專利名稱：粉煤灰激發劑及其生產方法
技術領域：
本發明屬于水泥、混凝土等建筑材料領域，特別涉及激發粉煤灰的化學活性，進而增加其在混凝土及水泥中摻量的混凝土外加劑及水泥添加劑。
背景技術：
目前綜合利用工業廢渣粉煤灰的研究成果有很多，大都集中在如何提高粉煤灰的活性這一核心問題上，其具體措施有機械活化、物理活化和化學活化等。已有的粉煤灰激發劑，專利號為ZL03133657.4，由元明粉、氯化鈣、氯化鈉、高效減水劑、木質素磺酸鈣和磷石膏等組成。該種激發劑雖能有效地激發粉煤灰的潛在活性，增加粉煤灰在混凝土及其制品中的摻量，但是，由于該激發劑的基本組成大多為工業原料，這些原料的供應日趨緊張，致使生產成本較高，有礙于廣泛推廣。
發明內容
本發明的目的是尋找工業廢渣代替原來激發劑中的工業原料，降低生產成本。為此要解決兩個問題研究確定該粉煤灰激發劑的組成和生產方法。為了適應不同用途，基于同一構思，研制三種粉煤灰激發劑。本發明的技術方案如下方案1一種用于無筋混凝土、其摻量為水泥和粉煤灰總重量的2-4％的粉煤灰激發劑，它包括如下組分和含量(重量百分比)組分 含量鹽泥 25-----40石灰渣10-----20硫酸鋁渣 10-----20氯化鈉5-------15磷石膏10------30為了提高混凝土拌合物的工作性能，提高混凝土的強度，減小收縮比，在上述方案的基礎增加以下組分和含量(重量百分比)組分 含量高效減水劑 5------15木質素磺酸鈣1-------6為了便于上述組分的復合，并提高復合后的勻質性，可分別在上述兩方案的基礎上增加粉煤灰或沸石粉作為載體材料，其摻量為100減去各組分之和。
方案2一種用于鋼筋混凝土、其摻量為水泥和粉煤灰總重量的2-4％的粉煤灰激發劑，它包括如下組分和含量(重量百分比)組分 含量鹽泥 20-----40石灰渣10-----20硫酸鋁渣 10-----20氯化鈉6------10磷石膏15------25亞硝酸鈣 6-------10此方案中增加亞硝酸鈣的目的，是利用其阻銹作用，防止在潮濕環境中氯離子可能引起的鋼筋銹蝕危害，提高混凝土的耐久性。
為了提高混凝土拌合物的工作性能，提高混凝土的強度，減小收縮比，可在上述方案的基礎增加以下組分和含量(重量百分比)組分含量高效減水劑 6-----15木質素磺酸鈣1-------5為了便于上述組分的復合，并提高復合后的勻質性，可分別在上述兩方案的基礎上增加粉煤灰或沸石粉作為載體材料，其摻量為100減去各組分之和。
上述各方案中的高效減水劑包括UNF---5或FDN等產品。
方案2所述用于鋼筋混凝土的激發劑也可以用于無筋混凝土，且技術效果更佳，只不過成本略高。
方案3一種用于水泥生產的粉煤灰激發劑，它包括以下組分和含量組分 含量鹽泥 25-----40石灰渣10-----20
硫酸鋁渣10-----20三乙醇胺0.75—1.5磷石膏 10------30這種粉煤灰激發劑是方案1基礎上去掉氯化鈉，增加三乙醇胺構成的。它可以保證生產的水泥具有早強性和后期增強性，并且提高其助磨性，節約電能，提高磨機產量。
為了便于上述組分的復合，并提高復合后的勻質性，可在上述方案的基礎上增加粉煤灰或沸石粉作為載體材料，其摻量為100減去各組分之和。
上述方案中的鹽泥是生產氯堿排放的廢渣，硫酸鋁渣是生產硫酸鋁排放的廢渣，石灰渣是生產石灰排放的廢渣，磷石膏是生產磷酸三鈉排出廢渣。它們的基本化學組成(重量百分比)如下鹽泥NaCl8-20 CaCO320-35 Mg(OH)25-15BaSO410-30 水分25-40硫酸鋁渣Al2O318-25 SiO230-35SO320-30CaO2-5 Fe2O31-3MgO 少許磷石膏中的SO3含量(重量百分比) 38-45。
石灰渣中的CaO含量(重量百分比) 10-30。
該粉煤灰激發劑以工業廢渣為主要原料復合而成的，它可有效地激發粉煤灰的潛在活性，增加粉煤灰在混凝土及水泥中的摻入量，在保證突出的技術效果的前提下，最大限度地降低產品成本，提高經濟效益、社會效益和環保效益。
一種生產上述各方案所述粉煤灰激發劑的方法，其特殊之處是先將鹽泥、硫酸鋁渣和磷石膏進行干燥處理，然后按照各方案所述的組分配比準確稱量原料，并將其投入具有混合攪拌和粉碎功能的粉碎機內進行粉碎、攪拌、均化和粉磨而成。用于混凝土的激發劑，其細度應控制在能全部通過0.63mm篩，且0.315mm篩余量不大于12％，而應用于水泥生產的情況，其細度不受此限。
對鹽泥、硫酸鋁渣和磷石膏的干燥方法可以是晾曬，也可以用烘干機烘干。不過，由于鹽泥含水率較高，人工晾曬不易干燥，用烘干機烘干，溫度過高時，某些組分會發生化學變化，不利于其性能的發揮，故采用如下方法先將鹽泥與石灰渣拌合，以石灰渣中的氧化鈣脫去其中的大部分水分后再行晾干。
用于粉煤灰混凝土及其制品的激發劑的性能指標按表1控制。
表1 摻本粉煤灰激發劑的混凝土性能指標
注激發劑的摻量，SY------1型為水泥和粉煤灰總重量的3％，SY-------2型為4％。
本激發劑用于粉煤灰混凝土，其力學性能(抗壓強度比)的實測結果見表2。
表2 摻本激發劑的混凝土力學性能實測結果(按照標準GB8076----1997中5.6.1試驗)
注K----F----S----1、K----f-----s----2分別是在K----F的基礎是各摻入3％的實施例1、實施例4所示的激發劑。
對用于水泥生產的本激發劑的主要技術效果體現在在水泥物理力學性能相當的情況下，使用本激發劑，可使磨機產量提高10----20％；在水泥原料配比基本不變的條件下，使用本激發劑，可使早期強度(3d或7d)提高5-----10Mpa，28天強度提高5Mpa以上；在水泥28天強度相當的條件下，使用本激發劑可使熟料摻入量減少8％以上。
下面分別列出本激發劑用于生產32.5級水泥和M275水泥的試驗數據，分別見表3和表4。
表3 用于32.5級水泥的實驗結果
注1、0號為對比組，1----7號為試驗組，用實驗磨磨制，下同。
2、水泥配比(％)熟料(旋窯)液態渣沸石石膏助磨劑對比組 6819103 -----試驗組 6023103 4表4 用于生產M275水泥實驗結果
注1、編號為0的是對比組，其余為試驗組。
2、水泥配比中的熟料，A廠試驗組熟料減少8％，B廠、C廠均減少10％。
3、試驗方法執行的是GB/T3183-----1997標準的規定。
本發明具有如下優點本激發劑可有效地激發粉煤灰的潛在活性，增加粉煤灰在混凝土(含制品)或水泥中的摻量，且可提高混凝土及水泥的早期(1d、3d、7d)強度，28天的強度與不摻粉煤灰的相比有所提高，長期強度持續增長。由于粉煤灰摻量的增加，對混凝土及其制品生產而言，可節約水泥；對水泥生產而言，可節約熟料，從而可降低混凝土(含制品)及水泥的成本。由于本激發劑使用相當比例的鹽泥，鋁渣，磷石膏，石灰渣等工業廢渣，因此成本較同類產品低，且生產中又與高效減水劑，普通減水劑科學復合，其性能又較已有的激發劑高。經概算，對于混凝土及其制品生產而言，每應用1噸本激發劑，可綜合利用粉煤灰10噸左右，可節約水泥10噸左右，節約資金1000元以上，對用于水泥生產而言，使用本激發劑，每生產1噸水泥，可降低成本5----10元，對一個年產10萬噸小水泥廠而言，每年可增加效益50-----100萬元，尚可因節約大量熟料而增產水泥。總之，生產和應用本激發劑，其經濟效益，社會效益和環保效益均十分突出。
具體實施例方式
實施例
權利要求
1.一種用于無筋混凝土、其摻量為水泥和粉煤灰總重量的2-4％的粉煤灰激發劑，其特征是它包括如下組分和含量(重量百分比)組分 含量鹽泥 25-----40石灰渣10-----20硫酸鋁渣 10-----20氯化鈉5-------15磷石膏10------30。
2.根據權利要求1所說的粉煤灰激發劑，其特征是它還包括以下組分和含量(重量百分比)組分含量高效減水劑 5------15木質素磺酸鈣1-------6。
3.一種用于鋼筋混凝土、其摻量為水泥和粉煤灰總重量的2-4％的粉煤灰激發劑，其特征是它包括如下組分和含量(重量百分比)組分含量鹽泥20-----40石灰渣 10-----20硫酸鋁渣10-----20氯化鈉 6------10磷石膏 15------25亞硝酸鈣6-------10。
4.根據權利要求3所說的粉煤灰激發劑是，其特征是它還包括如下組分和含量(重量百分比)組分 含量高效減水劑 6------15木質素磺酸鈣 1-------5。
5.一種用于水泥生產的粉煤灰激發劑，其特征是它包括以下組分和含量組 分 含 量鹽泥 25-----40石灰渣 10-----20硫酸鋁渣 10-----20三乙醇胺 0.75-1.5磷石膏 10------30。
6.一種生產權利要求-----5任意一項所說的粉煤灰激發劑的方法，其特征是先將鹽泥、硫酸鋁渣和磷石膏進行干燥處理，然后按照各方案所述的組分配比準確稱量原料，并將其投入具有混合攪拌和粉碎功能的粉碎機內進行粉碎、攪拌、均化和粉磨而成。
7.根據權利要求6所說的粉煤灰激發劑的生產方法，其特征是所述的鹽泥干燥處理方法是先將鹽泥與石灰渣拌合，以石灰渣中的氧化鈣脫去其中的大部分水分后再行晾干。
全文摘要
一種粉煤灰激發劑及其生產方法，它解決了已有技術生產成本高的問題。該申請公開了用于無筋混凝土和鋼筋混凝土的粉煤灰激發劑的配方及其生產方法。它們都以鹽泥、硫酸鋁渣、石灰渣和磷石膏為主要原料復合而成的，其中鹽泥是生產氯堿排出的廢渣，硫酸鋁渣是生產硫酸鋁排出的廢渣，石灰渣是生產石灰排出的廢渣，磷石膏是生產磷酸三鈉排出的廢渣，因此，可以大大地降低粉煤灰激發劑的生產成本，提高了經濟效益，并且實現廢物綜合利用，具有很高的社會效益和環保效益。該粉煤灰激發劑的生產方法是將各廢料干燥后，再按組分比例進行配料、攪拌和粉磨。
文檔編號C04B18/04GK1693259SQ200510046210
公開日2005年11月9日 申請日期2005年4月6日 優先權日2005年4月6日
發明者鞠秉秀, 詹學斌, 詹樂 申請人:鞠秉秀, 詹學斌