本發(fā)明涉及一種激發(fā)陳積粉煤灰活性的化學(xué)外加劑及其應(yīng)用,屬于無機(jī)非金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
粉煤灰作為傳統(tǒng)的工業(yè)廢渣,近兩年在國家政策的引導(dǎo)下,資源化利用取得了明顯的效果,各大電廠新出產(chǎn)的粉煤灰目前處于供不應(yīng)求的態(tài)勢,導(dǎo)致粉煤灰價(jià)格持續(xù)上漲,給以粉煤灰為主要原料之一的加氣混凝土企業(yè)帶來了原料供應(yīng)的困難和較大的成本壓力。而另一方面,在粉煤灰資源化利用取得成效前,粉煤灰的常規(guī)處理方式是集中堆存,幾十年時(shí)間造成了每個(gè)電廠均配備了若干個(gè)堆場(灰壩),由于陳積粉煤灰活性較低,大部分已板結(jié)成塊,在粉煤灰得到充分利用的今天,仍不能有效得到利用,不但占據(jù)了大量的土地,部分堆場還存在一定的安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的:提供一種采用化學(xué)外加劑激發(fā)陳積粉煤灰活性的方法,為陳積粉煤灰的資源化利用開拓一條新的途徑,推廣后將逐步消化掉原有的粉煤灰堆場(灰壩),具有較大的經(jīng)濟(jì)及社會效益。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
首先,本發(fā)明提出了一種激發(fā)陳積粉煤灰活性的化學(xué)外加劑,它的原料配方是這樣的:該化學(xué)外加劑為NaCl或NaCl與CaO按重量比為0~4.5:9制成的混合物。
其次,本發(fā)明提出了這種化學(xué)外加劑的一種應(yīng)用,即激發(fā)陳積粉煤灰活性的化學(xué)外加劑在制備加氣混凝土砌塊上的應(yīng)用。當(dāng)利用該化學(xué)外加劑制備加氣混凝土砌塊時(shí),在加氣混凝土砌塊的原料中,化學(xué)外加劑與陳積粉煤灰的重量比為:1~4:30。
前述的激發(fā)陳積粉煤灰活性的化學(xué)外加劑在制備加氣混凝土砌塊上的應(yīng)用是這樣的,將該化學(xué)外加劑制備加氣混凝土砌塊的制備方法包括如下步驟:
1)濕法球磨陳積粉煤灰,使其尺寸小于180目篩(80μm);
2)將濕法球磨后的陳積粉煤灰與石灰、脫硫石膏、水混合后投入攪拌機(jī)預(yù)混10~15min得到預(yù)混好的漿料;
3)在入攪拌機(jī)預(yù)混好的漿料中加入化學(xué)外加劑、水泥并攪拌2~4min,隨后將料漿倒入模具澆注成型,在60℃±2℃的養(yǎng)護(hù)室中進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù);
4)將濕養(yǎng)護(hù)后的砌塊放入蒸壓釜中進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)后脫模;
5)脫模后的砌塊繼續(xù)在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期。
其中,步驟3)中蒸壓養(yǎng)護(hù)的條件為:壓力1.2MPa、溫度190℃±5℃,蒸壓時(shí)間8小時(shí)。步驟4)脫模后的砌塊養(yǎng)護(hù)條件為:溫度20℃±1℃,濕度RH>95%,時(shí)間3d。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的化學(xué)外加劑可以提高陳積粉煤灰制品的抗壓、抗折強(qiáng)度,提高陳積粉煤灰的活性。本發(fā)明采用化學(xué)外加劑摻入陳積粉煤灰以激發(fā)陳積粉煤灰的活性,使之能應(yīng)用于加氣混凝土砌塊的生產(chǎn),為陳積粉煤灰的資源化利用開拓一條新的途徑,推廣后將逐步消化掉原有的粉煤灰堆場(灰壩),具有較大的經(jīng)濟(jì)及社會效益。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1:
制作陳積粉煤灰活性激發(fā)的加氣混凝土制品,各原料重量配比:水泥12份,粉煤灰60份,水160份,石灰21份,脫硫石膏3份,化學(xué)外加劑2份?;瘜W(xué)外加劑為NaCl。
具體步驟如下:
1)將陳積粉煤灰、脫硫石膏、水混合后通過濕法球磨進(jìn)行粉磨,石灰采用干法球磨粉磨至細(xì)粉料,并將粉磨后的陳積粉煤灰料漿與粉磨后的石灰投入攪拌機(jī)預(yù)混10min;
2)將預(yù)混后的料漿中加入化學(xué)外加劑、水泥,并繼續(xù)攪拌2~4min,隨后將料漿倒入模具中澆筑成型,在60℃±2℃的養(yǎng)護(hù)室中進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù);
3)將濕養(yǎng)護(hù)后的砌塊放入蒸壓釜中進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)(1.2MPa、190℃±5℃下蒸壓8小時(shí)),脫模后的砌塊繼續(xù)在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)(溫度為20℃±1℃,濕度RH>95%)至規(guī)定齡期(3d)。
實(shí)施例2:
制作用于激發(fā)陳積粉煤灰活性的膠砂制品,各原料重量配比:水泥70份,粉煤灰30份,水50份,標(biāo)準(zhǔn)砂300份,化學(xué)外加劑1份。該化學(xué)外加劑為NaCl。
具體步驟如下:
1)準(zhǔn)備原料,水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂、CaO、NaCl為市售,水為普通自來水,粉煤灰為在105℃烘干至恒重并球磨20~30分鐘的陳積粉煤灰。
2)取將球磨后的陳積粉煤灰135g、水泥315g、標(biāo)準(zhǔn)砂1350g投入混合機(jī)預(yù)混10~15min;將預(yù)混好的粉料倒入攪拌機(jī)中,并加入溶解了NaCl 4.5g的60℃±2℃水,慢攪2~4min,隨后將料漿倒入模具,澆注的體積約為模具的2/3~3/4,再放入40℃±2℃的加速養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù),用鏟刀將試驗(yàn)?zāi)>弑砻媲衅?,放入蒸壓釜中進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)(1.2MPa、190℃±5℃下蒸壓8小時(shí))。脫模后,繼續(xù)在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)(溫度為20℃±1℃,濕度RH>95%)至規(guī)定齡期(3d),測試膠砂制品的強(qiáng)度。
測試結(jié)果為抗壓強(qiáng)度33.32MPa,抗折強(qiáng)度4.20MPa。而未添加此種化學(xué)外加劑膠砂制品為抗壓強(qiáng)度24.23MPa,抗折強(qiáng)度3.38MPa。
實(shí)施例3:
制作用于激發(fā)陳積粉煤灰活性的膠砂制品,各原料重量配比:水泥70份,粉煤灰30份,水50份,標(biāo)準(zhǔn)砂300份,化學(xué)外加劑2份,在化學(xué)外加劑中,CaO 1份,NaCl 1份。
具體步驟如下:
1)準(zhǔn)備原料,水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂、CaO、NaCl為市售,水為普通自來水,粉煤灰為在105℃烘干至恒重并球磨20~30分鐘的陳積粉煤灰。
2)取將球磨后的陳積粉煤灰135g、水泥315g、標(biāo)準(zhǔn)砂1350g投入混合機(jī)預(yù)混10~15min;將預(yù)混好的粉料倒入攪拌機(jī)中,并加入溶解了CaO 4.5g、NaCl 4.5g的60℃±2℃水,慢攪2~4min,隨后將料漿倒入模具,澆注的體積約為模具的2/3~3/4,再放入40℃±2℃的加速養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù),用鏟刀將試驗(yàn)?zāi)>弑砻媲衅?,放入蒸壓釜中進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)(1.2MPa、190℃±5℃下蒸壓8小時(shí))。脫模后,繼續(xù)在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)(溫度為20℃±1℃,濕度RH>95%)至規(guī)定齡期(3d),測試膠砂制品的強(qiáng)度。
測試結(jié)果為抗壓強(qiáng)度32.06MPa,抗折強(qiáng)度4.10MPa。而未添加此種化學(xué)外加劑膠砂制品為抗壓強(qiáng)度24.23MPa,抗折強(qiáng)度3.38MPa。
實(shí)施例4:
制作用于激發(fā)陳積粉煤灰活性的膠砂制品,各原料重量配比:水泥70份,粉煤灰30份,水50份,標(biāo)準(zhǔn)砂300份,化學(xué)外加劑3份,在化學(xué)外加劑中,CaO 2份,NaCl 1份。
具體步驟如下:
1)準(zhǔn)備原料,水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂、CaO、NaCl為市售,水為普通自來水,粉煤灰為在105℃烘干至恒重并球磨20~30分鐘的陳積粉煤灰。
2)取將球磨后的陳積粉煤灰135g、水泥315g、標(biāo)準(zhǔn)砂1350g投入混合機(jī)預(yù)混10~15min;將預(yù)混好的粉料倒入攪拌機(jī)中,并加入溶解了CaO 9g、NaCl 4.5g的60℃±2℃水,慢攪2~4min,隨后將料漿倒入模具,澆注的體積約為模具的2/3~3/4,再放入40℃±2℃的加速養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù),用鏟刀將試驗(yàn)?zāi)>弑砻媲衅剑湃胝魤焊羞M(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)(1.2MPa、190℃±5℃下蒸壓8小時(shí))。脫模后,繼續(xù)在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)(溫度為20℃±1℃,濕度RH>95%)至規(guī)定齡期(3d),測試膠砂制品的強(qiáng)度。
測試結(jié)果為抗壓強(qiáng)度32.95MPa,抗折強(qiáng)度4.15MPa。而未添加此種化學(xué)外加劑膠砂制品為抗壓強(qiáng)度24.23MPa,抗折強(qiáng)度3.38MPa。
實(shí)施例5:
制作用于激發(fā)陳積粉煤灰活性的膠砂制品,各原料重量配比:水泥70份,粉煤灰30份,水50份,標(biāo)準(zhǔn)砂300份,化學(xué)外加劑4份,化學(xué)外加劑中,CaO 3份,NaCl 1份。
具體步驟如下:
1)準(zhǔn)備原料,水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂、CaO、NaCl為市售,水為普通自來水,粉煤灰為在105℃烘干至恒重并球磨20~30分鐘的陳積粉煤灰。
2)取將球磨后的陳積粉煤灰135g、水泥315g、標(biāo)準(zhǔn)砂1350g投入混合機(jī)預(yù)混10~15min;將預(yù)混好的粉料倒入攪拌機(jī)中,并加入溶解了CaO 13.5g、NaCl 4.5g的60℃±2℃水,慢攪2~4min,隨后將料漿倒入模具,澆注的體積約為模具的2/3~3/4,再放入40℃±2℃的加速養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù),用鏟刀將試驗(yàn)?zāi)>弑砻媲衅?,放入蒸壓釜中進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)(1.2MPa、190℃±5℃下蒸壓8小時(shí))。脫模后,繼續(xù)在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)(溫度為20℃±1℃,濕度RH>95%)至規(guī)定齡期(3d),測試膠砂制品的強(qiáng)度。
測試結(jié)果為抗壓強(qiáng)度30.78MPa,抗折強(qiáng)度3.77MPa。而未添加此種化學(xué)外加劑膠砂制品為抗壓強(qiáng)度24.23MPa,抗折強(qiáng)度3.38MPa。
實(shí)施例6:
制作用于激發(fā)陳積粉煤灰活性的膠砂制品,各原料重量配比:水泥70份,粉煤灰30份,水50份,標(biāo)準(zhǔn)砂300份,化學(xué)外加劑4份,化學(xué)外加劑中,CaO 1.8份,NaCl 1.8份,超細(xì)沸石粉0.2份,元明粉0.2份。
具體步驟如下:
1)準(zhǔn)備原料,水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂、CaO、NaCl、超細(xì)沸石粉、元明粉為市售,水為普通自來水,粉煤灰為在105℃烘干至恒重并球磨20~30分鐘的陳積粉煤灰。
2)取將球磨后的陳積粉煤灰135g、水泥315g、標(biāo)準(zhǔn)砂1350g投入混合機(jī)預(yù)混10~15min;將預(yù)混好的粉料倒入攪拌機(jī)中,并加入溶解了CaO 8.1g、NaCl 8.1g、超細(xì)沸石粉0.9g、元明粉0.9g的60℃±2℃水,慢攪2~4min,隨后將料漿倒入模具,澆注的體積約為模具的2/3~3/4,再放入40℃±2℃的加速養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù),用鏟刀將試驗(yàn)?zāi)>弑砻媲衅?,放入蒸壓釜中進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)(1.2MPa、190℃±5℃下蒸壓8小時(shí))。脫模后,繼續(xù)在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)(溫度為20℃±1℃,濕度RH>95%)至規(guī)定齡期(3d),測試膠砂制品的強(qiáng)度。
測試結(jié)果為抗壓強(qiáng)度34.23MPa,抗折強(qiáng)度3.97MPa。而未添加此種化學(xué)外加劑膠砂制品為抗壓強(qiáng)度24.23MPa,抗折強(qiáng)度3.38MPa。
實(shí)施例7:
制作用于激發(fā)陳積粉煤灰活性的膠砂制品,各原料重量配比:水泥70份,粉煤灰30份,水50份,標(biāo)準(zhǔn)砂300份,化學(xué)外加劑4份,化學(xué)外加劑中,CaO 1.5份,NaCl 1.3份,硅酸鉀0.8份,三乙醇胺0.2份,改性劑聚丙烯酰胺0.1份,碳化硼粉0.1份。
具體步驟如下:
1)準(zhǔn)備原料,水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂、CaO、NaCl、硅酸鉀、三乙醇胺、改性劑聚丙烯酰胺、碳化硼粉為市售,水為普通自來水,粉煤灰為在105℃烘干至恒重并球磨20~30分鐘的陳積粉煤灰。
2)取將球磨后的陳積粉煤灰135g、水泥315g、標(biāo)準(zhǔn)砂1350g投入混合機(jī)預(yù)混10~15min;將預(yù)混好的粉料倒入攪拌機(jī)中,并加入溶解了CaO 6.75g、NaCl 5.85g、硅酸鉀3.6g、三乙醇胺0.9g、改性劑聚丙烯酰胺0.45g、碳化硼粉0.45g的60℃±2℃水,慢攪2~4min,隨后將料漿倒入模具,澆注的體積約為模具的2/3~3/4,再放入40℃±2℃的加速養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù),用鏟刀將試驗(yàn)?zāi)>弑砻媲衅剑湃胝魤焊羞M(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)(1.2MPa、190℃±5℃下蒸壓8小時(shí))。脫模后,繼續(xù)在養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)(溫度為20℃±1℃,濕度RH>95%)至規(guī)定齡期(3d),測試膠砂制品的強(qiáng)度。
測試結(jié)果為抗壓強(qiáng)度36.25MPa,抗折強(qiáng)度4.03MPa。而未添加此種化學(xué)外加劑膠砂制品為抗壓強(qiáng)度24.23MPa,抗折強(qiáng)度3.38MPa。該方案得到的結(jié)果具有很大不可預(yù)料性,采用該方案的化學(xué)外加劑,在同等條件下,制品的各項(xiàng)性能得到很大提高,是化學(xué)外加劑下一步研究的一個(gè)新的方向。
當(dāng)然,以上只是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例,本發(fā)明還有其他的實(shí)施方式,凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。