CN1896028A - 利用炉底干渣生产的混凝土墙体材料及其制造方法 - Google Patents

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刘国亮
朱春江
李阳
施钟毅
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SHANGHAI JIANYAN BUILDING MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

一种利用炉底干渣生产的混凝土墙体材料，采用炉底干渣作细骨料，水泥作胶结材，配以石屑组成；其配比按重量百分比为水泥∶石屑∶炉底干渣＝1∶2～6∶0.5～3。其制造方法为：(1)将水泥、石屑和炉底干渣按配方混合、加水搅拌；(2)砌块成型；(3)自然养护。本发明在为炉底干渣这一新渣种的利用方面提供途径的同时，还节省了大量天然资源，比同类产品成本降低25％左右，经济、社会效益显著；同时，掺入适量的炉底干渣作细骨料，可提高产品的密实度和强度，提高抗渗性能，并使产品的外观得到很大改善。

Description

利用炉底干渣生产的混凝土墙体材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种新型建筑墙体材料，尤其指包括混凝土小型空心砌块和多孔砖的混凝土墙体材料，具体指利用燃煤电厂粉煤灰炉底干渣生产的混凝土墙体材料及其制造方法。
背景技术
燃煤电厂粉煤灰渣根据其收集方式的不同，可分为统干灰和炉底渣两部分。统干灰指由干式除尘器收集，并以干态输送贮存的原状粉煤灰，数量约占粉煤灰渣总量的85％。炉底渣为煤粉在燃烧过程中部分灰粒聚集成较粗颗粒，因自重而直接降落炉底，被水急冷而成的粗粒状灰渣，通常直接作为细集料配制混凝土或砂浆。本发明所指的粉煤灰炉底干渣(以下简称炉底干渣)即为电厂传统水式除渣工艺改造后，得到的风冷炉底渣，数量约占粉煤灰渣总量的15％。
燃煤电厂炉底渣一直以来采用水冷却及水力除灰技术。随着电厂容量和机组容量的不断增大，除灰系统建设费用和维护费用大，耗水量与废水排放量大，对于水资源缺乏或环保要求严格的地区，水式除渣系统已不能适应。
宝钢电厂对原有水式除渣系统进行了改造，实现粉煤灰湿渣的零排放。改造后的炉底灰渣处理系统排出粒径为3～5mm的炉底干渣。本发明所用的炉底干渣即为宝钢电厂炉底干渣。
发明内容
本发明的目的是提供一种用燃煤电厂粉煤灰炉底干渣作为细骨料生产的混凝土墙体材料及其制造方法。
本发明的一种利用炉底干渣生产的混凝土墙体材料，采用炉底干渣作细骨料，水泥作胶结材，配以石屑组成；其配比按重量百分比为水泥∶石屑∶炉底干渣＝1∶2～6∶0.5～3。
本发明中所用的炉底干渣是燃煤电厂的煤粉在燃烧过程中部分灰粒聚集成较粗颗粒。炉底干渣颜色灰白，呈细砂状。炉底干渣的矿物成分是钙长石、刚玉、莫来石、少量的α-石英、赤铁矿和非晶质，炉底干渣的性能稳定，具有潜在的火山灰活性。
炉底干渣的化学分析结果列于表1中。
                                                 表1
  烧失量   SiO2   Fe2O3   Al2O3   CaO   MgO   K2O   Na2O   SO3   游离CaO
  0.54   39.00   9.28   36.33   9.94   0.92   0.57   0.59   0.39   0.73
从炉底干渣化学成分来看，按重量百分比，其中CaO含量为8～11％，SiO2为38～41％，Al2O3为35～38％，Fe2O3为8～10％，这四种氧化物含量之和在95％左右，而MgO、K2O、SO3和Na2O的含量在1％以下。
炉底干渣颗粒级配情况为：累计筛余d＝0.315时为28-30％，d＝0.16时为49-52％，细度模数为1.1，在细砂范围之内，颗粒级配列于表2中。
                                                 表2
  筛孔尺寸(mm)   5.0   2.5   1.25   0.630   0.315   0.16   0.16
  累计筛余(％)   3   18   14   19   29   51   100
本发明的利用炉底干渣生产的混凝土墙体材料的制造方法为：
(1)将水泥、石屑和炉底干渣按配方混合均匀后，送至搅拌机加水搅拌，搅拌时间控制在3分钟左右，用水量靠目测，保证混合料满足成型要求；
(2)将搅拌好的炉底干渣混凝土送入砌块成型机自动成型，振动成型的时间为30秒。
(3)将成型后的砌块送到室外自然养护28天，每天洒水4～6次。
经测试和实用结果验证，本发明的炉底干渣混凝土小型空心砌块和多孔砖的各项使用性能达到建筑设计和施工规程要求，完全可以用作承重和非承重的墙体材料。
本发明的有益效果在于：随着燃煤电厂干式除渣技术的推广应用，本发明在为炉底干渣这一新渣种的利用方面提供途径的同时，还节省了大量天然资源，比同类产品成本降低25％左右，经济、社会效益显著；同时，掺入适量的炉底干渣作细骨料，可提高产品的密实度和强度，提高抗渗性能，并使产品的外观得到很大改善。
实施方式
现结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1-3
以具有前述性能和化学组成的炉底干渣作细骨料，与水泥、石屑，按表3的配料比制作炉底干渣混凝土小型空心砌块：
                         表3
  编号   水泥(kg)   石屑(kg)   炉底干渣(kg)
  实施例1   87   455   217
  实施例2   87   397   125
  实施例3   87   265   84
将三种材料混合均匀放入搅拌机内搅拌，搅拌时间控制在3分钟左右，用水量靠目测，保证混合料满足成型要求，搅拌机采用的是双卧轴混凝土搅拌机。炉底干渣的掺量应根据不同的水泥品种、石子的最大粒径、颗粒级配变化情况、成型机的机型作适当调整。将拌好的混合料按砌块尺寸(主砌块尺寸为390×190×190)加料送入自动成型机中进行自动成型，振动成型的时间为30秒。成型后的试块采用露天自然养护，每天洒水4-6次。
对按上述工艺生产的小型空心砌块，参照GB8239-1997《普通混凝土小型空心砌块》测试其力学性能，测试结果列于表4中。
                         表4
  编号   实施例1   实施例2   实施例3
  抗压强度(MPa)   6.8   9.3   11.1
  密度(kg/m3)   1060   1110   1150
  吸水率   12.1   10.4   10.3
  空心率(％)   42   42   42
抗冻性(15次循环)   强度损失(％)   13   2   -2
  重量损失(％)   0   -0.2   0
  收缩值(mm/m)   0.60   0.56   0.40
由表4可见，上述混凝土小型空心砌块的性能指标，分别达到GB8239-1997《普通混凝土小型空心砌块》中MU5.0、MU7.5、MU10的指标要求。
实施例4-6
按表5配料比制作炉底干渣混凝土多孔砖：
                         表5
  编号   水泥(kg)   石屑(kg)   炉底干渣(kg)
  实施例4   93   486   156
  实施例5   93   424   134
  实施例6   93   212   67
按上述配比将三种材料放入搅拌机内搅拌，加水量目测，搅拌时间为3分钟。将拌好的混合料按砌块尺寸(主砌块尺寸为240×115×90)加料送入自动成型机中进行自动成型。成型后的砌块采用露天自然养护，每天洒水4-6次。
对按对按上述工艺生产的混凝土多孔砖，参照JC943-2004《混凝土多孔砖》测试其力学性能，测试结果列于表6中。
                                     表6
  编号   实施例4   实施例5   实施例6
  抗压强度(MPa)   13.9   18.7   22.8
  密度(kg/m3)   1320   1420   1580
  吸水率   10.7   9.9   8.8
  空心率(％)   30   30   30
抗冻性(15次循环)   强度损失(％)   10   4   2
  重量损失(％)   1.1   0.5   0.3
  收缩值(mm/m)   0.40   0.48   0.73
由表6可见，上述混凝土多孔砖的性能指标，分别达到JC943-2004《混凝土多孔砖》中MU10、MU15、MU20的指标要求。

Claims (5)

1.一种利用炉底干渣生产的混凝土墙体材料，其特征在于采用炉底干渣作细骨料，水泥作胶结材，配以石屑组成；其配比按重量百分比为水泥∶石屑∶炉底干渣＝1∶2～6∶0.5～3。
2.根据权利要求1所述的利用炉底干渣生产的混凝土墙体材料，其特征在于所述炉底干渣是燃煤电厂的煤粉在燃烧过程中部分灰粒聚集成较粗颗粒；颜色灰白，呈细砂状；其矿物成分是钙长石、刚玉、莫来石、少量的α-石英、赤铁矿和非晶质；炉底干渣的性能稳定，具有潜在的火山灰活性。
3.根据权利要求1或2所述的利用炉底干渣生产的混凝土墙体材料，其特征在于所述炉底干渣按重量百分比其主要成分的含量为CaO为8～11％，SiO2为38～41％，Al2O3为35～38％，Fe2O3为8～10％，这四种氧化物含量之和在95％左右，MgO、K2O、SO3和Na2O的含量在1％以下。
4.根据权利要求1所述的利用炉底干渣生产的混凝土墙体材料，其特征在于炉底干渣颗粒级配情况为：累计筛余d＝0.315时为28-30％，d＝0.16时为49-52％，细度模数为1.1，在细砂范围之内。
5.根据权利要求1所述的利用炉底干渣生产的混凝土墙体材料的制造方法，其步骤为：
步骤1：将水泥、石屑和炉底干渣按配方混合均匀后，送至搅拌机加水搅拌，搅拌时间控制在3分钟左右，用水量靠目测，保证混合料满足成型要求；
步骤2：将搅拌好的炉底干渣混凝土送入砌块成型机自动成型，振动成型的时间为30秒；
步骤3：将成型后的砌块送到室外自然养护28天，每天洒水4～6次。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102093015A (zh) * 2010-12-17 2011-06-15 吉林省金雨墙材有限公司 非承重混凝土空心砌块
CN104891888A (zh) * 2015-06-19 2015-09-09 爱尔建材(天津)有限公司 一种仿石材环保混凝土路面砖及其制造方法

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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