[發(fā)明專利]一種利用循環(huán)流化床粉煤灰的輔助膠凝材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010566730.3
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111548034B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙計輝;王棟民;王奕仁
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué);中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號: C04B7/26
• 分類號: C04B7/26;C04B7/24;C04B7/153
• 代理公司: 深圳市創(chuàng)富知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44367
• 代理人: 吳族平

本發(fā)明公開了一種利用循環(huán)流化床粉煤灰的輔助膠凝材料及其制備方法，此輔助膠凝材料的組成包括，60～80％的超細(xì)循環(huán)流化床粉煤灰，超細(xì)循環(huán)流化床粉煤灰的顆粒粒徑＜17μm，中值粒徑D50＝5±1μm；5～20％的需水量優(yōu)化組分，需水量優(yōu)化組分的顆粒粒徑＜10μm，中值粒徑D50＝4±1μm；10～25％的體積穩(wěn)定性優(yōu)化組分，體積穩(wěn)定性優(yōu)化組分的中值粒徑D50＝15～20μm；以及0～0.5％的化學(xué)調(diào)控組分，化學(xué)調(diào)控組分為30～50％固含量的液體添加劑；具體的，本發(fā)明可促進(jìn)循環(huán)流化床粉煤灰的建材資源化利用率，提升其作為輔助膠凝材料用于水泥混凝土中的應(yīng)用效果，切實解決了現(xiàn)技術(shù)難以有效利用循環(huán)流化床粉煤灰的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輔助膠凝材料領(lǐng)域，特別涉及一種利用循環(huán)流化床粉煤灰的輔助膠凝材料及其制備方法。

背景技術(shù)

循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是近二十年來迅速發(fā)展起來的一種高效、低污染、清潔燃煤新技術(shù)，目前已在我國得到了迅速推廣和應(yīng)用。隨著CFB燃煤技術(shù)在中國的推廣及大型化發(fā)展，其燃燒產(chǎn)物排放量也日益增多。由于循環(huán)流化床鍋爐的燃燒溫度(850℃-950℃)明顯低于普通煤粉爐鍋爐的燃燒溫度(最高達(dá)1500℃)，使得循環(huán)流化床粉煤灰與普通煤粉爐粉煤灰在形成機(jī)制存在根本差異，導(dǎo)致了循環(huán)流化床粉煤灰與普通粉煤灰的物理化學(xué)性質(zhì)(包括化學(xué)成分、礦物組成、顆粒級配和形貌、活性等)存在較大的差異性。從已有的大量研究文獻(xiàn)來看，循環(huán)流化床粉煤灰不僅具有與普通粉煤灰類似的火山灰活性，而且還具有自硬性，其火山灰活性和自硬性均比粉煤灰強(qiáng)，這說明循環(huán)流化床粉煤灰作為輔助膠凝材料用于水泥混凝土中的潛力很大。

然而，與普通煤粉爐粉煤灰相比，循環(huán)流化床粉煤灰的顆粒表面物理性質(zhì)較差(顆粒較粗，不均勻、多孔結(jié)構(gòu))，且有含量較高的CaSO₄、f-CaO等成分，使得循環(huán)流化床粉煤灰用于水泥基材料時，人們普遍擔(dān)心其水泥混凝土的工作性、體積穩(wěn)定性、強(qiáng)度發(fā)展等可能受到較大影響，導(dǎo)致循環(huán)流化床粉煤灰在水泥混凝土材料中的應(yīng)用受限，資源化利用率低，造成逐年堆積，占用大量土地，污染環(huán)境。

因此，噬需對循環(huán)流化床粉煤灰的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化改性，以促進(jìn)其資源化利用水平，尤其提高作為輔助膠凝材料的建材資源化應(yīng)用效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用循環(huán)流化床粉煤灰的輔助膠凝材料及其制備方法，以解決現(xiàn)技術(shù)難以有效利用循環(huán)流化床粉煤灰的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種利用循環(huán)流化床粉煤灰的輔助膠凝材料，組成包括，60～80％的超細(xì)循環(huán)流化床粉煤灰，所述超細(xì)循環(huán)流化床粉煤灰的顆粒粒徑＜17μm，中值粒徑D50＝5±1μm；5～20％的需水量優(yōu)化組分，所述需水量優(yōu)化組分的顆粒粒徑＜10μm，中值粒徑D50＝4±1μm；10～25％的體積穩(wěn)定性優(yōu)化組分，所述體積穩(wěn)定性優(yōu)化組分的中值粒徑D50＝15～20μm；以及0～0.5％的化學(xué)調(diào)控組分，所述化學(xué)調(diào)控組分為30～50％固含量的液體添加劑。

在其中一個實施例中，所述需水量優(yōu)化組分由超細(xì)礦渣粉、超細(xì)煤粉爐粉煤灰、粉煤灰微珠中的一種或多種組成。

在其中一個實施例中，所述體積穩(wěn)定性優(yōu)化組分由高爐礦渣粉、石灰石粉、尾礦粉中的一種或多種組成。

在其中一個實施例中，所述化學(xué)調(diào)控組分由5～15％三乙醇胺乙酸酯、5～10％三乙二醇、0～5％二乙醇單異丙醇胺、5～15％硝酸鈣、0～5％糖蜜和50～70％水組成。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種輔助膠凝材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟S1，采用粉磨工藝磨細(xì)或分選出相應(yīng)的超細(xì)循環(huán)流化床粉煤灰、需水量優(yōu)化組分和體積穩(wěn)定性優(yōu)化組分；且所述超細(xì)循環(huán)流化床粉煤灰的顆粒粒徑＜17μm，中值粒徑D50＝5±1μm；所述需水量優(yōu)化組分的顆粒粒徑＜10μm，中值粒徑D50＝4±1μm；所述體積穩(wěn)定性優(yōu)化組分的中值粒徑D50＝15～20μm；