一种稳定环保型粉煤灰激发剂的制备方法与流程

文档序号:11890181阅读:288来源:国知局

本发明涉及一种稳定环保型粉煤灰激发剂的制备方法,属于激发剂制备技术领域。



背景技术:

粉煤灰,是可以从煤燃烧后的烟气中收集下来的细灰,是一种具有潜在活性的火山灰质粉末,可作为水泥和混凝土等建筑材料的掺料,具有改善材料性能和降低成本等作用。粉煤灰的成分包括活性成分和表面光滑且坚硬的玻璃体等,其中,玻璃体的存在会阻碍活性成分的水化,从而导致粉煤灰在使用时早期活性低,影响其在水泥和混凝土中的掺量。为了提高粉煤灰在水泥和混凝土中的掺量,必须激发其潜在活性。

常用的粉煤灰化学激发方法有酸激发、碱激发、硫酸盐激发和氯盐激发等。国内外的激发剂主要采用无机材料或者无机与有机材料通过简单复配而成,其中,无机类激发剂主要有NaOH、Na2SiO3和Na2CO3(纯碱)等碱性化合物,CaSO4和Na2SO4等硫酸盐,以及NaCl和CaCl2等卤化物。有机类激发剂主要有三乙醇胺和三异丙醇胺等醇胺类有机物,以及乙二醇和丙三醇等醇类有机物,这些激发剂适用性差,稳定性差、成本高,使用中存在增强功效不足,影响了水泥的性能,制约了粉煤灰的大规模应用。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题:针对传统的激发剂稳定性差,激发效果不理性,且对影响了水泥的性能,制约了粉煤灰的大规模应用的问题,提供了一种通过秸秆灰中碳酸钾遇水电离产生氢氧根离子,与煅烧牛骨中氧化钙遇水生成的氢氧化钙协同激发粉煤灰,在OH-的作用下,粉煤灰颗粒表面的Si-O和Al-O键断裂,Si-O-Al网络聚合体的聚合度降低,从而有效对粉煤灰进行激发作用。本发明首先将新鲜桃胶与水进行混合处理,收集得到桃胶浓缩液,再分别将稻草秸秆和牛骨进行处理和混合,得到混合颗粒,将其煅烧后,与桃胶浓缩液、聚乙烯醇等物质进行混合均质,得到混合膏状物,最后将混合膏状物经干燥、煅烧,即可得到稳定环保型粉煤灰激发剂。本发明制备的粉煤灰激发剂稳定性能高,大大提高了粉煤灰的活性,且不会影响混凝土的性能,具有广阔的应用前景。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

(1)收集新鲜桃胶,用清水洗净后,按质量比1:10,将洗净桃胶与去离子水混合并静置6~8h,制备得桃胶混合液,随后在室温下,将桃胶混合液置于均质机中,均质处理25~30min后,过滤并收集滤液,再在65~70℃下旋转蒸发至原体积的1/5,制备得桃胶浓缩液,备用;

(2)收集稻草秸秆,将其置于85~100℃下干燥1~2h,随后将干燥稻草秸秆经气流粉碎,收集得秸秆颗粒,再收集新鲜牛骨,将其置于75~80℃下干燥6~8h,收集干燥牛骨并置于球磨罐中,在250~300r/min下球磨2~3h,过80目筛,收集球磨牛骨颗粒,按质量比1:5,将球磨牛骨颗粒与秸秆颗粒搅拌混合,制备得混合颗粒;

(3)将混合颗粒置于马弗炉中,在550~600℃下煅烧45~60min,随后静置冷却至室温,收集混合灰烬,按重量份数计,分别称量45~50份步骤(1)制备的桃胶浓缩液、5~10份聚乙烯醇、15~20份混合灰烬置于烧杯中,搅拌混合并置于均质机中,在室温下均质处理15~20min,收集得混合膏状物;

(4)将上述制备的混合膏状物浇注至模具中,在125~130℃下干燥6~8h,随后脱模并收集坯料,将坯料置于马弗炉中,在550~600℃下煅烧3~5h,随后停止煅烧并静置冷却至室温,碾磨并过120目筛,即可制备得一种稳定环保型粉煤灰激发剂。

本发明的应用方法:按重量份数计,称取40~55水泥熟料、45~55份粉煤灰、5~8份石膏、0.5~0.8份本发明制备的稳定环保型粉煤灰激发剂,混合均匀后,对其进行球磨,并过100~120目筛,得到水泥制品,将其用于浇筑即可。经检测,掺杂本发明制备的稳定环保型粉煤灰激发剂的水泥与掺杂传统的激发剂相比,三天抗压强度提高了8~10MPa,28天抗压强度提高14~16MPa。

本发明与其他方法相比,有益技术效果是:

(1)本发明制备的稳定环保型粉煤灰激发剂有效的提高了粉煤灰的活性,可以减少水泥的用量,提高了粉煤灰的利用率;

(2)本发明制备的稳定环保型粉煤灰激发剂稳定性能好,不易发生水解、氧化等现象,不会影响水泥的性能;

(3)本发明制备的稳定环保型粉煤灰激发剂中不含有有害物质,不会对环境及人的身体健康产生危害,具有广阔的应用前景。

具体实施方式

首先收集新鲜桃胶,用清水洗净后,按质量比1:10,将洗净桃胶与去离子水混合并静置6~8h,制备得桃胶混合液,随后在室温下,将桃胶混合液置于均质机中,均质处理25~30min后,过滤并收集滤液,再在65~70℃下旋转蒸发至原体积的1/5,制备得桃胶浓缩液,备用;收集稻草秸秆,将其置于85~100℃下干燥1~2h,随后将干燥稻草秸秆经气流粉碎,收集得秸秆颗粒,再收集新鲜牛骨,将其置于75~80℃下干燥6~8h,收集干燥牛骨并置于球磨罐中,在250~300r/min下球磨2~3h,过80目筛,收集球磨牛骨颗粒,按质量比1:5,将球磨牛骨颗粒与秸秆颗粒搅拌混合,制备得混合颗粒;再将混合颗粒置于马弗炉中,在550~600℃下煅烧45~60min,随后静置冷却至室温,收集混合灰烬,按重量份数计,分别称量45~50份制备的桃胶浓缩液、5~10份聚乙烯醇、15~20份混合灰烬置于烧杯中,搅拌混合并置于均质机中,在室温下均质处理15~20min,收集得混合膏状物;最后将上述制备的混合膏状物浇注至模具中,在125~130℃下干燥6~8h,随后脱模并收集坯料,将坯料置于马弗炉中,在550~600℃下煅烧3~5h,随后停止煅烧并静置冷却至室温,碾磨并过120目筛,即可制备得一种稳定环保型粉煤灰激发剂。

实例1

首先收集新鲜桃胶,用清水洗净后,按质量比1:10,将洗净桃胶与去离子水混合并静置8h,制备得桃胶混合液,随后在室温下,将桃胶混合液置于均质机中,均质处理30min后,过滤并收集滤液,再在70℃下旋转蒸发至原体积的1/5,制备得桃胶浓缩液,备用;收集稻草秸秆,将其置于100℃下干燥2h,随后将干燥稻草秸秆经气流粉碎,收集得秸秆颗粒,再收集新鲜牛骨,将其置于80℃下干燥8h,收集干燥牛骨并置于球磨罐中,在300r/min下球磨3h,过80目筛,收集球磨牛骨颗粒,按质量比1:5,将球磨牛骨颗粒与秸秆颗粒搅拌混合,制备得混合颗粒;再将混合颗粒置于马弗炉中,在600℃下煅烧60min,随后静置冷却至室温,收集混合灰烬,按重量份数计,分别称量50份制备的桃胶浓缩液、10份聚乙烯醇、20份混合灰烬置于烧杯中,搅拌混合并置于均质机中,在室温下均质处理20min,收集得混合膏状物;最后将上述制备的混合膏状物浇注至模具中,在130℃下干燥8h,随后脱模并收集坯料,将坯料置于马弗炉中,在600℃下煅烧5h,随后停止煅烧并静置冷却至室温,碾磨并过120目筛,即可制备得一种稳定环保型粉煤灰激发剂。

按重量份数计,称取55水泥熟料、55份粉煤灰、8份石膏、0.8份本发明制备的稳定环保型粉煤灰激发剂,混合均匀后,对其进行球磨,并过120目筛,得到水泥制品,将其用于浇筑即可。经检测,掺杂本发明制备的稳定环保型粉煤灰激发剂的水泥与掺杂传统的激发剂相比,三天抗压强度提高了10MPa,28天抗压强度提高16MPa。

实例2

首先收集新鲜桃胶,用清水洗净后,按质量比1:10,将洗净桃胶与去离子水混合并静置6h,制备得桃胶混合液,随后在室温下,将桃胶混合液置于均质机中,均质处理25min后,过滤并收集滤液,再在65℃下旋转蒸发至原体积的1/5,制备得桃胶浓缩液,备用;收集稻草秸秆,将其置于85℃下干燥1h,随后将干燥稻草秸秆经气流粉碎,收集得秸秆颗粒,再收集新鲜牛骨,将其置于75℃下干燥6h,收集干燥牛骨并置于球磨罐中,在250r/min下球磨2h,过80目筛,收集球磨牛骨颗粒,按质量比1:5,将球磨牛骨颗粒与秸秆颗粒搅拌混合,制备得混合颗粒;再将混合颗粒置于马弗炉中,在550℃下煅烧45min,随后静置冷却至室温,收集混合灰烬,按重量份数计,分别称量45份制备的桃胶浓缩液、5份聚乙烯醇、15份混合灰烬置于烧杯中,搅拌混合并置于均质机中,在室温下均质处理15min,收集得混合膏状物;最后将上述制备的混合膏状物浇注至模具中,在125℃下干燥6h,随后脱模并收集坯料,将坯料置于马弗炉中,在550℃下煅烧3h,随后停止煅烧并静置冷却至室温,碾磨并过120目筛,即可制备得一种稳定环保型粉煤灰激发剂。

按重量份数计,称取40水泥熟料、45份粉煤灰、5份石膏、0.5份本发明制备的稳定环保型粉煤灰激发剂,混合均匀后,对其进行球磨,并过100目筛,得到水泥制品,将其用于浇筑即可。经检测,掺杂本发明制备的稳定环保型粉煤灰激发剂的水泥与掺杂传统的激发剂相比,三天抗压强度提高了8MPa,28天抗压强度提高14MPa。

实例3

首先收集新鲜桃胶,用清水洗净后,按质量比1:10,将洗净桃胶与去离子水混合并静置7h,制备得桃胶混合液,随后在室温下,将桃胶混合液置于均质机中,均质处理27min后,过滤并收集滤液,再在67℃下旋转蒸发至原体积的1/5,制备得桃胶浓缩液,备用;收集稻草秸秆,将其置于90℃下干燥2h,随后将干燥稻草秸秆经气流粉碎,收集得秸秆颗粒,再收集新鲜牛骨,将其置于77℃下干燥7h,收集干燥牛骨并置于球磨罐中,在270r/min下球磨2h,过80目筛,收集球磨牛骨颗粒,按质量比1:5,将球磨牛骨颗粒与秸秆颗粒搅拌混合,制备得混合颗粒;再将混合颗粒置于马弗炉中,在570℃下煅烧50min,随后静置冷却至室温,收集混合灰烬,按重量份数计,分别称量47份制备的桃胶浓缩液、7份聚乙烯醇、17份混合灰烬置于烧杯中,搅拌混合并置于均质机中,在室温下均质处理17min,收集得混合膏状物;最后将上述制备的混合膏状物浇注至模具中,在127℃下干燥7h,随后脱模并收集坯料,将坯料置于马弗炉中,在570℃下煅烧4h,随后停止煅烧并静置冷却至室温,碾磨并过120目筛,即可制备得一种稳定环保型粉煤灰激发剂。

按重量份数计,称取50水泥熟料、50份粉煤灰、7份石膏、0.7份本发明制备的稳定环保型粉煤灰激发剂,混合均匀后,对其进行球磨,并过110目筛,得到水泥制品,将其用于浇筑即可。经检测,掺杂本发明制备的稳定环保型粉煤灰激发剂的水泥与掺杂传统的激发剂相比,三天抗压强度提高了9MPa,28天抗压强度提高15MPa。

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