一種循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，屬于利用循環(huán)流化床鍋爐燃煤脫硫產(chǎn)生的廢渣、灰制備混凝土的技術(shù)領(lǐng)域，每立方米混凝土中各原料的含量為：水泥200kg、固硫渣灰摻合料100kg、礦渣微粉30kg、河沙720kg、碎石1190kg、外加劑6.27kg、水160kg；其中固硫渣灰摻合料總質(zhì)量保持100kg不變，固硫渣灰摻合料中渣的質(zhì)量分數(shù)為60％～100％，固硫灰的質(zhì)量分數(shù)為40％～0％，本發(fā)明由于采用在混凝土中摻入固硫渣灰復摻料而取代了原大量水泥的用量，既保證了混凝土的工作性能，提高了混凝土的質(zhì)量，同時又有效地利用了廢物資源、節(jié)約了水泥、降低了生產(chǎn)成本和減少了環(huán)境的污染。
【專利說明】
一種循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝 土。
【背景技術(shù)】
[0002] 循環(huán)流化床鍋爐（CFBC)燃煤技術(shù)是我國火電廠目前廣泛采用的一種適用于劣質(zhì) 煤或高硫煤的先進潔凈燃煤技術(shù)，隨之而來的是大量固硫灰渣的堆放。循環(huán)流化床(CFB)燃 煤固硫灰渣是煤在采用循環(huán)流化床燃燒技術(shù)的流化床燃煤鍋爐中燃燒時，含硫煤與脫硫劑 在850°C~900°C溫度下燃燒反應固硫后所得殘渣，包括煙道收集的固硫灰和爐底排出的固 硫渣。2011年我國CFBC固硫灰渣年排放量在8000萬t左右，隨著國家對CFBC電廠推廣力度的 加大，固硫灰渣的排放量將會繼續(xù)增長。目前國內(nèi)外為對固硫灰渣的研究主要集中在水化 特性、制備道路材料等，對固硫灰渣作為摻合料在混凝土中的應用研究較少，大量的固硫灰 渣處于簡單堆放、任意排放的狀態(tài)，既占用大量土地資源，污染大氣、水體、土壤和生物環(huán) 境，甚至還危害人體健康。如果不對這些國硫灰渣進行綜合處理和利用，必將對環(huán)境造成二 次污染，也必將制約流化床燃煤固硫技術(shù)的推廣應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種循環(huán)流化床固硫渣灰 摻合料混凝土，以循環(huán)流化床燃煤鍋爐所產(chǎn)生的固硫渣及固硫灰復摻料大比例替代水泥， 提高了循環(huán)流化床固硫渣灰的有效利用水平，增加了固硫渣灰的附加值。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0005] -種循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，每立方米混凝土中各原料的含量為：水 泥200kg、固硫渣灰摻合料100kg、礦渣微粉30kg、河沙720kg、碎石1190kg、外加劑6.27kg、水 160kg〇
[0006] 所述水泥為強度等級42.5以上的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥。
[0007] 所述固硫渣灰摻合料中的固硫渣及固硫灰均由循環(huán)流化床燃煤鍋爐產(chǎn)生。
[0008]所述的固硫渣灰摻合料在每立方米混凝土中的總質(zhì)量保持l〇〇kg不變，固硫渣灰 摻合料中固硫渣的質(zhì)量分數(shù)為60 %~100 %，固硫灰的質(zhì)量分數(shù)為40 %~0 %。
[0009]所述固硫渣經(jīng)球磨機粉磨后，按比例同固硫灰攪拌混合得到固硫渣灰摻合料，其 中，固硫渣的含水率為0.92%，真密度為2.52g · cnf3，燒失量為1.37%，粉磨后的固硫渣45μ m篩余值為10.70%，游離氧化鈣的含量為2.77%，28d強度活性指數(shù)92%。
[0010]所述固硫灰為符合GB/T1596《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》要求且安定性合格 的二級粉煤灰。
[0011]采用雷氏夾法測試不同復摻比例下的固硫渣灰摻合料的安定性，固硫渣灰摻合料 的膨脹值均小于5mm，安定性合格。
[0012]所述礦渣微粉為符合GB/T18046《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》要求的 S95級礦粉。
[0 013 ] 所述碎石的粒徑為5~2 5mm，河沙的粒徑為0~5mm 〇
[0014] 所述外加劑由固含40 %的聚羧酸系減水劑和固含40 %的聚羧酸系保坍劑混合而 成，例如按質(zhì)量比1: 〇. 8的比例混合。
[0015] 本發(fā)明的混凝土依據(jù)JGJ55《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》，為滿足混凝土配合比 設(shè)計的等體積原則，對使用固硫渣灰摻合料配制混凝土的配合比進行優(yōu)化設(shè)計。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0017] 本發(fā)明所述的循環(huán)流化床固硫渣灰混凝土，固硫渣灰、礦渣微粉等固體廢棄物總 含量占膠凝材料總量的30%以上，具有良好的力學性能，早期和后期抗壓強度均有一定程 度的提高，其抗?jié)B性也有明顯的優(yōu)勢，抗氯離子滲透性良好。解決環(huán)境問題的同時促進了循 環(huán)經(jīng)濟發(fā)展，解決了我國自然資源匱乏的問題;又可以降低生產(chǎn)成本，具有重要的社會效益 和良好的經(jīng)濟效益。
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
作進一步闡明，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限 于下面的實施例，實施例不應視作對本發(fā)明的限定。
[0019] 下列各實施例中的水泥為強度等級42.5的普通硅酸鹽水泥，礦粉為S95級礦粉，粉 煤灰為二級粉煤灰，沙的粒徑在〇~5mm，碎石的粒徑在5~25mm，外加劑由聚羧酸系減水劑 (固含40%)、聚羧酸系保坍劑（固含40%)按質(zhì)量比1:0.8的比例混合而成。
[0020] 實施例1:
[0021] 制備強度等級C30的循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，各原料及其重量份數(shù)比 如下：
[0023] 實施例2:
[0024]制備強度等級C30的循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，各原料及其重量份數(shù)比 如下：
[0026] 實施例3:
[0027] 制備強度等級C30的循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，各原料及其重量份數(shù)比 如下：
[0029] ~對比例:
[0030] 制備強度等級C30的循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，各原料及其重量份數(shù)比 如下：
[0032] 以上各實施例及對比例的混凝土制各方法依據(jù)GB14902《預拌混凝土》和DG/
[0033] TJ08-2013-2007《鋼渣粉混凝土應用技術(shù)規(guī)程》，只需要在攪拌站原基礎(chǔ)上增加2 個原料倉及相關(guān)計量裝置用于存放和計量固硫渣、固硫灰。各實施例循環(huán)流化床固硫渣灰 摻合料混凝土的性能結(jié)果見下表。
[0035] 由上表可知，實施例3中的循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土的工作性能、強度指 標是3個實施例中最優(yōu)的，最優(yōu)實施例3中固硫渣/固硫灰的比例為6:4。
[0036] 采用雷氏夾法測試固硫渣灰摻和料的安定性，測試結(jié)果如下表所示，該表為復摻 灰雷氏夾安定性測試結(jié)果，隨著固硫渣與固硫灰混合比例的減小，膨脹值呈增大趨勢，但3 個實施例中固硫渣灰摻和料的膨脹值均小于5mm，安定性合格。
[0038]最優(yōu)實施例3與對比例的性能對比結(jié)果見下表
[0040]摻有固硫渣灰摻和料的實施例3和未摻固硫渣灰的對比例相比，工作性能基本接 近，7d和28d抗壓強度分別提高7.98 %和9.25 %?？顾疂B透等級提高1個等級。
【主權(quán)項】
1. 一種循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，其特征在于，每立方米混凝土中各原料的 含量為:水泥200kg、固硫渣灰摻合料100kg、礦渣微粉30kg、河沙720kg、碎石1190kg、外加劑 6·27kg、水160kg。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，其特征在于，所述水泥為強 度等級42.5以上的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，其特征在于，所述固硫渣灰 摻合料中的固硫渣及固硫灰均由循環(huán)流化床燃煤鍋爐產(chǎn)生。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，其特征在于，所述固硫渣灰 摻合料中固硫渣的質(zhì)量分數(shù)為60 %~100 %，固硫灰的質(zhì)量分數(shù)為40 %~0 %。5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，其特征在于，所述固硫 渣經(jīng)球磨機粉磨后，按比例同固硫灰攪拌混合得到固硫渣灰摻合料，其中，固硫渣的含水率 為0.92 %，真密度為2.52g · cnf3，燒失量為1.37 %，粉磨后的固硫渣45μπι篩余值為10.70%， 游離氧化鈣的含量為2.77%，28d強度活性指數(shù)92%。6. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，其特征在于，所述固硫 灰為符合GB/T1596《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》要求且安定性合格的二級粉煤灰。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，其特征在于，所述固硫渣灰 摻合料的膨脹值小于5mm。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，其特征在于，所述礦渣微粉 為符合GB/T18046《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》要求的S95級礦粉。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，其特征在于，所述碎石的粒 徑為5~25mm，河沙的粒徑為0~5mm。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述循環(huán)流化床固硫渣灰摻合料混凝土，其特征在于，所述外加劑 由固含40 %的聚羧酸系減水劑和固含40 %的聚羧酸系保坍劑混合而成。
【文檔編號】C04B18/08GK106045414SQ201610367389
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】劉文歡, 李輝, 馮紹航, 吳鋒, 胥明琳
【申請人】西安建筑科技大學