CN1654402A - 蒸煮粉煤灰膏及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种蒸煮粉煤灰膏及其制备方法，它是用下列重量百分比的原料经高温蒸煮后得到的膏体：粉煤灰12％～50％；硅灰0.8％～8％；硫酸盐0～0.5％；碱类物质5％～25％；氯盐0.1％～1.2％；胺类助剂0.02％～0.05％；水25％～75％。本发明显著改善了建筑材料的粘结强度、柔韧性、抗裂性能和耐候性能，并且成本低、工艺简单。可用于生产抗裂剂、界面剂、陶瓷墙地砖胶粘剂、保温板胶粘剂等胶剂类产品，用以提高这些产品使用后的粘结强度、抗压强度、柔韧性和耐候性能。

Description

蒸煮粉煤灰膏及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种蒸煮粉煤灰膏及其制备方法。
背景技术
粉煤灰是火力发电厂排放的固体废物，现有粉煤灰的应用是采用机械磨细、直接掺入石灰或水泥中作为建筑材料。硅灰是用电弧炉生产硅金属或硅铁合金的副产品，具有早强、高强、抗蚀性好、防渗性好、抗冲磨能力强等特性，由于硅灰资源较少、成本较高等原因，目前仅作为固体掺合料直接掺入水泥或砂浆中应用于水工、桥梁等重要工程。在传统技术中，用粉煤灰和硅灰作为原材料生产胶凝材料或胶剂类材料时，通常不对粉煤灰和硅灰进行特殊处理，而是直接作为原料加入混合均匀后使用。这样粉煤灰和硅灰的活性则难以充分激发，对粘结强度、抗压强度、柔韧性等性能所起的作用不大。
发明内容
本发明的目的是提供一种蒸煮粉煤灰膏及其制备方法，解决现有胶凝材料、胶剂类材料粘结强度小、抗压强度小、柔韧性、抗渗性、抗冻性能、抗裂性能较差的技术难题。
本发明蒸煮粉煤灰膏的技术方案：其特征在于它是用下列重量百分比的原料经高温蒸煮后得到的膏体：
        粉煤灰：    12％～50％；
        硅灰：      0.8％～8％；
        硫酸盐：    0～0.5％；
        碱类物质：  5％～25％；
        氯盐：      0.1％～1.2％；
        胺类助剂：  0.02％～0.05％；
        水：        25％～75％。
上述硫酸盐是硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁、硫酸铝中的至少一种。
上述碱是熟石灰、氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
上述氯盐是氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾中的至少一种。
上述胺类助剂是三乙醇胺、二乙醇胺或苯胺中的至少一种。
上述蒸煮粉煤灰膏的制备方法，其特征是步骤如下：
a、将所需的水加入可搅拌的金属容器内，开机搅拌；
b、慢慢加入粉煤灰、硅灰，并搅拌均匀；
c、均匀地加入硫酸钠、熟石灰、氯化钠、胺类助剂；
d、加热金属容器至沸腾，并熬煮2小时以上至粘糊后降温；
e、按需要包装储存。
上述金属容器是反应釜或带有搅拌桨的有盖金属容器。
有益效果：本发明在粉煤灰中加入了硅灰及胺类助剂，并将原材料混合蒸煮，粉煤灰和硅灰在水热条件下水解产生活性硅，在其它助剂的作用下，粉煤灰和硅灰的坚硬外壳被打破，硅氧四面体解聚，使SiO2和Al2O3溶解在溶液中，更易于与碱类物质、硫酸盐反应生成水化硅酸钙(C-S-H)和钙矾石，利于混合材料的强度增长。
碱类物质、硫酸盐、氯盐和胺类助剂在水热条件下与粉煤灰球体充分接触，加快粉煤灰球体的腐蚀，促进溶解在溶液中的粉煤灰的硅铝成分形成钙矾石、氯铝酸钙等具有早强功能的产物。
粉煤灰在硅灰和胺类助剂的作用下，通过蒸压反应后，制成的粉煤灰膏具有很强的活性，利用该粉煤灰膏制成的胶凝材料或胶剂类材料具有较好的柔性、压折比大幅降低、粘结强度明显提高，同时材料的抗渗性、抗冻性能、抗裂性能也显著提高。显著改善了建筑材料的粘结强度、柔韧性、抗裂性能和耐候性能，并且成本低、工艺简单。
用本发明和其它对比材料分别制成胶凝材料或胶剂类材料的主要性能对比见下表：
项    目 抗压强度(MPa) 抗折强度(MPa) 压折比 粘结强度(MPa)  卡斯通抗渗实验(mm) 抗冻损失(％)
抗裂砂浆 使用未处理的粉煤灰 5.20  1.56  3.33  0.65  6  25
粉煤灰+10～20％石灰 6.76  2.12  3.19  0.71  4  12
粉煤灰+石灰+硫酸钠 8.51  2.47  3.45  0.63  4  15
使用本发明 7.64  3.18  2.40  1.21  1  5
界面砂浆 使用未处理的粉煤灰 -  -  -  0.60  23
粉煤灰+10～20％石灰 -  -  -  0.54  -  12
粉煤灰+石灰+硫酸钠 -  -  -  0.67  -  20
使用本发明 -  -  -  2.82  -  5
瓷砖粘结砂浆 使用未处理的粉煤灰 10.8  2.6  4.15  0.58  -  25
粉煤灰+10～20％石灰 13.6  3.4  4  0.62  -  15
粉煤灰+石灰+硫酸钠 11.5  2.3  5  0.48  -  18
使用本发明 12.8 4.65 2.75 1.6 - 4
从上表可见，用本发明制成胶凝材料或胶剂类材料进行的卡斯通抗渗实验显示渗透水不足1毫米。抗冻可经过80次冻融，强度损失低于5％。采用本发明制成抗裂剂等产品经过大型耐候性试验后均没有裂缝现象。本发明可用于生产抗裂剂、界面剂、陶瓷墙地砖胶粘剂、保温板胶粘剂等胶剂类产品，用以提高这些产品的使用后的粘结强度、抗压强度、柔韧性、耐候性能。
具体实施方式
本发明蒸煮粉煤灰膏是用下列重量百分比的原料经高温蒸煮后得到的膏体：12％～50％的粉煤灰、0.8％～8％的硅灰、0～0.5％的硫酸钠、5％～25％的熟石灰、0.1％～1.2％的氯化钠、0.02％～0.05％的胺类助剂、25％～75％的水。
上述硫酸钠可部分或全部由硫酸钙、硫酸镁、硫酸铝等硫酸盐类替代；上述熟石灰可部分或全部由氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钾等碱类物质替代；上述氯化钠可部分或全部由氯化钙、氯化镁、氯化钾等氯盐等替代；上述胺类助剂为三乙醇胺、二乙醇胺等醇胺类化合物。
本发明蒸煮粉煤灰膏的制备方法：先在反应釜内加入25％～75％的水，开启搅拌浆后缓缓加入12％～50％的粉煤灰和0.8％～8％硅灰，然后再均匀加入0～0.5％的硫酸钠、5％～25％的熟石灰、0.1％～1.2％的氯化钠、0.02％～0.05％胺类助剂，加热反应釜至沸腾，并在90～100℃条件下熬煮2小时以上，状态粘糊后降温至40℃包装储存。
上述反应釜设备的替代设备为带有搅拌桨的有盖金属容器。
按重量计算的配比的实施例：
原料(％)   实施例1  实施例2   实施例3  实施例4   实施例5   实施例6   实施例7
粉煤灰   12.0  12.3   22.5  27.0   33.7   45.5   50.0
硅灰   8.0  7.2   5.4  4.6   2.8   0.9   0.8
硫酸盐(硫酸钠) 0 0.2 0.1 0.3 0.4 0.5 0
碱类物质(熟石灰) 25 5.2 7.4 15.7 20.4 22.5 5
氯盐(氯化钠) 1.2 0.3 0.4 0.5 0.7 1.1 0.1
胺类助剂(三乙醇胺) 0.05 0.01 0.03 0.035 0.04 0.045 0.02
水   53.75  74.79   64.20  51.90   42.00   29.5   44.08

Claims (7)

1.一种蒸煮粉煤灰膏，其特征在于它是用下列重量百分比的原料经高温蒸煮后得到的膏体：
粉煤灰：  12％～50％；
硅灰：    0.8％～8％；
硫酸盐：  0～0.5％；
碱类物质：5％～25％；
氯盐：    0.1％～1.2％；
胺类助剂：0.02％～0.05％；
水：      25％～75％。
2.根据权利要求1所述蒸煮粉煤灰膏，其特征在于：所述硫酸盐是硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁、硫酸铝中的至少一种。
3.根据权利要求1所述蒸煮粉煤灰膏，其特征在于：所述碱是熟石灰、氢氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
4.根据权利要求1所述蒸煮粉煤灰膏，其特征在于：所述氯盐是氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾中的至少一种。
5.根据权利要求1所述蒸煮粉煤灰膏，其特征在于：所述胺类助剂是三乙醇胺、二乙醇胺或苯胺中的至少一种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述蒸煮粉煤灰膏的制备方法，其特征是步骤如下：
a、将所需的水加入可搅拌的金属容器内，开机搅拌；
b、慢慢加入粉煤灰、硅灰，并搅拌均匀；
c、均匀地加入硫酸钠、熟石灰、氯化钠、胺类助剂；
d、加热金属容器至沸腾，并熬煮2小时以上至粘糊后降温；
e、包装储存。
7.根据权利要求6所述蒸煮粉煤灰膏的制备方法，其特征在于：所述金属容器是反应釜或带有搅拌桨的有盖金属容器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110451887A (zh) * 2019-08-24 2019-11-15 深圳市交通工程试验检测中心有限公司 抗渗抗裂混凝土及其制备方法

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