[发明专利]高钙粉煤灰复合掺合料

说明书

本发明涉及一种粉煤灰复合掺合料，这种材料能够取代部分水泥制成胶凝材料，配制C₄₀、C₅₀以上的混凝土，本技术属于粉煤灰工业利用技术领域。

粉煤灰是一种人工火山灰质材料，由于燃煤品种不同，产生的煤灰化学组成有区别，一般用烟煤、无烟煤燃烧成的粉煤灰，组成中含氧化钙10％以下，称为低钙粉煤灰，而用褐煤作燃料烧成的粉煤灰，其中氧化钙含量在10％以上，这种粉煤灰称为高钙粉煤灰，低钙和高钙粉煤灰的成分如表1所列，其矿物组成如表2所列，其颗粒组成如表3所列的重量百分数表示。

从以上表(2-3)中可知高钙粉煤灰玻璃体含量高，且颗粒细，玻璃体为富钙玻璃体，含水硬性矿物高，又有石膏存在，活性高，有自硬性，抗压强度远高于低钙粉煤灰，如将高钙粉煤灰掺入纯硅酸盐水泥中30％，抗压强度比＞0.9，证明高钙粉煤灰有高活性。

但由于燃烧褐煤或次煤，生成的粉煤灰中游离CaO较高，用其作胶凝材料不利的方面是会造成水泥体积膨胀，安定性不合格。

本发明的目的是在这种高钙粉煤灰中掺入一种特定的专用外加剂以解决用高钙粉煤灰制成胶凝材料的安定性问题，此外提供一种包括高钙粉煤灰和专用外加剂在内的高钙粉煤灰复合掺加料，以此掺合料的30-50％(重量)来代替水泥能配制出C₄₀及C₅₀以上的混凝土，同时也解决了电厂废料的出路问题。

本发明的目的是以下述方案实现的：

其配比为：

高钙粉煤灰55-85％(重量百分数，以下同)

复合外加剂15-45％

以上复合外加剂由含活性SiO₂＞50％的材料36-58％和两种以上硫酸盐混合物42-64％，将两种材料混合粉磨至Φ0.08mm孔筛筛余10％以下。

取磨好的复合外加剂15-45％与高钙粉煤灰混合成100％，再粉磨至细度(0.08mm孔筛)筛余2％以下即为高钙粉煤灰复合掺加料。

以上所用活性SiO₂含量＞50％(重量)的材料为硅灰，烧粘土，火山灰质材料或工业付产品。

硫酸盐可以硫酸锌、硫酸铁、硫酸镁、硫酸钙、硫酸锡、硫酸钾、硫酸钠等化工原料，工业付产品或工业废料。

本发明与现有技术对比，其优点如下：

1)解决了游离CaO含量在10％以上的高钙粉煤灰制成的复合掺合料的安定性问题；而且仍能保持原有高钙粉煤灰的特点，活性好，抗压强度比＞0.90，需水量比＜1.0。

2)复合型外加剂能使高钙粉煤灰中游离的CaO水解成Ca(OH)₂时，即转化成其它硅酸盐矿物，此过程在水泥硬化过程中同时进行，因此解决了游离CaO水解慢，在水泥硬化后还在缓慢进行，造成制品膨胀开裂问题。

3)配制工艺简单，易于推广应用。

4)使取代525^#普通水泥30～50％，成为水泥和混凝土中通用的高活性掺合料，价格比矿渣便宜，比水泥更便宜。而这种掺合料中80％为工业废料，以每立方混凝土中用量为300～500kg计，用其取代30％，可省水泥90～150kg，即节约13.5元～22.5元/立方米砼，如用其取代50％水泥，可省水泥150～200kg/立方米砼，可节约22.5～37.5元/立方米砼。

5)电厂为处理废料倾倒每吨化16元，每年用150万吨高钙粉煤灰，可使国家少支出2400万元(不计算占用农田费用)。

6)在游离CaO含量为2～15％的范围内的高钙粉煤灰中加入复合外加剂来解决其体积安定性，制成的复合掺合料用于水泥或混凝土中体积安定性全部合格，而且以30～50％(重量)的复合掺合料加入水泥中来配制砼(C₄₀及C₅₀以上)强度良好，耐久性好

实施例1：

高钙粉煤灰成分(重量百分数表示)IgL     SiO₂     Al₂O₃   Fe₂O₃  CaO      MgO      FCaO      SO₃1.27    40.90     17.82     8.95     28.82    1.30     10.62     1.56  

上述高钙粉煤灰79％(重量百分数)

    硅灰      10％(重量百分数)

    硫酸锌     6％(重量百分数)

    硫酸钙     5％(重量百分数)