一种掺煤制油炉渣砂浆及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种掺煤制油炉渣砂浆及其制备方法，属于建筑材料领域，该砂浆包括水泥、经表面处理的煤制油炉渣、砂子、复合激发剂。该经表面处理的煤制油炉渣，降低了煤制油炉渣表面的粗糙度，能够提高水泥砂浆的水化程度，提高水泥砂浆抗压强度，增加水泥砂浆的流动度。该复合激发剂能够提高水化产物的结晶度，细化水化产物的孔结构，提高水泥砂浆的抗碳化能力，提高耐久性能。

A kind of oil furnace slag mortar mixed with coal and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种掺煤制油炉渣砂浆及其制备方法
本专利技术属于建筑材料领域，具体涉及一种掺煤制油炉渣砂浆及其制备方法。
技术介绍
我国是一个“富煤、贫油、少气”的国家。目前，煤炭占我国一次能源消费总量的70％。煤直接燃烧不仅排放大量的CO2，其产生的烟尘也是大气悬浮颗粒物增多的重要影响因素之一。煤的不可再生性和煤燃烧对环境的破坏性决定了清洁高效利用煤是人类的必然选择。煤气化是煤清洁利用的有效手段之一，也是现代煤化工的基础。煤制甲醇、煤制油、煤制烯烃等以煤气化为龙头的现代煤化工是今后煤炭资源深加工最重要的方向之一。煤炭气化过程中不可避免地产生了大量的固体废物材料—废渣，废渣中含有多种金属化合物，长期堆存它们会占用大量的土地资源，更可能会造成土地、水源等的污染，同时废渣中部分为极细颗粒状，在风的作用下会造成扬沙或沙尘暴从而造成大气污染。如果不去合理的处置，会对我们的生存环境造成一定的危害，而按通常的堆积方法处理它们也需要一比巨大的费用。将煤气化渣作为可用资源再利用，将其作为辅助胶凝材料用于建材领域，使其变废为宝、变害为利，可在满足经济建设的同时满足保护环境的需要。煤气化渣分为细渣与粗渣，细渣因其高残碳量主要用于燃料、水泥、陶瓷等工业，粗渣中含有强烈的火山灰活性物质，可作为无机胶凝材料的掺合料，已在混凝土工程中得到应用，主要作为细集料或胶凝材料，对混凝土强度的提升很明显。现有技术如授权公告号为CN101381356B的中国专利技术专利，提供了一种早强低收缩预应力孔道压浆料，分别按重量称取90～92％水泥，0.5％～2％超细凹凸棒土，1.5％煤气化残渣，0.008％～0.01％的聚丙烯酰胺，0.1％～0.4％吸水树脂，0.2％的减水剂，4％～10％的秸秆灰，0.3％的铝粉，0.008％的硅烷偶联剂0.2％的消泡剂；本专利技术的预应力孔道压浆料具有优良的蓄水—保水、微膨胀效应、流动性好、无离析和泌水等优点，且很大程度改善了浆体早期收缩裂缝产生，提高了浆体力学性能和耐久性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种煤制油炉渣的表面处理方法，该方法能够降低煤制油炉渣表面的粗糙度，降低煤制油炉渣吸附水的能力，提高水泥砂浆的水化程度，进而提高水泥砂浆抗压强度；减少了水泥浆体对其表面的包裹，增加水泥砂浆的流动度。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：提供十二烷基葡萄糖苷和三甲基丙酮酸在降低煤制油炉渣粗表面糙度中的用途。提供一种煤制油炉渣的表面处理方法，包括以下步骤：a、取煤制油炉渣进行粉磨，过200目筛；b、配制4-6g/L三甲基丙酮酸溶液，加入步骤a粉磨后的煤制油炉渣，混合均匀后，静置5-7min；c、加入终浓度为15-18g/L十二烷基葡萄糖苷，加热至60-65℃，恒温搅拌20-30min，用清水重复洗涤，烘干，粗磨，过60目筛，得表面处理的煤制油炉渣。经过球磨机粉磨的煤气化渣微粉颗粒棱角性强，表面粗糙且不规则，对水的吸附增大，流动性差。煤制油炉渣中含有较多酸性金属氧化物如Al2O3、Fe2O3等，表面覆盖着大量的羟基、羧基等基团，在水溶液中金属氧化物一般以-MeOH表示，具有两性，在三甲基丙酮酸前处理下，十二烷基葡萄糖苷的羟基与金属氧化物表面官能团发生反应，吸附在煤制油炉渣表面上，烃基长链相互交错，包裹煤制油炉渣的表面，使得煤制油炉渣的表面粗糙度降低，减少了水泥浆体对其表面的包裹，提高了水泥砂浆的流动度；表面粗糙度的降低还能导致煤制油炉渣吸附水的能力降低，有利于水泥进行水化反应，提高水泥砂浆的水化程度，进而提高水泥砂浆抗压强度。提供一种煤制油炉渣的表面处理方法在提高掺煤制油炉渣砂浆流动度中的用途。本专利技术的另一个目的在于提供一种复合激发剂，该复合激发剂能够提高水泥砂浆水化产物的结晶度，细化水化产物的孔结构，提高水泥砂浆的抗碳化能力。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：提供一种复合激发剂，包括氢氧化钠、羟甲基脲、辛基十二醇。碳化反应一直是困扰水泥基材料发展的难题，水化反应生成的水化硅酸钙是水泥制品中容易碳化的主要物质，以氢氧化钠、羟甲基脲、辛基十二醇作为激发剂时，能够提高水化产物的结晶度，细化水化产物的孔结构，增加水泥砂浆的密实度，从而抑制二氧化碳的进入，减少了二氧化碳与C-S-H凝胶反应的可能，提高水泥砂浆的抗碳化能力，进而减少抗压强度的损失，提高水泥砂浆的耐久性能。作为优选，上述复合激发剂中氢氧化钠、羟甲基脲、辛基十二醇的配合比(m/m)为12-13:0.8-1.3:1-2。提供一种水泥砂浆，包括水泥、经表面处理的煤制油炉渣、砂子、上述复合激发剂。作为优选，上述经表面处理的煤制油炉渣与砂子的质量比为1.5-2.2:1。作为优选，上述复合激发剂的添加量为经表面处理的煤制油炉渣含量的2-3.4％(m/m)。作为优选，上述经表面处理的煤制油炉渣的制备方法为：a、取煤制油炉渣进行粉磨，过200目筛；b、配制4-6g/L三甲基丙酮酸溶液，加入步骤a粉磨后的煤制油炉渣，混合均匀后，静置5-7min；c、加入终浓度为15-18g/L十二烷基葡萄糖苷，加热至60-65℃，恒温搅拌20-30min，用清水重复洗涤，烘干，粗磨，过60目筛，得表面处理的煤制油炉渣。细骨料棱角性越强，粗糙、构造复杂的颗粒表面使得颗粒间越容易搭接，产生的摩擦力使得砂浆拌合物塑性粘度增大，影响了砂浆的流动性。用十二烷基葡萄糖苷和三甲基丙酮酸对煤制油炉渣改性后，使得水泥砂浆体中游离水增加，有利于提高水泥的水化程度，提高抗压强度；减少了水泥浆体对其表面的包裹，流动度增加。本专利技术提供一种复合激发剂在提高水泥基材料抗碳化能力中的用途。本专利技术的有益效果为：1)本专利技术通过用三甲基丙酮酸和对煤制油炉渣的表面进行处理，使得表面的粗糙度降低，降低了煤制油炉渣吸附水的能力，有利于提高水泥的水化程度，提高抗压强度；减少了水泥浆体对煤制油炉渣的包裹，增加流动度；2)本专利技术对复合激发剂进行优化，能够提高水泥砂浆水化产物的结晶度，细化水化产物的孔结构，使浆体更致密，提高抗碳化能力，提高水泥砂浆的耐久性能。附图说明图1为本专利技术实施例1中未表面处理和表面处理后的煤制油炉渣的扫描电镜图；图2为本专利技术试验例1中煤制油炉渣的流动时间；图3为本专利技术试验例1中硬化水泥浆体水化程度的测定结果；图4为本专利技术试验例2中水泥砂浆的流动度、7d及28d抗压强度的测定结果；图5为本专利技术试验例3中不溶残渣量、孔隙率、碳化程度的测定结果；图6为本专利技术试验例3中碳化前后的抗压强度。具体实施方式除非另外说明，本文所提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献都以整体援引的方式并入本文中，如同将其全文进行阐述。除非另外定义，本文所使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所属领域普通技术人员通常所理解的相同含义。在相抵触的情况下，则以本说明书中的定义为准。当以范围、优选范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.十二烷基葡萄糖苷和三甲基丙酮酸在降低煤制油炉渣表面粗糙度中的用途。/n

【技术特征摘要】
1.十二烷基葡萄糖苷和三甲基丙酮酸在降低煤制油炉渣表面粗糙度中的用途。


2.一种煤制油炉渣的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、取煤制油炉渣进行粉磨，过200目筛；
b、配制4-6g/L三甲基丙酮酸溶液，加入步骤a粉磨后的煤制油炉渣，混合均匀后，静置5-7min；
c、加入终浓度为15-18g/L十二烷基葡萄糖苷，加热至60-65℃，恒温搅拌20-30min，用清水重复洗涤，烘干，粗磨，过60目筛，得表面处理的煤制油炉渣。


3.权利要求2所述的表面处理方法在提高掺煤制油炉渣砂浆流动度中的用途。


4.一种复合激发剂，包括氢氧化钠、羟甲基脲、辛基十二醇。


5.根据权利要求4所述的复合激发剂，其特征在于：所述复合激发剂中氢氧化钠、羟甲基脲、辛基十二醇的配合比(m/m)为12-13:0.8-1.3:1-2。


6.一种水泥砂浆，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：温国平，赵智利，杨兑亨，杨志江，杨海，申智磊，王军卫，贺献年，杨永钢，
申请(专利权)人：涉县清漳水泥制造有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13