一种含生物质燃烧废弃材料的水泥及其制备方法技术

本申请涉及水泥技术领域，具体公开了一种含生物质燃烧废弃材料的水泥及其制备方法，含生物质燃烧废弃材料的水泥主要由以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥熟料90

【技术实现步骤摘要】
一种含生物质燃烧废弃材料的水泥及其制备方法


[0001]本申请涉及水泥
，更具体地说，它涉及一种含生物质燃烧废弃材料的水泥及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，建筑行业也获得了快速的进步。水泥为粉末状无机胶凝材料，也是混凝土的重要原料之一，广泛应用于建筑施工中。现有水泥的原料一般包括硅酸盐水泥熟料、石膏粉、粉煤灰、矿渣。为了实现废物利用，部分厂家在水泥原料中加入生物质燃烧废弃材料，生物质燃烧废弃材料为生物质燃烧原材料经过燃烧后得到，且呈现粉末状，且生物质燃烧原材料包括秸秆、树木枝干、废旧木材等，利用粉末状生物质燃烧废弃材料，不仅减少环境污染，还实现了废物利用。但是，专利技术人在实际应用中发现，粉末状生物质燃烧废弃材料的添加虽然能够增加水泥的抗压强度，但增加强度有限，水泥的抗压强度有待进一步提升，同时粉末状生物质燃烧废弃材料具有较高的松散性，将其加入到原料中时，容易产生灰分，且对环境造成影响。

技术实现思路

[0003]为了增加水泥的抗压强度，以及降低生物质燃烧废弃材料使用时因产生灰分而对环境造成影响，本申请提供一种含生物质燃烧废弃材料的水泥及其制备方法。
[0004]第一方面，本申请提供一种含生物质燃烧废弃材料的水泥，采用如下的技术方案：一种含生物质燃烧废弃材料的水泥，其主要由以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥熟料90
‑
110份、石膏粉10
‑
20份、粉煤灰5
‑
15份、矿渣5
‑
15份、颗粒状生物质燃烧废弃材料8
‑
12份、相变控温材料4
‑
6份、电气石粉8
‑
12份、膨润土8
‑
12份、可再分散乳胶粉6
‑
10份、氧化镁膨胀剂3
‑
8份、固体聚羧酸减水剂1
‑
5份。
[0005]将本申请的水泥应用于混凝土中，使混凝土具有较高的抗压强度，28d抗压强度＞42Mpa；而且还具有较高的抗裂性以及抗冻性，7d开裂指数＜60％、30次冻融循环后质量损失率为＜0.1％、60次冻融循环后质量损失率＜0.3％，使水泥具有高抗压强度、高抗裂性、高抗冻性的优点，表现出良好的综合性能，增加其于混凝土中的使用效果。而且，由于生物质燃烧废弃材料呈颗粒状，将其加入到原料中时，降低因产生灰分而对环境的影响。
[0006]生物质燃烧原材料经过燃烧后得到的粉末状生物质燃烧废弃材料，待将其加入水时，其容易在水的表面形成包覆膜，影响其和水混料的均匀性，进而影响混凝土混料的均匀性，从而影响混凝土的性能。本申请中，在原料中加入颗粒状生物质燃烧废弃材料，也能够增加其和水混料的均匀性，进而增加混凝土原料混料的均匀性，提高混凝土的抗压强度。
[0007]在水泥的原料中加入颗粒状生物质燃烧废弃材料，其中含有大量的碳酸钾，能够有效的增加水泥的抗压强度以及抗冻性。加入膨润土，能够对孔隙进行填充，增加密实度，提高水泥的抗压强度，而且还能够吸附颗粒状生物质燃烧废弃材料中游离金属离子，降低颗粒状生物质燃烧废弃材料中游离金属离子对水泥的影响，同时还能够束缚硅原子，进一
步使其和氢氧根离子反应，且交联形成硅酸盐群体，增加水泥的硬度。结合颗粒状生物质燃烧废弃材料、膨润土之间的协同增效，加强水泥抗压强度以及抗冻性。
[0008]在原料中加入相变控温材料，相变控温材料能够根据外界温度变化而发生相变，降低水泥固化过程中的内外温差，提高水泥的抗裂性以及抗冻性。加入电气石粉，电气石粉中含有二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化铁等金属氧化物，能够有效的对孔隙进行填充，而且还增加水泥的导热性，便于水泥水化过程中的热量的传递。结合相变控温材料、电气石粉之间的协同增效，便于控制水泥固化过程中的热量，降低水化热的影响，提高水泥的抗裂性以及抗冻性。
[0009]进一步的，颗粒状生物质燃烧废弃材料为分解炉加热燃烧木质生物燃烧原材料、造粒得到。分解炉的加热采用木质生物燃烧原材料，木质生物燃烧原材料的燃烧不仅能够产生大量的热，保证分解炉所需热量，而且还具有废物利用、减少浪费、降低成本的优点。
[0010]可选的，所述颗粒状生物质燃烧废弃材料主要由以下重量份的原料经燃烧、造粒后形成：木质生物燃烧原材料90
‑
110份、污泥25
‑
30份、氧化铝3
‑
8份、乙醇3
‑
8份、羧甲基淀粉钠5
‑
10份、水15
‑
25份。
[0011]可选的，所述颗粒状生物质燃烧废弃材料采用以下方法制备：SA、将木质生物燃烧原材料进行破碎，然后加入污泥、氧化铝，混合均匀，之后加入乙醇，混合均匀，得到混合料；SB、在有氧气的条件下，对混合料进行燃烧，直至恒重，得到燃烧料；SC、将燃烧料和羧甲基淀粉钠混合均匀，之后加入水进行造粒，烘干，得到颗粒状生物质燃烧废弃材料。
[0012]在木质生物燃烧原材料中加入乙醇，使其容易点燃。加入氧化铝，其不仅能够增加混合料的导热性，增强热量传递，而且还具有良好的助燃性，便于木质生物燃烧原材料的充分燃烧。加入污泥，其具有良好的流动性以及润滑性，促进木质生物燃烧原材料混料的均匀性，而且在燃烧过程中，释放可燃气，也便于木质生物燃烧原材料的充分燃烧。同时，在混合料的燃烧过程中，将木质生物燃烧原材料、污泥、氧化铝中的重金属离子进行沉积，降低重金属对水泥的影响。
[0013]可选的，所述木质生物燃烧原材料为玉米秸秆、小麦秸秆、玉米轴、稻壳、椰壳、稻草、甘蔗渣、树木枝干中的一种或几种。
[0014]通过采用上述技术方案，对木质生物燃烧原材料进行优化，便于木质生物燃烧原材料的选择。
[0015]可选的，所述木质生物燃烧原材料的含水量为3
‑
10％，污泥的含水量为10
‑
20％。
[0016]通过采用上述技术方案，对木质生物燃烧原材料、污泥的含水量进行优化，避免其含水量过高而影响燃烧。
[0017]可选的，所述相变控温材料主要由以下重量份的原料制成：水430
‑
470份、乳化剂0.5
‑
1.5份、正构烷烃相变石蜡2.5
‑
3.5份、硅烷偶联剂1
‑
3份、二氧化硅9
‑
11份、1
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺0.3
‑
1份、氧化石墨烯0.8
‑
1.2份、氧化石墨烯还原剂350
‑
450份。
[0018]可选的，所述相变控温材料采用以下方法制备：S1、在水中加入乳化剂，搅拌且混合均匀，然后加入正构烷烃相变石蜡，继续搅拌
且混合均匀，得到预混液；S2、在水中加入硅烷偶联剂，搅拌且混合均匀，然后加入二氧化硅，超声处理20
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含生物质燃烧废弃材料的水泥，其特征在于：其主要由以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥熟料90
‑
110份、石膏粉10
‑
20份、粉煤灰5
‑
15份、矿渣5
‑
15份、颗粒状生物质燃烧废弃材料8
‑
12份、相变控温材料4
‑
6份、电气石粉8
‑
12份、膨润土8
‑
12份、可再分散乳胶粉6
‑
10份、氧化镁膨胀剂3
‑
8份、固体聚羧酸减水剂1
‑
5份。2.根据权利要求1所述的一种含生物质燃烧废弃材料的水泥，其特征在于：所述颗粒状生物质燃烧废弃材料主要由以下重量份的原料经燃烧、造粒后形成：木质生物燃烧原材料90
‑
110份、污泥25
‑
30份、氧化铝3
‑
8份、乙醇3
‑
8份、羧甲基淀粉钠5
‑
10份、水15
‑
25份。3.根据权利要求2所述的一种含生物质燃烧废弃材料的水泥，其特征在于：所述颗粒状生物质燃烧废弃材料采用以下方法制备：SA、将木质生物燃烧原材料进行破碎，然后加入污泥、氧化铝，混合均匀，之后加入乙醇，混合均匀，得到混合料；SB、在有氧气的条件下，对混合料进行燃烧，直至恒重，得到燃烧料；SC、将燃烧料和羧甲基淀粉钠混合均匀，之后加入水进行造粒，烘干，得到颗粒状生物质燃烧废弃材料。4.根据权利要求2所述的一种含生物质燃烧废弃材料的水泥，其特征在于：所述木质生物燃烧原材料为玉米秸秆、小麦秸秆、玉米轴、稻壳、椰壳、稻草、甘蔗渣、树木枝干中的一种或几种。5.根据权利要求2所述的一种含生物质燃烧废弃材料的水泥，其特征在于：所述木质生物燃烧原材料的含水量为3
‑
10%，污泥的含水量为10
‑
20%。6.根据权利要求1所述的一种含生物质燃烧废弃材料的水泥，其特征在于：所述相变控温材料主要由以下重量份的原料制成：水430
‑
470份、乳化剂0.5
‑
1.5份、正构烷烃相变石蜡2.5
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3.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟慧明，曹秉权，王坚强，郭永祥，贾风敏，
申请(专利权)人：邢台建德水泥有限公司，
类型：发明
国别省市：