粉煤灰固化体及固化方法与流程

本发明属于粉煤灰再利用，涉及一种粉煤灰固化体，本发明还涉及一种粉煤灰固化方法。

背景技术：

1、粉煤灰作为煤炭燃烧的副产品之一，是一种轻质、多孔的松散体，其主要化学成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁以及少量的氧化镁、氧化钙、氧化硫等，还含有铜、钛、镓、钴、镭等微量元素。近年来我国燃烧煤炭产生的大量粉煤灰由于综合利用率低，造成了废弃粉煤灰对土地的大量占用，且对环境造成一定污染。伴随着我国电厂规模的扩大，粉煤灰产量相应增高，原有的较为单一的粉煤灰处置方法已不满足目前环保及相应的国家政策要求，积极开拓新的粉煤灰利用方式，提高粉煤灰综合利用率，同时产生经济效益成为企业和相关服务单位亟需积极探索的方向。

2、现有粉煤灰固化技术大多需要对粉煤灰进行蒸发、烧制、高压压密等操作，流程繁琐，工艺复杂，造价高昂。因此，急需一种经济环保、简易快速的方法将粉煤灰制作成粉煤灰固化体，提高粉煤灰的综合利用效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种粉煤灰固化体，该固化体具有较高的抗压、抗剪强度，可作为建筑材料。

2、本发明的另一目的是提供一种粉煤灰固化方法，该方法实现了对粉煤灰的再利用，且成本低廉易操作。

3、本发明所采用的技术方案是，粉煤灰固化体，按照质量百分比由以下原料组分构成：粉煤灰68％～91％，固化剂4％～12％，集料5％～20％，以上各原料含量的总和为100％。

4、本发明的特点还在于：

5、粉煤灰固化体，按照质量百分比由以下原料组分构成：粉煤灰77％～86％，固化剂6％～8％，集料8％～15％，以上各原料含量的总和为100％。

6、粉煤灰固化体，按照质量百分比由以下原料组分构成：粉煤灰83％，固化剂7％，集料10％。

7、固化剂按照质量百分比由以下原料组分构成：速凝剂0.5％～2％、早强剂0.5％～2％、聚酰胺树脂0.1％～1％，其余为水泥。

8、集料为玻璃纤维、砂或砂质黄土中的一种或多种的混合物。

9、本发明所采用的另一种技术方案是，粉煤灰固化方法，具体按照以下步骤实施：

10、步骤1、按质量百分比分别称取如下原料：粉煤灰68％～91％，固化剂4％～12％，集料5％～20％，以上各原料含量的总和为100％；

11、步骤2、将步骤1称取好的粉煤灰、集料以及调制好的固化剂加入搅拌装置中；

12、步骤3、向搅拌装置中加入水并搅拌均匀以形成混合体；

13、步骤4、将混合体装入模具中振动夯实，固化、养护7天～28天。

14、本发明另一技术方案的特点还在于：

15、固化剂按照质量百分比由以下原料组分构成：速凝剂0.5％～2％、早强剂0.5％～2％、聚酰胺树脂0.1％～1％，其余为水泥。

16、集料为玻璃纤维、砂或砂质黄土中的一种或多种的混合物。

17、步骤3中搅拌的转速为100r/min～150r/min，搅拌时间为3min～5min。

18、步骤3搅拌形成的混合体的含水率为18％～20％。

19、本发明的有益效果是：

20、本发明方法将粉煤灰、固化剂、集料按一定比例进行混合，通过搅拌振动夯实固化后可转变为具有一定强度的粉煤灰固化体，该粉煤灰固化体抗压、抗剪强度高，可充当建筑材料，且制作过程实现了“三免”，即免蒸发、免烧制、免高压压密，做到了经济环保、简易快速。对采用本发明方法制备的粉煤灰固化体进行性能测试，在养护时间达到14天后，粉煤灰固化体的单轴抗压强度最低值为2.0mpa，抗剪强度c最小值为192kpa，内摩擦角f最小值为52.6°。在养护时间达到28天后，粉煤灰固化体经水浸泡48h后，对浸泡水进行测试，ph值在7.2～7.9之间，说明粉煤灰的有害物质被固化。

21、本发明方法可将粉煤灰“变废为宝”，制成各种形状的筑砌块体，如现浇挡墙、护面墙、拦挡砌体、排水沟等。本发明粉煤灰固化体可用做建筑材料，也可用于矿山生态修复的固沟保塬、固坡保土、泥石流等拦挡防灾、砌坝於地、整治梯田等的拦挡砌体。

技术特征：

1.粉煤灰固化体，其特征在于，按照质量百分比由以下原料组分构成：粉煤灰68％～91％，固化剂4％～12％，集料5％～20％，以上各原料含量的总和为100％。

2.根据权利要求1所述的粉煤灰固化体，其特征在于，按照质量百分比由以下原料组分构成：粉煤灰77％～86％，固化剂6％～8％，集料8％～15％，以上各原料含量的总和为100％。

3.根据权利要求1所述的粉煤灰固化体，其特征在于，按照质量百分比由以下原料组分构成：粉煤灰83％，固化剂7％，集料10％。

4.根据权利要求1或2或3所述的粉煤灰固化体，其特征在于，所述固化剂按照质量百分比由以下原料组分构成：速凝剂0.5％～2％、早强剂0.5％～2％、聚酰胺树脂0.1％～1％，其余为水泥。

5.根据权利要求1或2或3所述的粉煤灰固化体，其特征在于，所述集料为玻璃纤维、砂或砂质黄土中的一种或多种的混合物。

6.粉煤灰固化方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

7.根据权利要求6所述的粉煤灰固化方法，其特征在于，所述固化剂按照质量百分比由以下原料组分构成：速凝剂0.5％～2％、早强剂0.5％～2％、聚酰胺树脂0.1％～1％，其余为水泥。

8.根据权利要求6所述的粉煤灰固化方法，其特征在于，所述集料为玻璃纤维、砂或砂质黄土中的一种或多种的混合物。

9.根据权利要求6所述的粉煤灰固化方法，其特征在于，步骤3中搅拌的转速为100r/min～150r/min，搅拌时间为3min～5min。

10.根据权利要求6所述的粉煤灰固化方法，其特征在于，步骤3搅拌形成的混合体的含水率为18％～20％。

技术总结
本发明公开了粉煤灰固化体，按照质量百分比由以下原料组分构成：粉煤灰68％～91％，固化剂4％～12％，集料5％～20％，以上各原料含量的总和为100％。本发明还公开了形成上述固化体的粉煤灰固化方法，将粉煤灰、固化剂、集料按上述比例进行混合，通过搅拌振动夯实固化后可转变为具有一定强度的粉煤灰固化体。本发明方法无需蒸发、高压或烧制等复杂工序，通过简单搅拌振动即可制成强度高、无污染的材料，简单快速。本发明粉煤灰固化体具有较高的抗压、抗剪强度，可作为建筑材料。

技术研发人员：吕远强,马驰,赵金刚,苏颜曦
受保护的技术使用者：中煤西安设计工程有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27