[发明专利]一种加气混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，涉及一种墙体材料，特别是一种可以综合利用工业和建筑废 料的混凝土。

背景技术

随着资源和环境保护意识的提高，传统建材以资源的大量消耗和生态环境的严重破坏为 代价换取的非持续性发展已越来越不能满足社会的要求，新型绿色建材是新形势、新理念下 建筑业的发展方向。

石油焦是炼油厂延迟焦化装置的产品，具有热值高、灰分低、氮硫含量高和挥发分低等 特点。根据含硫量的不同，可分高硫焦(硫含量3％以上)和低硫焦(含硫量3％以下)。上 世纪90年代以前，我国炼油行业主要加工低硫含量的原油，生产的石油焦具有良好的工业应 用性能，可代替焦炭用于生产优质钢材，也可以生产电解铝、电解铜等行业中使用的电极。 由于国内的原油不足，近年来大量增加了进口原油数量，在沿海地区所建的炼油厂主要加工 中东高硫原油。随着世界石油的大量开采，原油的品质越来越差，延迟焦化装置生产的石油 焦的含硫量高达5～8％，用于钢铁行业会降钢铁质量，用于电解铝行业会降低生产效率，不 适合用于要求较高的化工和冶金工业，目前高硫石油焦主要用作工业锅炉的燃料。

据统计，2008年我国原油进口量达到了17888万吨，比上年增长9.6％，而且将会逐年增 加。高硫石油焦产量约为焦化原料油的25％-30％，每年将达到4000-5000万吨，目前主要用 作循环流化床锅炉(CFB)的燃料。循环流化床燃烧技术是近年来迅速发展的高效、低污染的 清洁燃烧技术，其主要特点在于燃料及脱硫剂石灰石经多次循环低温燃烧和脱硫反应，脱硫 效率超过90％，能达到环保标准。但循环流化床锅炉燃烧高硫石油焦的优点和缺点都很明显。 其优点是在燃烧的同时完成脱硫过程，不需要煤粉制备过程，其缺点是钙硫摩尔比高，以高 硫石油焦含硫量为5％～6％为例，石灰石用量约为石油焦的40％～50％，需要配套建设石灰 石制粉、输送系统，排渣量与石灰石用量大体相同，镇海炼化公司两台CFB锅炉年耗高硫石 油焦296kT，年消耗石灰石130kT，排渣量约130kT，目前排渣的利用价值不高。随着这种清 洁燃烧技术的推广，循环流化床锅炉(CFB)燃烧产物——高硫石油焦灰渣的产量也越来越大， 如何清洁合理地利用这些新生工业废料，避免新的环境污染，成为一个新的问题。

此外，近些年来，随着全国各地城市化进程的推进，城市建设中的旧房改造、楼房拆迁、 改建、扩建工程所带来的建筑垃圾已成为各地建筑部门和城管部门十分头痛的问题。除了需 要缴纳大量的征地费用及运输费用外，还会污染环境和破坏人文景观。建筑垃圾作为一种新 型污染源，其治理工作正日益受到人们的重视。

如何才能更好地实现高硫石油焦灰渣的清洁利用，如何避免建筑垃圾带来的环境污染， 如何变废为宝，将这些工业及建筑废料变成有效的再生资源，创造更多的经济效益和社会效 益，是一个亟待解决的社会难题。

发明内容

本发明的一个目的在于克服上述缺陷，提供一种高性能的、可以综合利用高硫石油焦灰 渣和建筑垃圾或工业废渣的加气混凝土。

本发明加气混凝土的各原料组分和按质量百分比含量为：

1)钙质材料：包括高硫石油焦灰渣15％～40％和水泥0％～15％，其中，所述高硫石油焦 灰渣是高硫石油焦脱硫燃烧产生的废渣，包括经磨细处理的炉底渣和收尘设备收集 下来的飞灰；

2)硅质材料：含量为59.95％～70％，包括磨细后的天然砂、建筑垃圾再生粉料、工业废 渣中的任一种或者是一种以上的混合料，其中，建筑垃圾再生粉料包括废弃混凝土、 砂浆、砖瓦或石材粉碎过程中产生的粉料及其组合，工业废渣包括粉煤灰、锅炉渣 以及金矿、铜矿、铁矿或石墨矿的尾矿砂；

3)发气剂：含量为0.05％～0.2％，具体是铝粉、过氧化氢或碳化钙中的任一种。

本发明加气混凝土中可应用的高硫石油焦灰渣形式多样，可以分别使用磨细的炉底渣 或收尘设备收集下来的飞灰，也可以将二者混和在一起使用。所述水泥可以是硅酸盐水泥、 普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥或复合水泥。本发明加气混凝土所采 用的硅质材料可以是低硅材料，只要硅质材料中的SiO₂含量不低于30％，都可以满足使用要 求。此外，为保证产品性能，所采用的钙质材料和硅质材料的细度均应高于160目。

本发明的另一个目的在于提供一种加气混凝土的制备方法，包括如下步骤：