专利名称：粉煤灰激发剂及其生产方法
技术领域：
本发明属于水泥、混凝土等建筑材料领域，特别涉及激发粉煤灰的化学活性，进而增加其在混凝土及水泥中掺量的混凝土外加剂及水泥添加剂。
背景技术：
目前综合利用工业废渣粉煤灰的研究成果有很多，大都集中在如何提高粉煤灰的活性这一核心问题上，其具体措施有机械活化、物理活化和化学活化等。已有的粉煤灰激发剂，专利号为ZL03133657.4，由元明粉、氯化钙、氯化钠、高效减水剂、木质素磺酸钙和磷石膏等组成。该种激发剂虽能有效地激发粉煤灰的潜在活性，增加粉煤灰在混凝土及其制品中的掺量，但是，由于该激发剂的基本组成大多为工业原料，这些原料的供应日趋紧张，致使生产成本较高，有碍于广泛推广。
发明内容
本发明的目的是寻找工业废渣代替原来激发剂中的工业原料，降低生产成本。为此要解决两个问题研究确定该粉煤灰激发剂的组成和生产方法。为了适应不同用途，基于同一构思，研制三种粉煤灰激发剂。本发明的技术方案如下方案1一种用于无筋混凝土、其掺量为水泥和粉煤灰总重量的2-4％的粉煤灰激发剂，它包括如下组分和含量(重量百分比)组分 含量盐泥 25-----40石灰渣10-----20硫酸铝渣 10-----20氯化钠5-------15磷石膏10------30为了提高混凝土拌合物的工作性能，提高混凝土的强度，减小收缩比，在上述方案的基础增加以下组分和含量(重量百分比)组分 含量高效减水剂 5------15木质素磺酸钙1-------6为了便于上述组分的复合，并提高复合后的匀质性，可分别在上述两方案的基础上增加粉煤灰或沸石粉作为载体材料，其掺量为100减去各组分之和。
方案2一种用于钢筋混凝土、其掺量为水泥和粉煤灰总重量的2-4％的粉煤灰激发剂，它包括如下组分和含量(重量百分比)组分 含量盐泥 20-----40石灰渣10-----20硫酸铝渣 10-----20氯化钠6------10磷石膏15------25亚硝酸钙 6-------10此方案中增加亚硝酸钙的目的，是利用其阻锈作用，防止在潮湿环境中氯离子可能引起的钢筋锈蚀危害，提高混凝土的耐久性。
为了提高混凝土拌合物的工作性能，提高混凝土的强度，减小收缩比，可在上述方案的基础增加以下组分和含量(重量百分比)组分含量高效减水剂 6-----15木质素磺酸钙1-------5为了便于上述组分的复合，并提高复合后的匀质性，可分别在上述两方案的基础上增加粉煤灰或沸石粉作为载体材料，其掺量为100减去各组分之和。
上述各方案中的高效减水剂包括UNF---5或FDN等产品。
方案2所述用于钢筋混凝土的激发剂也可以用于无筋混凝土，且技术效果更佳，只不过成本略高。
方案3一种用于水泥生产的粉煤灰激发剂，它包括以下组分和含量组分 含量盐泥 25-----40石灰渣10-----20
硫酸铝渣10-----20三乙醇胺0.75—1.5磷石膏 10------30这种粉煤灰激发剂是方案1基础上去掉氯化钠，增加三乙醇胺构成的。它可以保证生产的水泥具有早强性和后期增强性，并且提高其助磨性，节约电能，提高磨机产量。
为了便于上述组分的复合，并提高复合后的匀质性，可在上述方案的基础上增加粉煤灰或沸石粉作为载体材料，其掺量为100减去各组分之和。
上述方案中的盐泥是生产氯碱排放的废渣，硫酸铝渣是生产硫酸铝排放的废渣，石灰渣是生产石灰排放的废渣，磷石膏是生产磷酸三钠排出废渣。它们的基本化学组成(重量百分比)如下盐泥NaCl8-20 CaCO320-35 Mg(OH)25-15BaSO410-30 水分25-40硫酸铝渣Al2O318-25 SiO230-35SO320-30CaO2-5 Fe2O31-3MgO 少许磷石膏中的SO3含量(重量百分比) 38-45。
石灰渣中的CaO含量(重量百分比) 10-30。
该粉煤灰激发剂以工业废渣为主要原料复合而成的，它可有效地激发粉煤灰的潜在活性，增加粉煤灰在混凝土及水泥中的掺入量，在保证突出的技术效果的前提下，最大限度地降低产品成本，提高经济效益、社会效益和环保效益。
一种生产上述各方案所述粉煤灰激发剂的方法，其特殊之处是先将盐泥、硫酸铝渣和磷石膏进行干燥处理，然后按照各方案所述的组分配比准确称量原料，并将其投入具有混合搅拌和粉碎功能的粉碎机内进行粉碎、搅拌、均化和粉磨而成。用于混凝土的激发剂，其细度应控制在能全部通过0.63mm筛，且0.315mm筛余量不大于12％，而应用于水泥生产的情况，其细度不受此限。
对盐泥、硫酸铝渣和磷石膏的干燥方法可以是晾晒，也可以用烘干机烘干。不过，由于盐泥含水率较高，人工晾晒不易干燥，用烘干机烘干，温度过高时，某些组分会发生化学变化，不利于其性能的发挥，故采用如下方法先将盐泥与石灰渣拌合，以石灰渣中的氧化钙脱去其中的大部分水分后再行晾干。
用于粉煤灰混凝土及其制品的激发剂的性能指标按表1控制。
表1 掺本粉煤灰激发剂的混凝土性能指标
注激发剂的掺量，SY------1型为水泥和粉煤灰总重量的3％，SY-------2型为4％。
本激发剂用于粉煤灰混凝土，其力学性能(抗压强度比)的实测结果见表2。
表2 掺本激发剂的混凝土力学性能实测结果(按照标准GB8076----1997中5.6.1试验)
注K----F----S----1、K----f-----s----2分别是在K----F的基础是各掺入3％的实施例1、实施例4所示的激发剂。
对用于水泥生产的本激发剂的主要技术效果体现在在水泥物理力学性能相当的情况下，使用本激发剂，可使磨机产量提高10----20％；在水泥原料配比基本不变的条件下，使用本激发剂，可使早期强度(3d或7d)提高5-----10Mpa，28天强度提高5Mpa以上；在水泥28天强度相当的条件下，使用本激发剂可使熟料掺入量减少8％以上。
下面分别列出本激发剂用于生产32.5级水泥和M275水泥的试验数据，分别见表3和表4。
表3 用于32.5级水泥的实验结果
注1、0号为对比组，1----7号为试验组，用实验磨磨制，下同。
2、水泥配比(％)熟料(旋窑)液态渣沸石石膏助磨剂对比组 6819103 -----试验组 6023103 4表4 用于生产M275水泥实验结果
注1、编号为0的是对比组，其余为试验组。
2、水泥配比中的熟料，A厂试验组熟料减少8％，B厂、C厂均减少10％。
3、试验方法执行的是GB/T3183-----1997标准的规定。
本发明具有如下优点本激发剂可有效地激发粉煤灰的潜在活性，增加粉煤灰在混凝土(含制品)或水泥中的掺量，且可提高混凝土及水泥的早期(1d、3d、7d)强度，28天的强度与不掺粉煤灰的相比有所提高，长期强度持续增长。由于粉煤灰掺量的增加，对混凝土及其制品生产而言，可节约水泥；对水泥生产而言，可节约熟料，从而可降低混凝土(含制品)及水泥的成本。由于本激发剂使用相当比例的盐泥，铝渣，磷石膏，石灰渣等工业废渣，因此成本较同类产品低，且生产中又与高效减水剂，普通减水剂科学复合，其性能又较已有的激发剂高。经概算，对于混凝土及其制品生产而言，每应用1吨本激发剂，可综合利用粉煤灰10吨左右，可节约水泥10吨左右，节约资金1000元以上，对用于水泥生产而言，使用本激发剂，每生产1吨水泥，可降低成本5----10元，对一个年产10万吨小水泥厂而言，每年可增加效益50-----100万元，尚可因节约大量熟料而增产水泥。总之，生产和应用本激发剂，其经济效益，社会效益和环保效益均十分突出。
具体实施例方式
实施例
权利要求
1.一种用于无筋混凝土、其掺量为水泥和粉煤灰总重量的2-4％的粉煤灰激发剂，其特征是它包括如下组分和含量(重量百分比)组分 含量盐泥 25-----40石灰渣10-----20硫酸铝渣 10-----20氯化钠5-------15磷石膏10------30。
2.根据权利要求1所说的粉煤灰激发剂，其特征是它还包括以下组分和含量(重量百分比)组分含量高效减水剂 5------15木质素磺酸钙1-------6。
3.一种用于钢筋混凝土、其掺量为水泥和粉煤灰总重量的2-4％的粉煤灰激发剂，其特征是它包括如下组分和含量(重量百分比)组分含量盐泥20-----40石灰渣 10-----20硫酸铝渣10-----20氯化钠 6------10磷石膏 15------25亚硝酸钙6-------10。
4.根据权利要求3所说的粉煤灰激发剂是，其特征是它还包括如下组分和含量(重量百分比)组分 含量高效减水剂 6------15木质素磺酸钙 1-------5。
5.一种用于水泥生产的粉煤灰激发剂，其特征是它包括以下组分和含量组 分 含 量盐泥 25-----40石灰渣 10-----20硫酸铝渣 10-----20三乙醇胺 0.75-1.5磷石膏 10------30。
6.一种生产权利要求-----5任意一项所说的粉煤灰激发剂的方法，其特征是先将盐泥、硫酸铝渣和磷石膏进行干燥处理，然后按照各方案所述的组分配比准确称量原料，并将其投入具有混合搅拌和粉碎功能的粉碎机内进行粉碎、搅拌、均化和粉磨而成。
7.根据权利要求6所说的粉煤灰激发剂的生产方法，其特征是所述的盐泥干燥处理方法是先将盐泥与石灰渣拌合，以石灰渣中的氧化钙脱去其中的大部分水分后再行晾干。
全文摘要
一种粉煤灰激发剂及其生产方法，它解决了已有技术生产成本高的问题。该申请公开了用于无筋混凝土和钢筋混凝土的粉煤灰激发剂的配方及其生产方法。它们都以盐泥、硫酸铝渣、石灰渣和磷石膏为主要原料复合而成的，其中盐泥是生产氯碱排出的废渣，硫酸铝渣是生产硫酸铝排出的废渣，石灰渣是生产石灰排出的废渣，磷石膏是生产磷酸三钠排出的废渣，因此，可以大大地降低粉煤灰激发剂的生产成本，提高了经济效益，并且实现废物综合利用，具有很高的社会效益和环保效益。该粉煤灰激发剂的生产方法是将各废料干燥后，再按组分比例进行配料、搅拌和粉磨。
文档编号C04B18/04GK1693259SQ200510046210
公开日2005年11月9日 申请日期2005年4月6日 优先权日2005年4月6日
发明者鞠秉秀, 詹学斌, 詹乐 申请人:鞠秉秀, 詹学斌