一种粉煤灰活性激发剂、粉煤灰水泥及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种粉煤灰活性激发剂、粉煤灰水泥及其制备方法，该粉煤灰水泥，按质量百分百计，包含以下组分：硅酸盐水泥熟料20～55％、二水石膏3～6％、粉煤灰40～65％和粉煤灰活性激发剂0.5～1.5％，各组分质量百分之和为100％；其中，粉煤灰活性激发剂，按重量份计，包含下述组分：硫代硫酸钠0.5～1份、佛化氢氨0.02～0.05份、三乙醇胺0.01～0.03份、十二烷基硫酸钠0.008～0.01份。本发明专利技术的粉煤灰活性激发剂可有效激发粉煤灰在水泥或水泥混凝土中的潜在活性，能显著增加粉煤灰在水泥或水泥混凝土中的掺量，以及水泥混凝土的性能，从而达到粉煤灰掺量在40％以上，进而节约水泥降低混凝土及其制品的成本，具有显著的经济效益和社会效益。社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种粉煤灰活性激发剂、粉煤灰水泥及其制备方法


[0001]本专利技术涉及水泥生产
，特别是一种粉煤灰活性激发剂、粉煤灰水泥及其制备方法。

技术介绍

[0002]水泥，粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂浆或混凝土，坚固耐久，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。
[0003]水泥生产需要消耗大量不可再生的天然矿物资源，如石灰石、粘土等。伴随水泥行业的飞速发展，而传统钙质原料、硅质原料及校正原料毕竟有限，水泥需求的剧增与传统矿物资源的紧缺造成了供需矛盾。目前，解决办法就是往水泥中添加活性混合材，通过增加混合材来降低熟料含量，且水泥各项指标又能达到GB175-2007《通用硅酸盐水泥》中规定要求。如今，采用粉煤灰作为水泥的混合材，其用量呈现快速增长的态势，已成为仅次于矿渣的第二大水泥生产用混合材料。粉煤灰作为常见的活性混合材，可与水泥水化后的Ca(OH)2发生火山灰反应，生成C-S-H等胶凝性物质，因而被广泛用于水泥行业中。将粉煤灰应用到水泥中去，不仅解决了堆存、污染问题，还可实现其附加值，对保护环境和资源循环利用具有双重意义。
[0004]粉煤灰虽能发生火山灰反应，但反应速度较慢，从而导致掺粉煤灰体系早期强度降低明显。GB175-2007《通用硅酸盐水泥》中规定粉煤灰硅酸盐水泥中粉煤灰的掺量为20％-40％，但实际工业生产中很少能达到40％的，掺量过高会使体系强度下降十分明显。这是由于，粉煤灰相对水泥熟料而言，反应活性差很多，在没有外界激发的作用下反应速度十分缓慢。目前国内主要使用的激发剂有碱激发剂和硫酸盐激发剂：碱激发剂能激发了粉煤灰～水泥体系中粉煤灰的早期活性，但是其效果不够理想，只能小幅度提高粉煤灰的掺量，通用水泥国家标准中对碱含量按Na2O+0.658K2O计算值表示有要求，碱激发剂的加入可能引起碱超标，并影响混凝土的性能；硫酸盐激发剂效果也不够理想，只能小幅度提高粉煤灰的掺量，如果大量加入该激发剂，可能引起水泥中另一指标SO3超过国家标准，而引发钢筋混凝土中的钢筋锈蚀。
[0005]此外，虽有学者对粉煤灰的化学激发进行研究，但激发剂的选配不够合理，激发剂激发效果并不显著。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种粉煤灰活性激发剂、粉煤灰水泥及其制备方法，以解决上述技术背景中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现：
[0008]一种粉煤灰活性激发剂，按重量份计，包含下述组分：硫代硫酸钠0.5～1份、佛化氢氨0.02～0.05份、三乙醇胺0.01～0.03份和十二烷基硫酸钠0.008～0.01份。
[0009]进一步的，一种粉煤灰活性激发剂，按重量份计，包含下述组分：硫代硫酸钠0.85份、佛化氢氨0.03份、三乙醇胺0.02份和十二烷基硫酸钠0.009份。
[0010]基于上述粉煤灰活性激发剂的一种粉煤灰水泥，按质量百分百计，包含以下组分：硅酸盐水泥熟料20～55％、二水石膏3～6％、粉煤灰40～65％和激发剂0.5～1.5％，各组分质量百分之和为100％；所述激发剂为上述所述的粉煤灰活性激发剂。
[0011]进一步的，一种粉煤灰水泥，按质量百分百计，包含以下组分：硅酸盐水泥熟料39％、二水石膏5％、粉煤灰55％和激发剂1％，各组分质量百分之和为100％。
[0012]上述技术方案中，所述硅酸盐水泥熟料与二水石膏的粒度均为过80μm方孔筛筛余小于3％，其比表面积≥300m2/kg。
[0013]上述技术方案中，所述硅酸盐水泥熟料与二水石膏混合粉磨或单独粉磨至比表面积≥300m2/kg。
[0014]上述技术方案中，所述粉煤灰的粒度均为过80μm方孔筛筛余小于2％，其比表面积
[0015]≥350m2/kg。
[0016]一种粉煤灰水泥的制备方法，包括以下步骤：
[0017]步骤一、按设计的水泥组分配比称取各组分；
[0018]步骤二、将粉煤灰加入搅拌机中，开启搅拌，然后加入三乙醇胺、佛化氢氨、硫代硫酸钠和十二烷基硫酸钠，搅拌均匀即得活性粉煤灰；
[0019]步骤三、将活性粉煤灰与硅酸盐水泥熟料、二水石膏混合均与，即得粉煤灰水泥。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]1、本专利技术的粉煤灰活性激发剂可有效激发粉煤灰在水泥或水泥混凝土中的潜在活性，能显著增加粉煤灰在水泥或水泥混凝土中的掺量，以及水泥混凝土的性能，从而达到粉煤灰掺量在40％以上。节约水泥降低混凝土及其制品的成本，具有显著的经济效益和社会效益。
[0022]2、本专利技术提供的粉煤灰活性激发剂，包含硫代硫酸钠0.5～1份、佛化氢氨0.02～0.05份、三乙醇胺0.01～0.03份、十二烷基硫酸钠0.008～0.01份，各组分协同作用，有效激发粉煤灰在水泥或水泥混凝土中的潜在活性；其中佛化氢氨主要是腐蚀溶解水泥、粉煤灰中的有效成分(SiO2，Al2O3)，生成更多的水化硅酸钙，水化铝酸钙水化硫铝酸钙等；硫代硫酸钠、三乙醇胺，主要是提高早期和后期强度；十二烷基硫酸钠系表面活性剂，主要是降低溶液的表面能，增大反应的比表面积，增强水泥活性。
具体实施方式
[0023]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0024]一种粉煤灰活性激发剂，按重量份计，包含下述组分：硫代硫酸钠0.5～1份、佛化氢氨0.02～0.05份、三乙醇胺0.01～0.03份和十二烷基硫酸钠0.008～0.01份。
[0025]基于上述粉煤灰活性激发剂的一种粉煤灰水泥，按质量百分百计，包含以下组分：
硅酸盐水泥熟料20～55％、二水石膏3～6％、粉煤灰40～65％和激发剂0.5～1.5％，各组分质量百分之和为100％；所述激发剂为上述所述的粉煤灰活性激发剂。
[0026]本专利技术中，硅酸盐水泥熟料和二水石膏均为市场采购，所述硅酸盐水泥熟料与二水石膏混合粉磨或单独粉磨，使得所述硅酸盐水泥熟料与二水石膏的粒度均为过80μm方孔筛筛余小于3％，其比表面积≥300m2/kg，进一步的，其比表面积≥400m2/kg。。
[0027]本专利技术中，所述粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物。本专利技术使用的所述粉煤灰的粒度均为过80μm方孔筛筛余小于2％，其比表面积≥350m2/kg，进一步的，其比表面积≥450m2/kg。
[0028]一种粉煤灰水泥的制备方法，包括以下步骤：
[0029]步骤一、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉煤灰活性激发剂，其特征在于，按重量份计，包含下述组分：硫代硫酸钠0.5～1份、佛化氢氨0.02～0.05份、三乙醇胺0.01～0.03份和十二烷基硫酸钠0.008～0.01份。2.根据权利要求1所述的一种粉煤灰活性激发剂，其特征在于，按重量份计，包含下述组分：硫代硫酸钠0.85份、佛化氢氨0.03份、三乙醇胺0.02份和十二烷基硫酸钠0.009份。3.基于权利要求1～2任一项所述粉煤灰活性激发剂的一种粉煤灰水泥，其特征在于，按质量百分百计，包含以下组分：硅酸盐水泥熟料20～55％、二水石膏3～6％、粉煤灰40～65％和激发剂0.5～1.5％，各组分质量百分之和为100％；所述激发剂为权利要求1～2中任一项所述的粉煤灰活性激发剂。4.根据权利要求3所述的一种粉煤灰水泥，其特征在于，按质量百分百计，包含以下组分：硅酸盐水泥熟料39％、二水石膏5％、粉煤灰55％...

【专利技术属性】
技术研发人员：付珍平，董立平，康建，纪万鹏，
申请(专利权)人：石家庄强力水泥厂，
类型：发明
国别省市：