專利名稱:一種改性復(fù)配粉煤灰用于水泥制備的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬建筑材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種改性復(fù)配粉煤灰用于水泥制備的方法。
背景技術(shù):
粉煤灰是我國最大宗的工業(yè)廢料之一,年排放量已超過2億噸,對經(jīng)濟、社會、環(huán)境的負(fù)擔(dān)越來越重。我國粉煤灰研究開發(fā)利用始于20世紀(jì)50年代,主要集中在水泥和混凝土開發(fā)試驗研究,并已在工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用。但水泥混合材與混凝土摻合料對粉煤灰的質(zhì)量有較高的要求,同時摻量也有一定的限制,只有很小的一部分品質(zhì)優(yōu)良的粉煤灰才被允許用于混凝土結(jié)構(gòu)工 程,大部分粉煤灰由于顆粒粗,需水量大,活性低,不能在水泥體系中得到有效利用。如何突破瓶頸、高效能地挖掘較低品質(zhì)的粉煤灰在水泥膠凝體系中的潛力,在降低工程造價的同時、滿足較高的工程質(zhì)量要求,成為亟待解決的問題。與此同時,“十一五”環(huán)境規(guī)劃中國家對大型燃煤企業(yè)煙氣脫硫工程的投入加大,產(chǎn)生的工業(yè)副產(chǎn)品脫硫石膏的高效利用問題引起人們的廣泛關(guān)注,若處置不當(dāng),煙氣脫硫工程只是轉(zhuǎn)化了污染形態(tài),并未從根本上解決二氧化硫的污染,且堆置起來將更加嚴(yán)重的污染土地、水源等寶貴資源。因此,如何資源化高效利用脫硫石膏成為解決二氧化硫污染的關(guān)鍵。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改性復(fù)配粉煤灰用于水泥制備的方法,通過提高粉煤灰的細(xì)度并優(yōu)化其顆粒粒徑分布,改善粉煤灰的活性,將其大量用于水泥制備,降低水泥成本,同時使大量堆積的粉煤灰得到有效利用。為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種改性復(fù)配粉煤灰用于水泥制備的方法,其特征在于,按下列步驟進行:(I)將粉煤灰粉磨至比表面積達到350m2/kg 600m2/kg,選用比表面積為350m2/kg 400m2/kg、450m2/kg 500m2/kg 和 550m2/kg 600m2/kg 的粉煤灰,按照 15% 25%: 25% 40%: 40% 60%的比例進行復(fù)配,得改性復(fù)配粉煤灰;一個優(yōu)選方案為:選用比表面積為390m2/kg、480m2/kg、550m2/kg的粉煤灰以17%: 33%: 50%比例復(fù)配;本步驟通過粉磨提高粉煤灰的比表面積,單位體積粉煤灰活化點增加,同時由于機械力化學(xué)效應(yīng)的存在,粉煤灰活性得到提高。(2)所得改性復(fù)配粉煤灰按照20% 40%的摻量添加至水泥熟料中,同時加入占粉煤灰質(zhì)量0.5% 2.5%的脫硫石膏,混合粉磨;優(yōu)選將脫硫石膏在50°C下烘干至恒重得到二水脫硫石膏,摻量為粉煤灰質(zhì)量的1% 2% ;普通娃酸鹽水泥的比表面積為300m2/kg 400m2/kg,其顆粒粒徑分布較廣而不連續(xù),超細(xì)粉煤灰的摻入可填充粉煤灰復(fù)合水泥體系部分間斷級配,使粒徑分布更為合理,起到較好的填充密實效應(yīng);脫硫石膏在促進水泥熟料水化的同時,增大了液相中Ca(OH)2的濃度,與激發(fā)劑中的堿性物質(zhì)一同為粉煤灰的堿激發(fā)提供了條件;另一方面,體系中的脫硫石膏在堿性環(huán)境中,可直接與粉煤灰中的Al2O3活性組分反應(yīng)生成鈣礬石,同時起到硫酸鹽激發(fā)的作用。采用本發(fā)明的技術(shù)方案,當(dāng)粉煤灰摻量為20% 40%時,采用本發(fā)明提供的改性方法制備的粉煤灰早期活性大幅提高,28d活性指數(shù)提高了 20% 25%。將改性粉煤灰用于水泥混合材生產(chǎn)P.042.5 (R)、P.F42.5 (R)水泥滿足GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》相應(yīng)技術(shù)要求。采用本發(fā)明提供的改性和使用方法能將普通粉煤灰大量應(yīng)用于水泥混合材,減少水泥熟料用量,實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。
具體實施例方式實施例1將粉煤灰分別粉磨至400m2/kg、500m2/kg、550m2/kg,3種粉煤灰以17%: 33%: 50%比例混合得到復(fù)配粉煤灰。采用P.162.5R水泥熟料,待水泥粉磨至300m2/kg后,摻入20%復(fù)配粉煤灰,同時加入占粉煤灰質(zhì)量1.0%的脫硫石膏,混磨至比表面積為400m2/kg,制備得到P.052.5R水泥。其基本性能見表I。由表I可知,與未改性前粉煤灰相比,采用本發(fā)明提供的改性和使用方法作為混合材使用制備水泥的各齡期性能分別提高了 21%、13%、35%、20%,效果顯著。表I改性前后粉煤灰制備水泥性能對比
權(quán)利要求
1.一種改性復(fù)配粉煤灰用于水泥制備的方法,其特征在于,按下列步驟進行: (1)將粉煤灰粉磨至比表面積達到350m2/kg 600m2/kg,選用比表面積為350m2/kg 400m2/kg、450m2/kg 500m2/kg 和 550m2/kg 600m2/kg 的粉煤灰,按照 15% 25%: 25% 40%: 40% 60%的比例進行復(fù)配,得改性復(fù)配粉煤灰; (2)所得改性復(fù)配粉煤灰按照20% 40%的摻量添加至水泥熟料中,同時加入占粉煤灰質(zhì)量0.5% 2.5%的脫硫石膏,混合粉磨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性復(fù)配粉煤灰用于水泥制備的方法,其特征在于,選用比表面積為390m2/kg、480m2/kg、550m2/kg的粉煤灰以17%:33%:50%比例復(fù)配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性復(fù)配粉煤灰用于水泥制備的方法,其特征在于,將脫硫石膏在50°C下烘干至恒重得到二水脫 硫石膏,摻量為粉煤灰質(zhì)量的1% 2%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性復(fù)配粉煤灰用于水泥制備的方法,通過將粉煤灰粉磨至比表面積達到350m2/kg~600m2/kg,選用比表面積為350m2/kg~400m2/kg、450m2/kg~500m2/kg和550m2/kg~600m2/kg的粉煤灰,按照15%~25%:25%~40%:40%~60%的比例進行復(fù)配,得改性復(fù)配粉煤灰;所得改性復(fù)配粉煤灰按照20%~40%的摻量添加至水泥熟料中,同時加入占粉煤灰質(zhì)量0.5%~2.5%的脫硫石膏,混合粉磨。本發(fā)明通過提高粉煤灰的細(xì)度,優(yōu)化顆粒粒徑分布,改善了粉煤灰的活性,可大量利用工業(yè)廢渣,實現(xiàn)節(jié)能減排。
文檔編號C04B7/26GK103204643SQ20131014918
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者盧永清, 俞海勇, 葉強, 王瓊, 張 林 申請人:浙江天達環(huán)保股份有限公司, 上海市建筑科學(xué)研究院(集團)有限公司