量比为1:10的实施例3中制备得到的稻壳灰与偏高岭土混合得到干混料;将重量比为25:20:8的干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;然后将将浆料浇筑于模具中,振动模具去除浆料中的气泡,固化、养护24h、脱模,即得稻壳灰地聚物。
其中,激发剂的制备方法为:将氢氧化钠溶于水玻璃中,并调整模数为1.5,即制备得到激发剂。
实施例12
基于同一发明构思,本发明还提供了一种稻壳灰地聚物的制备方法,如图2所示,包括以下步骤:
S21、将实施例3中制备得到的稻壳灰、偏高岭土混合得到干混料;
S22、将干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;
S23、将浆料浇筑于模具中固化、养护、脱模,即得稻壳灰地聚物。
具体的,将重量比为1:20的实施例3中制备得到的稻壳灰与偏高岭土混合得到干混料;将重量比为25:20:8的干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;然后将将浆料浇筑于模具中,振动模具去除浆料中的气泡,固化、养护24h、脱模,即得稻壳灰地聚物。
其中,激发剂的制备方法为:将氢氧化钠溶于水玻璃中,并调整模数为1.5,即制备得到激发剂。
对比例1
一种稻壳灰制备方法,包括以下步骤:
将200g稻壳放入马弗炉中于以5℃/min升温速率升温至400℃,煅烧0.5h,即得稻壳灰。
对比例2
一种稻壳灰地聚物的制备方法,包括以下步骤:
将重量比为25:20:8的偏高岭土、激发剂和水混合均匀后得到浆料;然后将将浆料浇筑于模具中,振动模具去除浆料中的气泡,固化、养护24h、脱模,即得地聚物。
其中,激发剂的制备方法为:将氢氧化钠溶于水玻璃中,并调整模数为1.5,即制备得到激发剂。
将实施例1~3制备得到的稻壳灰以及对比例1制备得到的稻壳灰进行活性和组分检测,结果如下表1所示。具体的方法为:通过检测稻壳灰与氢氧化钙互混后溶液中游离Ca离子的有效含量可以半定量分析稻壳灰的火山灰活性。通过对比不同溶液的离子含量可以定性分析预处理稻壳灰的活性。溶液中的离子含量可以通过电导率检测。电导率变化的差值ΔE越大,稻壳灰的火山灰活性越高。
表1-不同实施例制备得到的稻壳灰的活性
性能指标 | 对比例1 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
SiO<sub>2</sub>(%) | 92.006 | 98.134 | 99.103 | 98.054 |
ΔE(mS/cm) | 2.95 | 3.45 | 3.52 | 3.29 |
由表1中可知,相比对比例1,实施例1制得的稻壳灰中二氧化硅含量提升6.7%,电导率变化的差值ΔE提升16.9%;实施例2制得的稻壳灰中二氧化硅含量提升7.7%,电导率变化的差值ΔE提升19.3%;实施例3制得的预处理后的稻壳灰中二氧化硅含量提升6.6%,电导率变化的差值ΔE提升11.5%。
分别对实施例4~12以及对比例2制备得到的稻壳灰地聚物的进行养护,并测试抗压强度测试(GB/T 25183-2010砌墙砖抗压强度试验用净浆材料)和抗折强度测试(GB/T3001-2017耐火材料常温抗折强度试验方法),并进行硫酸盐干湿循环28次前后的强度测试(GB/T749-2008水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法)和6h氯离子电通量测试(GB/T50082-2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准),结果如下表2所示。
表2-不同实施例制备得到的稻壳灰地聚物的性能
由表2可知,与对比例2相比,实施例4制备得到的稻壳灰地聚物7天、28天的抗压强度提高18%以上,抗折强度提高17%以上,硫酸盐干湿循环28次后强度损失<0.8%,氯离子电通量降低45%以上;实施例5制得的高活性稻壳灰地聚物7天、28天的抗压强度提高25%以上,抗折强度提高35%以上;硫酸盐干湿循环28次后强度损失<3.2%,氯离子电通量降低44%以上;实施例6制得的高活性稻壳灰地聚物7天、28天的抗压强度提高29%以上,抗折强度提高39%以上,硫酸盐干湿循环28次后强度损失<0.66%;氯离子电通量降低32%以上;实施例7制得的高活性稻壳灰地聚物7天、28天的抗压强度提高41%以上,抗折强度提高47%以上,硫酸盐干湿循环28次后强度损失<2.2%,氯离子电通量降低51%以上;实施例8制得的高活性稻壳灰地聚物7天、28天的抗压强度提高48%以上,抗折强度提高50%以上,硫酸盐干湿循环28次后强度损失<1.6%,氯离子电通量降低55%以上;实施例9制得的高活性稻壳灰地聚物7天、28天的抗压强度提高65%以上,抗折强度提高52%以上,硫酸盐干湿循环28次后强度损失<1.4%,氯离子电通量降低52%以上;实施例10制得的高活性稻壳灰地聚物7天、28天的抗压强度提高31%以上,抗折强度提高37%以上,硫酸盐干湿循环28次后强度损失<1.6%,氯离子电通量降低47%以上;实施例11制得的高活性稻壳灰地聚物7天、28天的抗压强度提高32%以上,抗折强度提高33%以上,硫酸盐干湿循环28次后强度损失<0.9%,氯离子电通量降低42%以上;实施例12制得的高活性稻壳灰地聚物7天、28天的抗压强度提高27%以上,抗折强度提高29%以上,硫酸盐干湿循环28次后强度损失<2.0%,氯离子电通量降低36%以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种稻壳灰制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将稻壳置于酸溶液中浸泡;
取出稻壳洗涤至中性,干燥后,然后置于煅烧设备中于温度为400~900℃的下煅烧0.5~3h即制备得到稻壳灰。
2.如权利要求1所述的稻壳灰制备方法,其特征在于,取出稻壳洗涤至中性,干燥后,然后置于煅烧设备中以4~6℃/min升温至400~900℃,并煅烧0.5~3h即制备得到稻壳灰。
3.如权利要求1所述的稻壳灰制备方法,其特征在于,所述酸溶液包括硫酸溶液、盐酸溶液、乙酸溶液、硝酸溶液、柠檬酸溶液、草酸溶液或磷酸溶液中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的稻壳灰制备方法,其特征在于,将稻壳置于酸溶液中浸泡之前还包括:
将稻壳置于水中并加热至90~100℃,保持1~5h,取出后并干燥。
5.如权利要求1所述的稻壳灰制备方法,其特征在于,将稻壳置于酸溶液中浸泡0.25~3h。
6.一种稻壳灰,其特征在于,采用如权利要求1~5任一所述的制备方法制备得到。
7.一种稻壳灰地聚物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将如权利要求6所述的稻壳灰、偏高岭土混合得到干混料;
将干混料、激发剂和水混合均匀后得到浆料;
将所述浆料浇筑于模具中固化、养护、脱模,即得稻壳灰地聚物。
8.如权利要求7所述的稻壳灰地聚物的制备方法,其特征在于,所述激发剂的制备方法为:将氢氧化钠溶于水玻璃中,并调整模数为1.5,即制备得到所述激发剂。
9.如权利要求7所述的稻壳灰地聚物的制备方法,其特征在于,所述稻壳灰与所述偏高岭土的重量比为1:(2~20);所述干混料、激发剂和水的重量比为25:(18~22):(6~10)。
10.一种稻壳灰地聚物,其特征在于,采用如权利要求7~9任一所述的制备方法制备得到。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112980090A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-06-18 | 王明霞 | 一种生态降解塑料地膜及其制备方法 |
CN114084891A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-02-25 | 黑龙江省公路建设中心 | 一种稻壳灰及其制备方法和应用 |
CN114349401A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-15 | 北京城建亚泰金砼混凝土有限公司 | 一种高性能混凝土及其制备方法 |
CN115365280A (zh) * | 2022-10-25 | 2022-11-22 | 江苏富淼科技股份有限公司 | 一种改性草木灰和改性方法及其应用 |
CN116283115A (zh) * | 2022-09-09 | 2023-06-23 | 中铁十八局集团有限公司 | 一种高强稳定防裂混凝土及其制备方法和应用 |
CN117658665A (zh) * | 2023-10-28 | 2024-03-08 | 佛山市三水金晖建筑材料有限公司 | 一种高强度环保加气砖及其制备方法 |
CN117843303A (zh) * | 2024-01-09 | 2024-04-09 | 淮阴工学院 | 一种地质聚合物基组合物、复合材料及其制备方法 |
CN118495830A (zh) * | 2024-05-20 | 2024-08-16 | 武汉市天时建筑工程有限公司 | 一种采用农业废弃物制备的天然水硬性石灰的制备方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102617106A (zh) * | 2012-03-30 | 2012-08-01 | 华南理工大学 | 一种矿物聚合物发泡材料及其制备方法与应用 |
KR101498991B1 (ko) * | 2014-12-09 | 2015-03-04 | 유한회사 삼신기업 | 폴리머 개질 속경형 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법 |
CN104787770A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-07-22 | 哈尔滨工业大学 | 循环流化床燃烧有机酸预处理稻壳制备纳米SiO2的方法 |
CN107265891A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-10-20 | 沈阳建筑大学 | 一种采用稻壳灰增强的无机矿物聚合物及其制备方法 |
CN108249806A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-07-06 | 镇江建科建设科技有限公司 | 一种水化硅酸钙早强剂的制备方法及一种自密实混凝土 |
CN110982315A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-10 | 安徽瑞和新材料有限公司 | 一种适用于高寒地区水工混凝土表面防护剂及其制备方法 |
-
2020
- 2020-09-02 CN CN202010909719.2A patent/CN111995272A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102617106A (zh) * | 2012-03-30 | 2012-08-01 | 华南理工大学 | 一种矿物聚合物发泡材料及其制备方法与应用 |
KR101498991B1 (ko) * | 2014-12-09 | 2015-03-04 | 유한회사 삼신기업 | 폴리머 개질 속경형 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법 |
CN104787770A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-07-22 | 哈尔滨工业大学 | 循环流化床燃烧有机酸预处理稻壳制备纳米SiO2的方法 |
CN107265891A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-10-20 | 沈阳建筑大学 | 一种采用稻壳灰增强的无机矿物聚合物及其制备方法 |
CN108249806A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-07-06 | 镇江建科建设科技有限公司 | 一种水化硅酸钙早强剂的制备方法及一种自密实混凝土 |
CN110982315A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-10 | 安徽瑞和新材料有限公司 | 一种适用于高寒地区水工混凝土表面防护剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
李凯琦等: "《风化型高岭土深加工技术》", 30 June 2017 * |
陈佩: "稻壳预处理对稻壳灰的影响研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 农业科技辑》 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112980090A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-06-18 | 王明霞 | 一种生态降解塑料地膜及其制备方法 |
CN114084891A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-02-25 | 黑龙江省公路建设中心 | 一种稻壳灰及其制备方法和应用 |
CN114349401A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-15 | 北京城建亚泰金砼混凝土有限公司 | 一种高性能混凝土及其制备方法 |
CN116283115A (zh) * | 2022-09-09 | 2023-06-23 | 中铁十八局集团有限公司 | 一种高强稳定防裂混凝土及其制备方法和应用 |
CN115365280A (zh) * | 2022-10-25 | 2022-11-22 | 江苏富淼科技股份有限公司 | 一种改性草木灰和改性方法及其应用 |
CN115365280B (zh) * | 2022-10-25 | 2023-10-20 | 江苏富淼科技股份有限公司 | 一种改性草木灰和改性方法及其应用 |
CN117658665A (zh) * | 2023-10-28 | 2024-03-08 | 佛山市三水金晖建筑材料有限公司 | 一种高强度环保加气砖及其制备方法 |
CN117843303A (zh) * | 2024-01-09 | 2024-04-09 | 淮阴工学院 | 一种地质聚合物基组合物、复合材料及其制备方法 |
CN118495830A (zh) * | 2024-05-20 | 2024-08-16 | 武汉市天时建筑工程有限公司 | 一种采用农业废弃物制备的天然水硬性石灰的制备方法 |
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