【技术实现步骤摘要】
本申请涉及砌筑水泥，更具体地说，它涉及一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥及其制备方法。
技术介绍
1、粉煤灰是煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，也是燃煤电厂排放的主要固体废弃物之一。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，排量较大。大量的粉煤灰如果不进行处理，不仅造成资源浪费，而且还造成环境污染，同时对人体和生物存在安全隐患。因此，如何实现粉煤灰的回收利用，已然成为实现可持续发展所要解决的问题之一。目前，部分研究者将粉煤灰应用于水泥中，获得掺杂粉煤灰的水泥，从而解决粉煤灰回收利用的问题。然而，申请人在实际应用中发现，在水泥熟料中添加少量粉煤灰，例如粉煤灰的添加量为水泥熟料总重的30％以下，能够提高水泥的强度，但是，粉煤灰的添加量较多时，例如粉煤灰的添加量为水泥熟料总重的50％以上，反而降低水泥的强度，影响水泥的使用。
技术实现思路
1、在粉煤灰的添加量为低碱水泥熟料总重的50％以上的基础上，为了提高低碱砌筑水泥的抗压强度，本申请提供一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，采用如下的技术方案：一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，低碱砌筑水泥主要由以下重量份的原料制成：低碱水泥熟料55-65份、粉煤灰35-45份、改性硫酸钙晶须4-6份、可再分散乳胶粉2-4份、脱硫石膏3-5份、缓凝剂0.3-0.7份、早强剂0.3-0.7份；所述改性硫酸钙晶须采用壳聚糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠、三偏磷酸钠对硫酸钙晶须处理获得。p>
3、本申请的高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，用粉煤灰替换部分低碱水泥熟料，不仅实现了粉煤灰的回收利用，减少环境污染。而且本申请的粉煤灰为iii级粉煤灰，粉煤灰的等级较低，且在低碱水泥熟料中的掺入量较大，粉煤灰的添加量为水泥熟料总重的50％以上，增加粉煤灰回收利用率。同时还通过原料之间的相互配合，使28d抗压强度＞53mpa、28d抗折强度＞10mpa、开裂指数＜100mm，表现出抗压强度高、抗折强度高、抗开裂性好的特点，提高耐久性和使用寿命，具有良好的综合性能，满足市场需求。
4、在低碱砌筑水泥的原料中添加改性硫酸钙晶须、可再分散乳胶粉，可再分散乳胶粉能够有效的增加流动性，提高体积密度，还具有突出的粘结性，增强原料之间的结合强度，提高耐久性。硫酸钙晶须能够对孔隙进行填充，并和可再分散乳胶粉形成网络结构，增加低碱砌筑水泥的整体性。进一步的，还在硫酸钙晶须的表面接枝壳聚糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠，引入大量活性基团，不仅大大增加改性硫酸钙晶须的界面结合力以及分散性，还提高改性硫酸钙晶须和可再分散乳胶粉之间的相互作用，增强网络结构的稳定，减少内部缺陷，使低碱砌筑水泥表现出更高的抗压强度、抗折强度以及抗开裂性，即使低碱砌筑水泥表现出更优的性能以及使用效果。
5、可选的，所述改性硫酸钙晶须采用以下方法制备：
6、在温度为60-70℃下，将水、异丙醇、乳化剂混合，加入硫酸钙晶须混合，加入壳聚糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠、三偏磷酸钠，搅拌处理3-5h，过滤，洗涤，烘干至恒重，获得改性硫酸钙晶须。
7、可选的，所述硫酸钙晶须、壳聚糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠、三偏磷酸钠的重量配比为100:(4-6):(4-6):(0.5-1.5)。
8、通过采用上述技术方案，硫酸钙晶须表面含有大量的羟基，辛烯基琥珀酸淀粉钠中也含有大量的羟基，同时壳聚糖中含有大量的羟基以及氨基，硫酸钙晶须、辛烯基琥珀酸淀粉钠、壳聚糖在三偏磷酸钠的作用下发生接枝和交联反应，并在硫酸钙晶须表面引入大量活性基团，增加改性硫酸钙晶须和可再分散乳胶粉之间的相互作用，提高界面结合强度，形成稳定网络结构，增加致密性，提高低碱砌筑水泥的综合性能。
9、可选的，所述硫酸钙晶须、水、异丙醇、乳化剂的重量配比为10:(70-130):(70-130):(2-4)。
10、通过采用上述技术方案，对水、异丙醇、乳化剂的添加量进行限定，使原料充分混合，便于接枝和交联反应，保证改性硫酸钙晶须制备的稳定，确保改性硫酸钙晶须的使用效果，增强低碱砌筑水泥的抗压强度、抗折强度以及抗开裂性。
11、可选的，所述乳化剂为吐温40、吐温60、吐温80、司盘40、司盘60、司盘80中的一种或几种。
12、通过采用上述技术方案，对乳化剂进行限定，便于乳化剂的选择。而且乳化剂能够降低油相和水相界面张力，便于水、异丙酮、壳聚糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠、三偏磷酸钠充分接触和混合，也便于硫酸钙晶须、壳聚糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠、三偏磷酸钠之间的反应，保证改性硫酸钙晶须制备的稳定。
13、可选的，所述乳化剂为吐温80、司盘60两种，且吐温80、司盘60的重量配比为(1-3):(1-3)。在多个实施方案中，吐温80、司盘60的重量配比为2:1，其也可以根据需要将重量配比设置为1:1、1:2、1:3、2:3、3:1、3:2，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
14、可选的，所述改性硫酸钙晶须中使用的硫酸钙晶须的平均长度为20-50μm、平均直径为1-4μm。
15、通过采用上述技术方案，对硫酸钙晶须的长度、直径进行限定，进而实现改性硫酸钙晶须长度、直径的限定，保证改性硫酸钙晶须均匀分散在低碱砌筑水泥原料中，增强分散均匀性，提高改性硫酸钙晶须的使用效果。在多个实施方案中，硫酸钙晶须的平均长度为30μm、平均直径为2μm，其也可以根据需要将平均长度设置为20μm、25μm、35μm、40μm、45μm、50μm，其还可以根据需要将平均直径设置为1μm、3μm、4μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
16、可选的，所述可再分散乳胶粉为可再分散乳胶粉wwjf-8010、可再分散乳胶粉wwjf-8020、可再分散乳胶粉wwjf-8050、可再分散乳胶粉wwjf-8060中的一种或几种。
17、通过采用上述技术方案，对可再分散乳胶粉进行限定，便于可再分散乳胶粉的选择。
18、可选的，所述低碱水泥熟料中c3a含量≤8wt％、f-cao含量≤1wt％、na2o+0.658k2o含量≤0.5wt％。
19、低碱水泥熟料中c3a、f-cao、na2o+0.658k2o含量过高，对低碱砌筑水泥的耐久性、力学性能均不利，而本申请中，对低碱水泥熟料中的c3a、f-cao、na2o+0.658k2o含量进行限定，保证低碱水泥熟料来源稳定，确保低碱水泥熟料稳定和质量。
20、可选的，所述缓凝剂为酒石酸、柠檬酸、磷酸钠、硼酸钠、葡糖糖中的一种或几种；所述早强剂为氯化钙、氯化钠、硫酸钙、硫酸钠、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种或几种。
21、通过采用上述技术方案，对缓凝剂、早强剂进行限定，便于缓凝剂、早强剂的选择。而且缓凝剂能够延长低碱砌筑水泥水化速度和水化热，调节凝结时间，有利于施工。早强剂能够增加早期强度，缩短养护周期本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，其特征在于：低碱砌筑水泥主要由以下重量份的原料制成：低碱水泥熟料55-65份、粉煤灰35-45份、改性硫酸钙晶须4-6份、可再分散乳胶粉2-4份、脱硫石膏3-5份、缓凝剂0.3-0.7份、早强剂0.3-0.7份；所述改性硫酸钙晶须采用壳聚糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠、三偏磷酸钠对硫酸钙晶须处理获得。
2.根据权利要求1所述的一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，其特征在于：所述改性硫酸钙晶须采用以下方法制备：
3.根据权利要求2所述的一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，其特征在于：所述硫酸钙晶须、壳聚糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠、三偏磷酸钠的重量配比为100:(4-6):(4-6):(0.5-1.5)。
4.根据权利要求2所述的一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，其特征在于：所述硫酸钙晶须、水、异丙醇、乳化剂的重量配比为10:(70-130):(70-130):(2-4)。
5.根据权利要求2所述的一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，其特征在于：所述乳化剂为吐温40、吐温60、吐温80、司盘40、司盘60、司盘80中的一种或几
6.根据权利要求1所述的一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，其特征在于：所述改性硫酸钙晶须中使用的硫酸钙晶须的平均长度为20-50μm、平均直径为1-4μm。
7.根据权利要求1所述的一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，其特征在于：所述可再分散乳胶粉为可再分散乳胶粉WWJF-8010、可再分散乳胶粉WWJF-8020、可再分散乳胶粉WWJF-8050、可再分散乳胶粉WWJF-8060中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，其特征在于：所述低碱水泥熟料中C3A含量≤8wt%、f-CaO含量≤1wt%、Na2O+0.658K2O含量≤0.5wt%。
9.根据权利要求1所述的一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，其特征在于：所述缓凝剂为酒石酸、柠檬酸、磷酸钠、硼酸钠、葡糖糖中的一种或几种；
10.一种如权利要求1-9中任意一项所述的高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥的制备方法，其特征在于：主要包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，其特征在于：低碱砌筑水泥主要由以下重量份的原料制成：低碱水泥熟料55-65份、粉煤灰35-45份、改性硫酸钙晶须4-6份、可再分散乳胶粉2-4份、脱硫石膏3-5份、缓凝剂0.3-0.7份、早强剂0.3-0.7份；所述改性硫酸钙晶须采用壳聚糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠、三偏磷酸钠对硫酸钙晶须处理获得。
2.根据权利要求1所述的一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，其特征在于：所述改性硫酸钙晶须采用以下方法制备：
3.根据权利要求2所述的一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，其特征在于：所述硫酸钙晶须、壳聚糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠、三偏磷酸钠的重量配比为100:(4-6):(4-6):(0.5-1.5)。
4.根据权利要求2所述的一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，其特征在于：所述硫酸钙晶须、水、异丙醇、乳化剂的重量配比为10:(70-130):(70-130):(2-4)。
5.根据权利要求2所述的一种高掺量粉煤灰的低碱砌筑水泥，其特征在于：所述乳化剂为吐温40、吐温60...
【专利技术属性】
技术研发人员：王石磊，潘成，张少博，田龙，尚峰，齐璐征，
申请(专利权)人：辛集市钢信新型建材有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。