[发明专利]一种含流化床固硫灰的煤灰砖及其制备方法

说明书

本发明涉及一种含流化床固硫灰的煤灰砖及其制备方法，该粉煤灰砖的原材料包括以下质量份组分：固硫灰60‑75份、河砂10‑35份、石灰5‑15份、矿渣粉5‑20份、有机硅憎水剂0.1‑1.0份、水泥5‑15份。制备方法包括以下步骤：(1)按质量份，将原料加入搅拌机里干拌混合均匀，再逐渐加入水，继续搅拌，将均匀混合物料浇注到模具中；(2)将模具放置在养护室静养后脱模，再经蒸压养护制得高强粉煤灰砖。与现有技术相比，本发明价格低廉又环保，大量消纳固硫灰这种活性低、脱硫石膏含量高的工业废弃物，解决固硫灰占地堆放及污染环境难题。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种含流化床固硫灰的煤灰砖及其制备方法。

背景技术

我国是一个以煤为主要能源的国家，也是世界第一大煤炭消费国。近年来，以煤矸石、风化煤及煤泥等低热质煤为燃料的循环流化床锅炉发电机组大量地投入运行，所产生的流化床固硫灰急剧增加，每年的产量超过1.5亿吨，已成为当前急需合理处置与科学利用的主要工业固体废弃物之一。

流化床固硫灰是含硫煤与固硫剂(一般为石灰石)以一定比例混合后在流化床锅炉内经900℃左右燃烧固硫后排出固体废弃物。固硫灰既不同于粉煤灰，也不同于脱硫石膏，其成分比较特殊，含有大量无水CaSO₄(按SO₃计算，质量可达10％以上)和较多游离CaO，化学成分波动较大，化学活性较低，制约了其资源化利用。

如果直接填埋或堆存，不仅占用土地资源，而且污染周围的生态环境。随着我国工业化、城镇化进程的不断加快，大规模的基础建设需要大量的建筑材料，尤其是墙体材料，每年需求量巨大。在墙体材料生产中合理利用固硫灰作为原材料，制备满足产品标准和市场需求的高强粉煤灰制品，将产生显著的经济、环境和社会效益。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种价格低廉又环保，大量消纳固硫灰这种活性低、脱硫石膏含量高的工业废弃物，解决固硫灰占地堆放及污染环境难题的含流化床固硫灰的煤灰砖及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种含流化床固硫灰的煤灰砖，该粉煤灰砖的原材料包括以下质量份组分：固硫灰60-75份、河砂10-35份、石灰5-15份、矿渣粉5-20份、有机硅憎水剂0.1-1.0份、水泥5-15份。

进一步地，所述的河砂粒径小于2.5mm。本发明采用河砂作为细集料使水化产物均匀分布并包裹骨料颗粒，形成骨架结构致密的具有较强物理力学性能的墙体材料。

进一步地，所述的石灰中，有效氧化钙含量大于75wt％，80μm方孔筛的筛余量小于15％。本发明采用石灰是为了保证蒸压粉煤灰砖原材料中有效氧化钙的含量，节约水泥用量，并辅助水泥为固硫灰和矿渣粉的复合二次水化反应提供充足的碱性环境。

进一步地，所述的矿渣粉为S105级矿粉。本发明采用S105级矿渣粉作为辅助胶凝材料。S105级矿渣粉是一种高细度、高活性(活性指数大于105％)的粉末，高活性矿物成分与固硫灰活性成分形成互补。复掺了矿渣粉的固硫灰的强度活性指数超过90％。在石灰和水泥水化的碱性环境以及固硫灰所含石膏的激发作用下，固硫灰的火山灰反应速率得到提高，表观活化能(反应阻力)降低，更易发生二次水化反应，形成致密的微观结构，减小收缩、提高粉煤灰砖的强度和抗侵蚀性。

进一步地，所述有机硅憎水剂为有机硅粉末憎水剂，硅酮含量大于65wt％。本发明采用有机硅憎水剂粉末具有优异的防水及耐酸耐碱性能，可减少氯离子的侵入和腐蚀，提高粉煤灰砖的抗风化和抗冻性能。

进一步地，所述水泥为42.5硅酸盐水泥或普通42.5硅酸盐水泥。