配製蒸汽加氣混凝土用砌築砂漿與抹面砂漿的方法
2023-05-17 00:27:06 4
專利名稱：：配製蒸汽加氣混凝土用砌築砂漿與抹面砂漿的方法
技術領域：
：本發明屬於水泥製備的
技術領域：
，尤其涉及使用燒結料或廢料或廢物作為砂漿、混凝土的
技術領域：
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背景技術：
：本發明是利用工業廢棄物鋼渣、粉煤灰與脫硫石膏，輔以少量的外加劑與激發劑形成一種新型的複合膠凝材料，利用該膠凝材料配製蒸汽加氣混凝土用砌築砂漿與抹面砂漿。水泥是傳統的凝膠材料，在為人類經濟發展與社會進步做出巨大貢獻的同時由於其高資源、高能源消耗以及造成的嚴重環境汙染，越來越不符合當前可持續發展戰略的要求，因此被稱為"夕陽工業"。各國紛紛出臺相應的措施限制水泥工業規模的發展，競相賦予水泥技術以更高的科技含量，使它為人類造福的同時不至於給環境造成嚴重的負擔。同時，各國也相繼發展新型的綠色膠凝材料，以取代這種傳統的膠凝材料。鋼渣是煉鋼工業的廢渣，其排放量約為鋼產量的10%左右。我國年鋼產量接近2億噸，鋼渣的年排放量達到了1600萬噸以上。由於受其形成過程的影響，鋼渣的化學成分、礦物組成波動大；鋼渣中含有大量的鐵和含鐵元素的化合物,難以磨至理想的細度；由於其熱力史因素，與水泥相比，鋼渣的活性低，水化速度慢、早強低；鋼渣含有部分游離CaO、MgO，這些物質在後期遇水發生化學反應產生體積膨脹；同時由於鋼渣粉細度不夠等原因，其當前利用率不到10%。我國粉煤灰量大，綜合利用率低，主要以貯存為主。每l萬t粉煤灰貯存佔地1334m2以上，到目前為止全國粉煤灰貯量達10億t以上，佔地面積超過480km2，由於電廠遍及全國各地,又多建於城市或市郊,因此不少貯存灰場佔用了大量的可耕地，造成了資金和土地資源的浪費。更重要的是粉煤灰質輕，遇到多風季節會隨意飛揚，其影響範圍可達數公裡，造成了嚴重的大氣汙染、土壤汙染和水資源汙染，對大氣環境和電廠周圍居民的生活環境和健康造成了很大影響。燃煤電廠、煉油廠等會向大氣中排放大量的有害氣體二氧化硫。對燃煤電廠排放的二氧化硫採用脫硫淨化工藝技術處理，即得脫硫石膏，我國的脫硫石膏綜合利用率低。這些廢渣的排放、堆積，不僅消耗大量人力、財力，而且汙染環境。探索這些工業廢棄物的應用具有重要的現實意義。鋼渣礦物組成包括橄欖石、矽酸二鈣、矽酸三鈣以及少量游離CaO、MgO等具有膠凝性能的成分，在適當的條件下可以和其他成分一起產生強度。脫硫石膏的化學成分是二水硫酸鈣晶體(CaS(V2H20)，其經低溫煅燒後失水變成硬石膏，在脫硫石膏粉煤灰為主的體系中除自身凝結產生強度外，還起到硫酸鹽激發劑的作用，有一定的激發效果。其含有少量未反應的CaC03和部分可溶鹽，如K+、Na+鹽，這些雜質的存在都可以加速水化，激發活性。粉煤灰由大量矽鋁玻璃體組成，具有火山灰活性，其和脫硫石膏的體系在水泥存在及硫酸鹽等激發劑的激發作用下，能形成一定強度的膠結材。水泥加水後迅速水化，產生Ca(OH)2,和鹼性激發劑一起提高體系的鹼度，破壞粉煤灰的玻璃體結構，使其中的Si02和A1203溶解出來。Ca(OH)2與溶解出來的Si02和八1203反應生成水化矽酸鈣C-S-H與水化鋁酸鈣。脫硫石膏中的硫酸根離子就與新生成的水化鋁酸鈣或Ca(OH)2和活性Al203相作用生成水化硫鋁酸鈣。其主要水化產物為鈣磯石和水化矽酸鈣，其次還有水化鋁酸鈣(C2AH8)、水化鋁矽酸鈣(C2ASH8)等，這些水化產物交織在一起產生強度。
發明內容本發明以鋼渣、粉煤灰與脫硫石膏為主要原料，複合少量的礦物外加劑水泥與消石灰，並在大量研究的基礎上選出合適的化學激發劑，使該體系具有較好的膠凝性能，而且不存在安定性不良的問題，可以用來取代水泥配製蒸汽加氣混凝土用砌築砂漿與抹面砂漿。該發明利用的是工業廢棄物，首先給廢棄物的利用提供了途徑，減輕了環境的負擔，也降低了成本，減少了資源消耗；同時由於複合膠凝體系是免燒的新型膠凝材料，所以極大的降低了能源消耗。另外，它是在一定程度上取代了水泥，可以減少水泥的生產，也就是減少了水泥生產過程中的高資源、能源消耗，也減少了其對環境造成的巨大壓力。所以，利用這種新型複合膠凝材料配製蒸汽加氣混凝土用砌築砂槳與抹面砂漿，符合當前社會發展的趨勢，具有良好的經濟效益與社會效益。本發明的實現方式如下將原狀脫硫石膏在450。C65(TC的溫度下煅燒，升溫速率控制在10'C/min左右，升至規定溫度後在該溫度下保溫lh2h。所得的脫硫石膏與粉煤灰、鋼渣及其他外加劑復配，得到新型複合膠凝材料，向該複合膠凝材料加入一定量的建築用砂，建築用砂應無雜質，含泥量不超過3%，粒徑小於2.5mm。可以配製出各項性能指標符合《蒸汽加氣混凝土用砌築砂漿與抹面砂漿》(JC860-2000)規定的MM5.0強度等級的蒸汽加氣混凝土用砌築砂漿與抹面砂漿。該新型砂漿的配方如下(質量比)脫硫石膏2535粉煤灰(低鈣II級)3550鋼渣818水泥310消石灰612Al2(S04)3'18H20(外摻)35膠砂比1:(23)採用以上方法有效得利用了廢棄物，同時還降低了砌築砂漿與抹面砂漿的成本，減少了製備砌築砂漿與抹面砂漿的資源消耗。具體實施例方式用主要原材料有鋼渣、脫硫石膏、粉煤灰、水泥、消石灰，分析純A12(S04)3'18H20，建築用砂(粒徑小於2.5mm)。鋼渣粉上海寶冶渣研中心鋼渣微粉站生產的II型鋼渣粉，燒失量為3.95%，磨細後比表面積為400m2/kg，0.045mm方孔篩篩餘0.3%;脫硫石膏取自杭州半山電廠的灰白色原狀脫硫石膏，0.045mm方孔篩篩餘ll.9%，原狀脫硫石膏自由水含量為15%;粉煤灰為上海寶鋼發電廠排放，比表面積為385m2/kg;水泥為海豹牌普通矽酸鹽42.5級水泥；消石灰為市售產品。脫硫石膏、粉煤灰、水泥、消石灰的主要化學成分如表l,鋼渣的化學成分如表2所示。表1主要原材料的化學成分/%tableseeoriginaldocumentpage5表2鋼渣的化學成分/%tableseeoriginaldocumentpage5選取的如下三個配方(質量比)，配製砂漿①脫硫石膏25;粉煤灰(低鈣II級)48;鋼渣18;水泥3;消石灰6;Al2(S04)3'18H20(外摻)3;建築用砂300;自來水57②脫硫石膏30;粉煤灰(低鈣II級)45;鋼渣10;水泥5;消石灰8;Al2(S04)3'18H20(外摻):4;建築用砂250;自來水60③脫硫石膏35;粉煤灰(低鈣II級)35;鋼渣8;水泥10;消石灰12;Ab(S04)3'18H20(外摻)5;建築用砂200;自來水62按以上配比配置，加水拌和(先將無水氯化鈣溶於水中)，所得砂漿的性能如表3表3砂漿的基本性能tableseeoriginaldocumentpage6權利要求1.一種配製蒸汽加氣混凝土用砌築砂漿與抹面砂漿，特徵在於組成質量比為脫硫石膏25～35低鈣II級粉煤灰35～50鋼渣8～18水泥3～10消石灰6～12外摻Al2(SO4)3·18H2O3～5。2.如權利要求l所述的砌築砂漿與抹面砂漿，特徵在於膠砂比為1:(23)。3.製備權利要求1所述砌築砂漿與抹面砂漿的方法，特徵在於將原狀脫硫石膏在45(TC650"C的溫度下煅燒，升溫速率控制在10°C/min，升至規定溫度後在該溫度下保溫lh2h，所得的脫硫石膏與粉煤灰、鋼渣及其他外加劑復配，得到複合膠凝材料，再向該複合膠凝材料加入一定量的建築用砂得到砌築砂漿與抹面砂漿。脫硫石膏低鈣II級粉煤灰:3550鋼渣水泥消石灰:全文摘要本發明以鋼渣、粉煤灰與脫硫石膏為主要原料，複合少量的礦物外加劑水泥與消石灰，並在大量研究的基礎上選出合適的化學激發劑，使該體系具有較好的膠凝性能，而且不存在安定性不良的問題，可以用來取代水泥配製蒸汽加氣混凝土用砌築砂漿與抹面砂漿。文檔編號C04B28/14GK101468900SQ20071017371公開日2009年7月1日申請日期2007年12月28日優先權日2007年12月28日發明者敏吳,施惠生申請人:同濟大學