一种大掺量硅质固废混凝土活化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种大掺量硅质固废混凝土活化剂及其制备方法，属于建筑材料制备技术领域。一种大掺量硅质固废混凝土活化剂，包括下述质量百分比的原料制成：电石渣70‑75%、偏硅酸钠0.5‑1.5%、减水剂0.2‑1%、分散剂0.1‑0.5%、水20‑30%。本发明专利技术一种大掺量硅质固废混凝土活化剂，主要成分为电石渣，电石渣主要成分为氧化钙，含量达到70%以上，通过对电石渣烘干和研磨处理得到氧化钙粉末，以此来掺入并活化硅质固废前期的活性，同时电石渣的掺入，控制其掺量低于水泥质量的12%时，可以提高水泥的早期抗折强度。

A kind of activator with large amount of silica solid waste concrete and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种大掺量硅质固废混凝土活化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种大掺量硅质固废混凝土活化剂及其制备方法，属于建筑材料制备

技术介绍
矿产资源是人类赖以生存、社会赖以发展的重要物质基础，也是现代生活的基石，同时又是一个国家或地区发展的支柱。随着矿产资源的不断开发利用，产生了大量的尾矿。据统计，我国每年仍有超过5亿t尾矿继续排放。其中硅质固废如铁尾矿、石英砂尾矿、石墨尾矿和粉煤灰等大量固体废物排放占用宝贵的土地资源，并造成严重的环境污染，生态环境恶化。同时尾矿也是潜在的二次资源，目前我国尾矿的利用率很低，只有8.2%，如何有效地利用固废成为待解决的问题。同时，大部分硅质固废的键能很高，所以在通常情况下，该硅质固废的活性很低，很难满足工程需要，而且大部分硅质固废在替换水泥参与水泥的水化反应时，由于活性没有被激发，所以水化反应前期只起到了填充作用，而不是胶凝作用，如何找到合适的活化剂，使固废在前期充分发挥其活性，并使混凝土达到高性能化，成为待解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述存在的技术问题，本专利技术提供一种大掺量硅质固废混凝土活化剂及其制备方法，主要为了开发一种可综合利用硅质固废、利用硅质固废代替部分水泥原料、并式该混凝土登记达到国家标准的活化剂。、本专利技术采用的技术方案如下：一种大掺量硅质固废混凝土活化剂，包括下述质量百分比的原料制成：电石渣70-75%、偏硅酸钠0.5-1.5%、减水剂0.2-1%、分散剂0.1-0.5%、水20-30%。进一步的，所述大掺量硅质固废混凝土活化剂包括下述质量百分比的原料制成：电石渣73%、偏硅酸钠1.5%、减水剂1%、分散剂0.5%、水24%。进一步的，所述分散剂为聚丙烯酸钠分散剂，所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。一种大掺量硅质固废混凝土活化剂的制备方法，包括以下步骤：步骤一：采用机械分离法使占总原料量70-75%的电石渣（含水量70%以上）固液分离，即使用压滤机对其进行压滤，压滤后电石渣含水量为30-40%，接着对其进行烘干，使其含水量降至10%以下；步骤二：将烘干后的电石渣放置在马弗炉内煅烧，控制煅烧温度为435-480℃或800℃，煅烧后即制得氧化钙；步骤三：将0.1-0.5%的聚羧酸系高性能减水剂、0.2-1%的聚丙烯酸钠分散剂和20-30%的水置于容器一种，并在50℃环境下进行搅拌，搅拌时间不低于1小时；步骤四：将步骤二处理后得到的高活性氧化钙和占原料总质量0.5-1.5%的偏硅酸钠置于容器二中，搅拌1分钟后，将容器一所得的混合物导入容器二中，并持续搅拌，搅拌时间不低于10分钟，最后得到活化剂。进一步的，所述电石渣为电石水解制乙炔生产PVC树脂工艺过程中排出的电石渣浆，其含水量为60-80%。进一步的，步骤二中对电石渣的煅烧温度为800℃，得到高活性氧化钙。本专利技术的有益效果：与现有技术相比，本专利技术的效果和优点如下：1）由于硅质固废占用大量土地资源，并成严重的环境污染，本专利技术充分利用硅质固废，通过活化剂，实现了大掺量硅质固废混凝土的制造，解决我国硅质固废利用率很低的问题。2）由于硅质固废的键能很高，导致其在参与水泥水化反应时活性很低，本专利技术中的活化剂可以减弱其键合力，降低硅质固废中二氧化硅的硅氧键或其他含氧键的键能，使其成为活性状态，且本专利技术中的硬脂酸钠可以在硅质固废研磨期提高其活性，使硅质固废表面能降低，减弱其键合力。3）本专利技术大掺量硅质固废混凝土活化剂，在制备过程中添加了聚羧酸系高性能减水剂，以此来节约水泥用量，带来良好的企业效益。4）本专利技术一种大掺量硅质固废混凝土活化剂，在制备过程中添加了聚丙烯酸钠分散剂，该分散剂可以与聚羧酸系高性能减水剂复合使用，可降低该减水剂对水泥的吸附，同时也可以使混凝土具有更好的流动保持效果。5）本专利技术一种大掺量硅质固废混凝土活化剂，主要成分为电石渣，电石渣主要成分为氧化钙，含量达到70%以上，通过对电石渣烘干和研磨处理得到氧化钙粉末，以此来掺入并活化硅质固废前期的活性，同时电石渣的掺入，控制其掺量低于水泥质量的12%时，可以提高水泥的早期抗折强度。具体实施方式以下实施例所用材料、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、方法和仪器，本领域普通技术人员均可通过商业渠道获得。此外，在本专利技术以下的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。下面对本专利技术做进一步详细说明，但以下详细说明不视为对本专利技术的限定。本专利技术所述的一种大掺量硅质固废混凝土活化剂，包括如下步骤：步骤一：采用机械分离法使占总原料量70-75%的电石渣（含水量70%以上）固液分离，即使用压滤机对其进行压滤，压滤后电石渣含水量为30-40%，接着对其进行烘干，使其含水量降至10%以下；步骤二：将烘干后的电石渣放置在马弗炉内煅烧，控制煅烧温度为800℃，煅烧后即制得氧化钙；步骤三：将1%的聚羧酸系高性能减水剂、0.5%的聚丙烯酸钠分散剂和24%的水置于容器一种，并在50℃环境下进行搅拌，搅拌时间不低于1小时；步骤四：将步骤二处理后得到的高活性氧化钙和占原料总质量0.5-1.5%的偏硅酸钠置于容器二中，搅拌1分钟后，将容器一所得的混合物导入容器二中，并持续搅拌，搅拌时间不低于10分钟，最后得到活化剂。硅质固废水泥掺合料的制备方法如下：将电石渣、硅质固废、质量为硅质固废0.1-0.16%的硬脂酸钠、水泥熟料放在一起进行研磨，研磨时间不低于30分钟，研磨后比表面积控制在350-400m2/kg，使硅质固废表面能降低，减弱其键合力，对硅质固废起到一定的活化作用。本专利技术所述硬脂酸钠作为活化剂是指在硅质固废预处理过程中，与硅质固废放在一起进行研磨，使硅质固废表面能降低，减弱其键合力，对硅质固废也起到一定的活化作用，使其前期更好参与水泥的水化反应。现使用6.5kg制备活化剂，使用18kg电石渣制备硅质固废水泥掺合料，按照每立方米C20配比标准分为三组对比进行成本分析：第一组：水泥360kg，砂655kg，石子1320kg，水185kg第二组：水泥180kg，砂655kg，石子1320kg，水165kg，掺合料180kg第三组：水泥144kg，砂655kg，石子1320kg，水160kg，掺合料216kg其中，每立方米C20配比标准为水泥：砂：石子：水=1：1.81：3.68：0.51。其中，掺合料为硅质固废和活化剂组成，主要成分为粉煤灰60~70%，铁尾矿20~30%，电石渣10%和本专利技术中制得的活化剂5~6%。其中，第二组和第三组分别为替换50%和60%水泥的两组。经查阅相关资料，各成分的单价如下：名称单价水泥225元/吨砂30元/吨石子45元/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大掺量硅质固废混凝土活化剂，其特征在于：包括下述质量百分比的原料制成：电石渣70-75%、偏硅酸钠0.5-1.5%、减水剂0.2-1%、分散剂0.1-0.5%、水20-30%。/n

【技术特征摘要】
1.一种大掺量硅质固废混凝土活化剂，其特征在于：包括下述质量百分比的原料制成：电石渣70-75%、偏硅酸钠0.5-1.5%、减水剂0.2-1%、分散剂0.1-0.5%、水20-30%。


2.根据权利要求1所述的一种大掺量硅质固废混凝土活化剂，其特征在于：包括下述质量百分比的原料制成：电石渣73%、偏硅酸钠1.5%、减水剂1%、分散剂0.5%、水24%。


3.根据权利要求1所述的一种大掺量硅质固废混凝土活化剂，其特征在于：所述分散剂为聚丙烯酸钠分散剂，所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。


4.一种大掺量硅质固废混凝土活化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：采用机械分离法使占总原料量70-75%的电石渣（含水量70%以上）固液分离，即使用压滤机对其进行压滤，压滤后电石渣含水量为30-40%，接着对其进行烘干，使其含水量降至10%以下；

【专利技术属性】
技术研发人员：张延年，于洋，顾晓薇，李志军，陈志燕，杜松岩，董宁，李琦琦，陈昊，刘柏男，张文洁，崔长青，王亭，张于于，康楠，王铁源，闫明程，
申请(专利权)人：张延年，
类型：发明
国别省市：辽宁;21