一种由水泥和粉煤灰组成的胶凝材料及由其制备砖的方法与流程

本发明属于建筑材料的，特别是涉及一种由水泥和粉煤灰组成的胶凝材料制备砖的方法。

背景技术：

1、随着国民经济的不断发展，基础设施的建设和资源的消耗又进入一个新的高潮，在生产钢材、混凝土、水泥等材料时势必会产生大量的固体废弃物。其中工业产出的固体废弃物主要包括了高炉矿渣、硅灰、粉煤灰和钢渣。据相关部门统计全球每年火力发电或其他途径产生的粉煤灰总量大约10亿吨，而我国各类固体废弃矿粉产量约2亿吨以上，但是对于粉煤灰这类固体废弃矿粉的二次利用率却只有60％～70％，还会剩余大量的固体废弃矿粉亟需处理；而对于该类固体废弃矿粉的大多采用堆积掩埋处理，该处理方法不仅会占用大量的土地资源，其内部的有毒物质常年累月也会不断侵入到地下，污染土地资源和地下水资源，这对环境造成了严重的污染，与我国提出的可持续绿色发展道路的方针背道而驰。

2、通过对粉煤灰内部化学元素的测定与大量试验结果的综合分析可知，粉煤灰内部主要是由于sio2、al2o3和fe2o3组成，通过碱性激发剂或粉磨等方式可提升其火山灰效应，使得制备胶凝材料的力学性能更好；同时，为大幅度降低碳的排放量和提升附属产品的价值，故采用粉煤灰来制备混凝土或胶凝材料也是符合可持续发展道路的，但是如果碱激发采用硅酸钠或强碱物质，势必会造成设备的腐蚀或成本的增加。因此，如何将粉煤灰作为胶凝材料并控制其组分配比，从而制备能够满足建材行业标准的砖是本领域亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，为了克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种以粉煤灰、水泥作为双组分胶凝材料，通过对胶凝材料中各组分含量的控制，制备得到一种能够满足建材行业标准的砖。

2、为了实现本发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

3、本发明在第一方面提供了一种由水泥和粉煤灰组成的胶凝材料，所述胶凝材料由脱硫废水和胶凝粉体材料制备得到，其中，所述胶凝粉体材料包括水泥和粉煤灰，并且粉煤灰与水泥的重量比为1.2～2.2；

4、所述脱硫废水与所述胶凝粉体材料的重量比为0.26～0.28。

5、本发明提供的胶凝材料以水泥为主要胶凝材料、粉煤灰作为辅助胶凝材料，加水混合搅拌制备水泥-粉煤灰制品时，本发明研究人员发现，在胶凝材料总量不变下，随着水泥含量占比的降低(即粉煤灰/水泥比增加)，其制品的抗压和抗折强度随着降低。当粉煤灰/水泥比大于1.2且小于2.2，制品的抗压强度及抗折强度达到最大。在一些优选的实施方式中，所述胶凝粉体材料中粉煤灰与水泥的重量比为1.5～2.0，比如，1.7，1.8。

6、在本发明中，本发明使用的脱硫废水来自于燃煤电厂烟气脱硫产生的脱硫废水原水，在一些具体的实施方式中，所述脱硫废水中氯离子含量不超过5000mg/l，比如，4000mg/l，3000mg/l，2000mg/l。

7、在一些具体的实施方式中，粉煤灰则需满足gb1596中至少iii级灰的要求或满足活性混合材的要求，水泥满足gb175《通用硅酸盐水泥》要求，具体地，所述水泥选自普通硅酸盐水泥p.o 42.5r，所述粉煤灰的平均粒度(d50)为1～20μm。

8、本发明在第二方面提供了一种利用上述的胶凝材料制备砖的方法，所述方法包含如下步骤：

9、s1、将粉煤灰、水泥混合并放入轮碾搅拌设备进行干拌，得到混合干料；

10、s2、将所述混合干料加入至脱硫废水中，混合搅拌后得到浆体；

11、s3、将所述浆体倒入至三联模具中成型、养护后得到砖。

12、在一些具体实施方式的s2中，所述脱硫废水与所述混合干料的水料比为0.26～0.28。

13、在一些具体实施方式中，所述混合干料加入至脱硫废水混合搅拌至流动度为190～193mm时完成搅拌，得到所述浆体。

14、在一些具体实施方式的s3中，在温度为21～25℃下，湿度为90％以上的条件下进行养护。

15、采用上述的技术方案，具有如下的技术效果：

16、本发明提供了一种以粉煤灰、水泥作为双组分胶凝材料，通过对胶凝材料中各组分含量的控制，制备得到了一种能够达到离子固化效果并满足建材行业标准jc 239-2001的性能要求的砖。

技术特征：

1.一种由水泥和粉煤灰组成的胶凝材料，其特征在于，所述胶凝材料由脱硫废水和胶凝粉体材料制备得到，其中，所述胶凝粉体材料包括水泥和粉煤灰，并且粉煤灰与水泥的重量比为1.2～2.2；

2.根据权利要求1所述的胶凝材料，其特征在于，所述脱硫废水中氯离子含量不超过5000mg/l。

3.根据权利要求1或2所述的胶凝材料，其特征在于，所述脱硫废水来自于燃煤电厂烟气脱硫产生的脱硫废水原水。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的胶凝材料，其特征在于，在所述胶凝粉体材料中粉煤灰与水泥的重量比为1.5～2.0。

5.根据权利要求4所述的胶凝材料，其特征在于，所述水泥选自普通硅酸盐水泥p.o42.5r。

6.根据权利要求6所述的胶凝材料，其特征在于，所述粉煤灰的平均粒度(d50)为1～20μm。

7.一种利用权利要求1～6中任一项所述的胶凝材料制备砖的方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在s2中，所述脱硫废水与所述混合干料的水料比为0.26～0.28。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述混合干料加入至脱硫废水混合搅拌至流动度为190～193mm时完成搅拌，得到所述浆体。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，s3中，在温度为21～25℃下，湿度为90％以上的条件下进行养护。

技术总结本发明提供了一种由水泥和粉煤灰组成的胶凝材料，所述胶凝材料由脱硫废水和胶凝粉体材料制备得到，其中，所述胶凝粉体材料包括水泥和粉煤灰，并且粉煤灰与水泥的重量比为1.2～2.2；所述脱硫废水与所述胶凝粉体材料的重量比为0.26～0.28。本发明通过以粉煤灰、水泥作为双组分胶凝材料，并且对胶凝材料中各组分含量的控制，制备得到一种能够满足建材行业标准的砖。技术研发人员：闫琦,王霞,郑成杰,马宁,武作民,董阳,卓锦德受保护的技术使用者：国能宁夏鸳鸯湖第一发电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27