專利名稱：利用爐底干渣生產(chǎn)的混凝土墻體材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型建筑墻體材料，尤其指包括混凝土小型空心砌塊和多孔磚的混凝土墻體材料，具體指利用燃煤電廠粉煤灰爐底干渣生產(chǎn)的混凝土墻體材料及其制造方法。
背景技術(shù)：
燃煤電廠粉煤灰渣根據(jù)其收集方式的不同，可分為統(tǒng)干灰和爐底渣兩部分。統(tǒng)干灰指由干式除塵器收集，并以干態(tài)輸送貯存的原狀粉煤灰，數(shù)量約占粉煤灰渣總量的85％。爐底渣為煤粉在燃燒過程中部分灰粒聚集成較粗顆粒，因自重而直接降落爐底，被水急冷而成的粗粒狀灰渣，通常直接作為細(xì)集料配制混凝土或砂漿。本發(fā)明所指的粉煤灰爐底干渣(以下簡(jiǎn)稱爐底干渣)即為電廠傳統(tǒng)水式除渣工藝改造后，得到的風(fēng)冷爐底渣，數(shù)量約占粉煤灰渣總量的15％。
燃煤電廠爐底渣一直以來采用水冷卻及水力除灰技術(shù)。隨著電廠容量和機(jī)組容量的不斷增大，除灰系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用大，耗水量與廢水排放量大，對(duì)于水資源缺乏或環(huán)保要求嚴(yán)格的地區(qū)，水式除渣系統(tǒng)已不能適應(yīng)。
寶鋼電廠對(duì)原有水式除渣系統(tǒng)進(jìn)行了改造，實(shí)現(xiàn)粉煤灰濕渣的零排放。改造后的爐底灰渣處理系統(tǒng)排出粒徑為3～5mm的爐底干渣。本發(fā)明所用的爐底干渣即為寶鋼電廠爐底干渣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用燃煤電廠粉煤灰爐底干渣作為細(xì)骨料生產(chǎn)的混凝土墻體材料及其制造方法。
本發(fā)明的一種利用爐底干渣生產(chǎn)的混凝土墻體材料，采用爐底干渣作細(xì)骨料，水泥作膠結(jié)材，配以石屑組成；其配比按重量百分比為水泥∶石屑∶爐底干渣＝1∶2～6∶0.5～3。
本發(fā)明中所用的爐底干渣是燃煤電廠的煤粉在燃燒過程中部分灰粒聚集成較粗顆粒。爐底干渣顏色灰白，呈細(xì)砂狀。爐底干渣的礦物成分是鈣長(zhǎng)石、剛玉、莫來石、少量的α-石英、赤鐵礦和非晶質(zhì)，爐底干渣的性能穩(wěn)定，具有潛在的火山灰活性。
爐底干渣的化學(xué)分析結(jié)果列于表1中。
表1

從爐底干渣化學(xué)成分來看，按重量百分比，其中CaO含量為8～11％，SiO2為38～41％，Al2O3為35～38％，F(xiàn)e2O3為8～10％，這四種氧化物含量之和在95％左右，而MgO、K2O、SO3和Na2O的含量在1％以下。
爐底干渣顆粒級(jí)配情況為累計(jì)篩余d＝0.315時(shí)為28-30％，d＝0.16時(shí)為49-52％，細(xì)度模數(shù)為1.1，在細(xì)砂范圍之內(nèi)，顆粒級(jí)配列于表2中。
表2

本發(fā)明的利用爐底干渣生產(chǎn)的混凝土墻體材料的制造方法為(1)將水泥、石屑和爐底干渣按配方混合均勻后，送至攪拌機(jī)加水?dāng)嚢瑁瑪嚢钑r(shí)間控制在3分鐘左右，用水量靠目測(cè)，保證混合料滿足成型要求；(2)將攪拌好的爐底干渣混凝土送入砌塊成型機(jī)自動(dòng)成型，振動(dòng)成型的時(shí)間為30秒。
(3)將成型后的砌塊送到室外自然養(yǎng)護(hù)28天，每天灑水4～6次。
經(jīng)測(cè)試和實(shí)用結(jié)果驗(yàn)證，本發(fā)明的爐底干渣混凝土小型空心砌塊和多孔磚的各項(xiàng)使用性能達(dá)到建筑設(shè)計(jì)和施工規(guī)程要求，完全可以用作承重和非承重的墻體材料。
本發(fā)明的有益效果在于隨著燃煤電廠干式除渣技術(shù)的推廣應(yīng)用，本發(fā)明在為爐底干渣這一新渣種的利用方面提供途徑的同時(shí)，還節(jié)省了大量天然資源，比同類產(chǎn)品成本降低25％左右，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著；同時(shí)，摻入適量的爐底干渣作細(xì)骨料，可提高產(chǎn)品的密實(shí)度和強(qiáng)度，提高抗?jié)B性能，并使產(chǎn)品的外觀得到很大改善。
實(shí)施方式現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1-3以具有前述性能和化學(xué)組成的爐底干渣作細(xì)骨料，與水泥、石屑，按表3的配料比制作爐底干渣混凝土小型空心砌塊
表3

將三種材料混合均勻放入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌，攪拌時(shí)間控制在3分鐘左右，用水量靠目測(cè)，保證混合料滿足成型要求，攪拌機(jī)采用的是雙臥軸混凝土攪拌機(jī)。爐底干渣的摻量應(yīng)根據(jù)不同的水泥品種、石子的最大粒徑、顆粒級(jí)配變化情況、成型機(jī)的機(jī)型作適當(dāng)調(diào)整。將拌好的混合料按砌塊尺寸(主砌塊尺寸為390×190×190)加料送入自動(dòng)成型機(jī)中進(jìn)行自動(dòng)成型，振動(dòng)成型的時(shí)間為30秒。成型后的試塊采用露天自然養(yǎng)護(hù)，每天灑水4-6次。
對(duì)按上述工藝生產(chǎn)的小型空心砌塊，參照GB8239-1997《普通混凝土小型空心砌塊》測(cè)試其力學(xué)性能，測(cè)試結(jié)果列于表4中。
表4

由表4可見，上述混凝土小型空心砌塊的性能指標(biāo)，分別達(dá)到GB8239-1997《普通混凝土小型空心砌塊》中MU5.0、MU7.5、MU10的指標(biāo)要求。
實(shí)施例4-6按表5配料比制作爐底干渣混凝土多孔磚表5

按上述配比將三種材料放入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌，加水量目測(cè)，攪拌時(shí)間為3分鐘。將拌好的混合料按砌塊尺寸(主砌塊尺寸為240×115×90)加料送入自動(dòng)成型機(jī)中進(jìn)行自動(dòng)成型。成型后的砌塊采用露天自然養(yǎng)護(hù)，每天灑水4-6次。
對(duì)按對(duì)按上述工藝生產(chǎn)的混凝土多孔磚，參照J(rèn)C943-2004《混凝土多孔磚》測(cè)試其力學(xué)性能，測(cè)試結(jié)果列于表6中。
表6

由表6可見，上述混凝土多孔磚的性能指標(biāo)，分別達(dá)到JC943-2004《混凝土多孔磚》中MU10、MU15、MU20的指標(biāo)要求。
權(quán)利要求
1.一種利用爐底干渣生產(chǎn)的混凝土墻體材料，其特征在于采用爐底干渣作細(xì)骨料，水泥作膠結(jié)材，配以石屑組成；其配比按重量百分比為水泥∶石屑∶爐底干渣＝1∶2～6∶0.5～3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用爐底干渣生產(chǎn)的混凝土墻體材料，其特征在于所述爐底干渣是燃煤電廠的煤粉在燃燒過程中部分灰粒聚集成較粗顆粒；顏色灰白，呈細(xì)砂狀；其礦物成分是鈣長(zhǎng)石、剛玉、莫來石、少量的α-石英、赤鐵礦和非晶質(zhì)；爐底干渣的性能穩(wěn)定，具有潛在的火山灰活性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用爐底干渣生產(chǎn)的混凝土墻體材料，其特征在于所述爐底干渣按重量百分比其主要成分的含量為CaO為8～11％，SiO2為38～41％，Al2O3為35～38％，F(xiàn)e2O3為8～10％，這四種氧化物含量之和在95％左右，MgO、K2O、SO3和Na2O的含量在1％以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用爐底干渣生產(chǎn)的混凝土墻體材料，其特征在于爐底干渣顆粒級(jí)配情況為累計(jì)篩余d＝0.315時(shí)為28-30％，d＝0.16時(shí)為49-52％，細(xì)度模數(shù)為1.1，在細(xì)砂范圍之內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用爐底干渣生產(chǎn)的混凝土墻體材料的制造方法，其步驟為步驟1將水泥、石屑和爐底干渣按配方混合均勻后，送至攪拌機(jī)加水?dāng)嚢瑁瑪嚢钑r(shí)間控制在3分鐘左右，用水量靠目測(cè)，保證混合料滿足成型要求；步驟2將攪拌好的爐底干渣混凝土送入砌塊成型機(jī)自動(dòng)成型，振動(dòng)成型的時(shí)間為30秒；步驟3將成型后的砌塊送到室外自然養(yǎng)護(hù)28天，每天灑水4～6次。
全文摘要
一種利用爐底干渣生產(chǎn)的混凝土墻體材料，采用爐底干渣作細(xì)骨料，水泥作膠結(jié)材，配以石屑組成；其配比按重量百分比為水泥∶石屑∶爐底干渣＝1∶2～6∶0.5～3。其制造方法為(1)將水泥、石屑和爐底干渣按配方混合、加水?dāng)嚢瑁?2)砌塊成型；(3)自然養(yǎng)護(hù)。本發(fā)明在為爐底干渣這一新渣種的利用方面提供途徑的同時(shí)，還節(jié)省了大量天然資源，比同類產(chǎn)品成本降低25％左右，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著；同時(shí)，摻入適量的爐底干渣作細(xì)骨料，可提高產(chǎn)品的密實(shí)度和強(qiáng)度，提高抗?jié)B性能，并使產(chǎn)品的外觀得到很大改善。
文檔編號(hào)C04B14/02GK1896028SQ20061002818
公開日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月27日
發(fā)明者沈燕華, 劉國(guó)亮, 朱春江, 李陽, 施鐘毅 申請(qǐng)人:上海寶鋼生產(chǎn)協(xié)力公司, 上海建研建材科技有限公司