[發明專利]一種基于濕磨工藝的粉煤灰漿體材料制備方法及用途

在審

• 申請號: 202111085169.8
• 申請日: 2021-09-04
• 公開（公告）號: CN113860766A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 王士珩;王列平
• 申請（專利權）人: 陜西晨潤輝環境科技有限責任公司
• 主分類號: C04B7/26
• 分類號: C04B7/26;C04B7/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種基于濕磨工藝的粉煤灰漿體材料制備工藝及用途，其特征在于，由粉煤灰、分散劑、穩定劑、水泥和水組成，按質量百分數計分別為粉煤灰50?60％、分散劑1?3％、穩定劑0.2?0.4％、水泥5?10％，余量水，通過濕磨工藝制得粉煤灰漿體材料。本發明的粉煤灰漿體材料在水泥基材料中可以等量取代20?30％的水泥。本發明的粉煤灰漿體材料相對于原水泥具有更高的水化程度以及極高的活性，當部分取代水泥后，可以明顯提升早期強度，且可以優化級配，使得后期強度也有一定提升。本發明制備工藝簡單，制備過程易控制，能耗低，所用原料環保，無有害物質引入和排放，易于推廣和應用。

技術領域

本發明涉及膠凝材料技術領域，特別涉及一種基于濕磨工藝的粉煤灰漿體材料制備方法，該粉煤灰漿體材料應用于水泥基材料領域，用途是替代部分水泥。

背景技術

水泥生產是一個高能耗的過程，水泥的生產不僅耗費大量的不可再生能源，還會釋放大量的CO₂，污染環境。為了響應國家可持續、低碳、環境友好型發展的政策，將粉煤灰作為摻合料，用于水泥及混凝土行業生產是目前處理粉煤灰的重要固廢利用方式。例如，目前市場上的粉煤灰水泥(全稱粉煤灰硅酸鹽水泥)，是由硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰、適量石膏共同磨細而制成的水硬性膠凝材料。通常，粉煤灰呈現出難以分解的硅鋁玻璃態，內部的氧化鋁和氧化硅被“封鎖”起來。粉煤灰的品質除了與原料(主要是燃煤種類、煤粉粒度等)因素有關以外，還與鍋爐的類型和燃燒狀況有關。由于粉煤灰水化速度慢，摻量過大不利于混凝土早期強度的發展提高。粉煤灰可被堿性激發劑激發得到堿激發膠凝材料，粉煤灰在堿的激發作用下發生反應，其力學性能有較好的發展提高。通常用到的堿性激發劑的種類一般包括硅酸鈉水玻璃、氫氧化鈉和碳酸鈉三種。但是這三種激發劑成本都比較高，而且對制造生產設備的材料要求較高，很難滿足工程建設中的大量需求，不符合國家可持續高質量發展的要求。

發明內容

為解決上述問題，本發明旨在提出一種基于濕磨工藝的粉煤灰漿體材料，是通過對粉煤灰摻加一定量的稀土元素，來制備一種高效粉煤灰漿。該粉煤灰漿體材料能夠破壞粉煤灰玻璃體結構，提高其細度，增大其比表面積，并誘導粉煤灰快速水化，促進其火山灰效應，在不損失水泥混凝土強度的同時提高混凝土中的粉煤灰摻量、減少水泥用量，從而實現節能減排及解決現有粉煤灰-水泥砼早強低，有效利用率低的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于濕磨工藝的粉煤灰漿體材料制備工藝，其特征在于，由粉煤灰、分散劑、穩定劑、水泥和水組成，按質量百分數計，分別為粉煤灰50～60％、分散劑1～3％、穩定劑0.2～0.4％、水泥5～10％，余量為水，通過濕磨工藝制得粉煤灰漿體材料；所述粉煤灰漿的固含量為50～60％，中值粒徑為10～50μm。

進一步的，所述分散劑的制備是將水泥、粉煤灰漿、水，按照質量比為1∶2∶6混合得到混合液，常溫攪拌6～12h即得分散劑。

進一步的，所述粉煤灰漿是將粉煤灰與水按照質量比(1～1.5)∶1混合研磨0.5～1h而成，所述粉煤灰漿的固含量為50～60％，中值粒徑為20～50μm。

進一步的，所述穩定劑采用復合稀土礦粉添加劑、苯甲酸、己二酸及水按質量比為2∶1∶2∶5混合，調節pH5～6，攪拌3.5～4.5h，加熱烘干而成。

進一步的，所述復合稀土礦粉為鉀鈰鑭氯化物。

進一步的，所述穩定劑質量為所述粉煤灰漿質量的0.3％。

進一步的，在所述濕磨過程中采用的研磨體為鋼研磨體，且所述鋼研磨體與所述粉煤灰漿體的質量比為(2～3)∶1；所述鋼研磨體的級配為：15mm∶10mm∶5mm＝2∶3∶5。

所述粉煤灰漿體材料在水泥基材料中的應用用途，可以等量取代20-30％的所述水泥。

相對于現有技術，本發明具有以下技術優勢：