一种高活性建筑材料辅助料及其制备方法与流程

文档序号:17183313发布日期:2019-03-22 21:06阅读:319来源:国知局

本发明属于建筑材料技术领域,尤其是一种高活性建筑材料辅助料及其制备方法。



背景技术:

工业废渣的废弃物长期堆存不仅占用大量土地,而且会造成对水系和大气的严重污染和危害。大量采矿废石堆积的结果,毁坏了大片的农田和森林地带。工业有害渣长期堆存,经过雨雪淋溶,可溶成分随水从地表向下渗透,向土壤迁移转化,富集有害物质、使堆场附近土质酸化、碱化、硬化,甚至发生重金属型污染。

对工业废渣进行综合利用,变废为宝,以用代治,能够最大限度地将工业废弃物转化为可利用的商品,不仅扩大了资源,而且还降低了产品成本。首先的反映是投入产出率的提高,表现在消耗同等原材料的条件下,经过综合利用,可以生产更多更有价值的产品,因而相对地降低了单位产品的成本。其次是经过综合利用,排污物减少了,因而也就减少了废渣的占地面积,减少了远距离的运输,同时也代替了自然资源的消耗。低运费、低成本、低价格,既提高了企业的经济效益,也提高了社会效益。



技术实现要素:

本发明的目的在于以工业废废渣为主要原料,提供一种高活性建筑材料辅助料,在水泥中添加可提高水泥标号,还具有防冻、防渗和保温作用;作为矿井填充凝胶材料,与矿井填充骨架材料配合使用填充矿井,具有流动性好,符合施工要求,同时,它具还有原料来源丰富、生产和使用成本低廉、资源境效益和经济效果显著优点。

本发明的另一目的在于提供了一种高活性建筑材料辅助料的制备方法。

为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:一种高活性建筑材料辅助料,它是由下述重量份配比的原料制成:煤渣和/或粉煤灰50~70份、钢渣和/或粒化高炉矿渣20~40份、石灰石4~9份、脱硫石膏3~8份、改性剂0.8~1.8份;所述的改性剂由下述重量份配比的原料制成:硫酸钠45~52份、氯化钙7~10份、萘系减水剂0.2-0.8份、三乙醇胺0.5~1.5份、十二烷基硫酸钠0.5~1.5份。

优选的,所述的高活性建筑材料辅助料,它是由下述重量份配比的原料制成:煤渣25~35份、粉煤灰25~35份、钢渣和/或粒化高炉矿渣25~35份、石灰石5~8份、脱硫石膏4~7份、改性剂1.0~1.5份。

优选的,所述的改性剂由下述重量份配比的原料制成:硫酸钠47~50份、氯化钙7.5~9.5份、萘系减水剂0.4-0.6份、三乙醇胺0.8~1.2份、十二烷基硫酸钠0.8~1.2份。

优选的,所述的高活性建筑材料辅助料,它是由下述重量份配比的原料制成:煤渣30份、粉煤灰30份、钢渣和/或粒化高炉矿渣30份、石灰石5.5份、脱硫石膏5份、改性剂1.3份。

优选的,所述的改性剂由下述重量份配比的原料制成:硫酸钠48.5份、氯化钙8.5份、萘系减水剂0.5份、三乙醇胺1份、十二烷基硫酸钠1份。

一种上述高活性建筑材料辅助料的制备方法,它包括如下步骤:

1)将煤渣和/或粉煤灰、钢渣和/或粒化高炉矿渣、石灰石和改性剂按比例加入到第一道粉磨工序,粉碎研磨得到比表面积为350~380m2/kg的混合粉料;

2)将步骤1)制备的混合粉料与脱硫石膏按比例加入到第二道粉磨工序,粉碎研磨得到比表面积为400~500m2/kg的高活性建筑材料辅助料。

优选的,上述步骤2)中,将步骤1)制备的混合粉料与脱硫石膏按比例加入到第二道粉磨工序,粉碎研磨得到比表面积为430~460m2/kg的高活性建筑材料辅助料。

本发明所使用的主要原料都是工业废渣,下面把各种工业废渣进行说明:

所述的煤渣是火力发电厂、工业民用锅炉及其设备燃煤排出的废渣;主要成分是:sio2、al2o3、fe2o、cao、mno2。

所述的粉煤灰是煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物;粉煤灰的主要成分是:sio2、al2o3、feo、fe2o3、cao、tio2、mgo、k2o、na2o、so3、mno2。

所述的钢渣是炼钢排出的废渣,它是转炉渣、平炉渣、电炉渣中的一种或多种;它的主要成分是:cao、fe2o3、sio2、al2o3、mgo、mno、tio2、so3。

所述的粒化高炉矿渣是高炉冶炼生铁时所得以硅酸盐与硅铝酸盐为主要成分的熔融物,经淬冷成粒后,即为粒化高炉矿渣;它的主要成分是:sio2、cao、al2o3、mgo。

所述的脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏或fgd石膏,它是燃煤或油的工业企业在治理烟气中的二氧化硫后而得到的工业副产石膏,主要成分为二水硫酸钙caso4·2h2o。

本发明的有益效果是:

1)本发明使用的原料中,煤渣、粉煤灰、钢渣、粒化高炉矿渣、脱硫石膏都是工业生产的固体废弃物,以这些原料制备高活性建筑材料辅助料,不仅解决了这些固废的利用问题,减少堆存占地,减少了生态环境的破坏,同时成本较低,利于大规模推广应用。

2)本发明的核心技术在于改性剂的配制,根据主要原料的特性,有针对性地选择改性剂配方原料作为激发剂,从而有效地激发主要原料潜在活性,在改性剂激发下显示出很好的活性和胶凝性能。

3)本发明的高活性建筑材料辅助料产品的比表面积为400~500m2/kg,实验证明,这种细度的高活性建筑材料辅助料添加在水泥中,可以减少熟料用量,降低成本,提高活性,在建筑施工时,增加水泥的粘稠性和黏着性能,施工效率高;用作矿井填充的抗压抗折强度最好。

4)本发明使用的原料中,煤渣、粉煤灰、钢渣、粒化高炉矿渣都是在高温燃烧的条件下生产的废渣,含有大量的多孔颗粒,比表面积大,在混凝土中添加有利于提高混凝土的标号,提高混凝土的防渗、防冻、保温和保温性能。

5)本发明的高活性建筑材料辅助料可以与各种矿井填充骨架材料配合使用,可根据运输距离、运输方式、泵送工艺调节用量比例,使矿井充填材料保持良好的流动性,能够在常压和较低温度下进行,所需能耗低,从而大大降低了矿井充填材料生产成本,具有良好的推广应用前景。

6)本发明高活性建筑材料辅助料的制备方法所采用的原料来源广泛、成本低廉,该制备方法工艺简单、易于操作、无“三废”排放、资源境效益和经济效果显著。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清楚,下面通过具体实施例对本发明实施方式作进一步详细地描述。

实施例1:一种高活性建筑材料辅助料,它是由下述重量份配比的原料制成:煤渣30份、粉煤灰30份、粒化高炉矿渣30份、石灰石5.5份、脱硫石膏5份、改性剂1.3份;所述的改性剂由下述重量份配比的原料制成:硫酸钠48.5份、氯化钙8.5份、萘系减水剂0.5份、三乙醇胺1份、十二烷基硫酸钠1份。

该实施例高活性建筑材料辅助料的制备方法,它包括如下步骤:

1)将煤渣、粉煤灰、粒化高炉矿渣、石灰石和改性剂按比例加入到第一道粉磨工序,粉碎研磨得到比表面积为360m2/kg的混合粉料;

2)将步骤1)制备的混合粉料与脱硫石膏按比例加入到第二道粉磨工序,粉碎研磨得到比表面积为420m2/kg的高活性建筑材料辅助料。

将该实施例制备的高活性建筑材料辅助料按照水泥:高活性建筑材料辅助料=1∶1的比例添加到水泥中,添加高活性建筑材料辅助料的水泥砼块28天检测活性提高5%。

将该实施例制备的高活性建筑材料辅助料用于矿井填充,矿井填充材料的配方比例为:全尾砂∶高活性建筑材料辅助料∶水=48∶12∶23。实验检测结果如下:初凝886min,终凝3210min,7天强度2.9mpa,14天强度4.2mpa,28天强度5.6mpa。用作矿井填充胶凝材料完全符合要求。

实施例2:一种高活性建筑材料辅助料,它是由下述重量份配比的原料制成:煤渣35份、粉煤灰25份、钢渣30份、石灰石5份、脱硫石膏6份、改性剂1份;所述的改性剂由下述重量份配比的原料制成:硫酸钠52份、氯化钙7份、萘系减水剂0.4份、三乙醇胺0.8份、十二烷基硫酸钠1.2份。

该实施例高活性建筑材料辅助料的制备方法,它包括如下步骤:

1)将煤渣、粉煤灰、钢渣、石灰石和改性剂按比例加入到第一道粉磨工序,粉碎研磨得到比表面积为370m2/kg的混合粉料;

2)将步骤1)制备的混合粉料与脱硫石膏按比例加入到第二道粉磨工序,粉碎研磨得到比表面积为430m2/kg的高活性建筑材料辅助料。

实施例3:一种高活性建筑材料辅助料,它是由下述重量份配比的原料制成:煤渣20份、粉煤灰40份、钢渣12份、粒化高炉矿渣18份、石灰石7份、脱硫石膏4份、改性剂1.6份;所述的改性剂由下述重量份配比的原料制成:硫酸钠45份、氯化钙9份、萘系减水剂0.6份、三乙醇胺1.2份、十二烷基硫酸钠0.9份。

该实施例高活性建筑材料辅助料的制备方法,它包括如下步骤:

1)将煤渣、粉煤灰、钢渣、粒化高炉矿渣、石灰石和改性剂按比例加入到第一道粉磨工序,粉碎研磨得到比表面积为380m2/kg的混合粉料;

2)将步骤1)制备的混合粉料与脱硫石膏按比例加入到第二道粉磨工序,粉碎研磨得到比表面积为440m2/kg的高活性建筑材料辅助料。

实施例4:一种高活性建筑材料辅助料,它是由下述重量份配比的原料制成:粉煤灰65份、粒化高炉矿渣25份、石灰石6份、脱硫石膏7份、改性剂1.5份;所述的改性剂由下述重量份配比的原料制成:硫酸钠49份、氯化钙8份、萘系减水剂0.7份、三乙醇胺0.9份、十二烷基硫酸钠1.3份。

该实施例高活性建筑材料辅助料的制备方法,它包括如下步骤:

1)将粉煤灰、粒化高炉矿渣、石灰石和改性剂按比例加入到第一道粉磨工序,粉碎研磨得到比表面积为390m2/kg的混合粉料;

2)将步骤1)制备的混合粉料与脱硫石膏按比例加入到第二道粉磨工序,粉碎研磨得到比表面积为450m2/kg的高活性建筑材料辅助料。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,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。

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