專利名稱：：摻有生物電廠余灰的環(huán)保型水泥瓦及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及建材領(lǐng)域，主要涉及對(duì)工業(yè)廢料的再利用，具體涉及一種摻有生物電廠余灰的環(huán)保型水泥瓦及其制備方法。
背景技術(shù)：
：在我國，火力發(fā)電廠分布廣泛，使得電廠余灰遍及全國，分布極廣。近年來，我國的能源工業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，發(fā)電能力年增長率為7.3%，電廠余灰己經(jīng)成為我國當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一。電力工業(yè)的迅速發(fā)展，使得電廠余灰總量逐年增加，這些電廠余灰不僅污染環(huán)境，而且浪費(fèi)資源，因而電廠余灰的處理已成為嚴(yán)重的社會(huì)問題。水泥瓦(又名混凝土瓦)的歷史悠遠(yuǎn)流長，該行業(yè)是我國最傳統(tǒng)、也是投資少、分布廣的生產(chǎn)行業(yè)之一。通常的水泥瓦以水泥、砂子和水為基礎(chǔ)原料，水泥瓦生產(chǎn)時(shí)用的主要膠凝材料是水泥，而水泥的生產(chǎn)屬高能耗、高污染，對(duì)資源及環(huán)境的破壞極大。已有文獻(xiàn)介紹可以在水泥瓦配料中摻入粉煤灰或者高爐重礦渣(周志宏，陳勛，崔天生，張?jiān)撇?利用高爐重礦渣及粉煤灰生產(chǎn)彩色混凝土瓦.磚瓦，2003(6):42-45.)，利用其中的活性二氧化硅和三氧化二鋁在氫氧化鈣含量高的情況下與氫氧化鈣發(fā)生二次反應(yīng)形成水化硅酸鈣凝膠(C-S-H凝膠)和水化鋁酸鈣凝膠，結(jié)果是在水泥瓦中摻加粉煤灰或高爐重礦渣后，在利用粉煤灰或者高爐重礦渣等工業(yè)廢渣的基礎(chǔ)上，水泥瓦各項(xiàng)性能均達(dá)到JC746—2007《混凝土瓦》標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)等品要求。但對(duì)于余灰在水泥瓦中的應(yīng)用，至今沒有文獻(xiàn)報(bào)道。余灰資源豐富，價(jià)格低廉，摻入水泥瓦中可以降低生產(chǎn)成本；另一方面余灰資源化再利用，利于環(huán)境保護(hù)。因而以余灰配制水泥瓦技術(shù)是一種迫切需要的具有節(jié)能利廢和降低產(chǎn)品成本等優(yōu)點(diǎn)的新型余灰水泥瓦配制技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種可以用余灰為原料配制的環(huán)保型水泥瓦，在利用廢棄資源，減少部分水泥、河砂用量的同時(shí)，還能協(xié)同其它水泥瓦配料發(fā)揮作用。為降低水泥瓦生產(chǎn)的成本，解決余灰所帶來的環(huán)境污染問題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦，是在普通水泥瓦生產(chǎn)原料的基礎(chǔ)上添加生物電廠余灰制成的環(huán)保型水泥瓦。3所述生物電廠余灰是由火力發(fā)電廠的排煙余料，平均粒徑范圍為0.1-0.3mm。具體來講，所述摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦的原料配方包括以下重量份數(shù)比的組分余灰5-40份，水泥50-125份，砂120-170份，憎水劑(硬脂酸鈣、硬脂酸鎂類)0-2.0份或者(PowderA類)0-0.12份，水20-39份。所述水泥優(yōu)選為硅酸鹽系列水泥或硫鋁酸鹽水泥。所述砂優(yōu)選為細(xì)度模數(shù)為2.3-3.0、含泥量為0-2.0%的自然砂。所述憎水劑優(yōu)選為硬脂酸鈣、硬脂酸鎂類或PowderA類等。選用硬脂酸鈣或硬脂酸鎂時(shí)用量在L3-2.0份，選用PowderA類時(shí)用量在0.12份。本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種環(huán)保型水泥瓦的制備方法。本發(fā)明所提供的環(huán)保型水泥瓦的制備方法，可包括以下步驟1)按重量份數(shù)配比取料混合，將上述原料攪拌混合均勻；2)壓制成型；壓力6-20MPa，加壓保持時(shí)間2秒以上；3)養(yǎng)護(hù)脫模后，在不淋水的情況下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后浸水、淋水或自然養(yǎng)護(hù)。得到環(huán)保型水泥瓦。本發(fā)明提供了一種慘有余灰的環(huán)保型水泥瓦。該材料是采用廢棄余灰替代傳統(tǒng)水泥瓦中的部分水泥，將其與水泥、砂、水等按一定比例均勻混合得到的環(huán)保型水泥瓦。實(shí)驗(yàn)證明，該材料中添加的生物電廠余灰在水泥瓦抗折強(qiáng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的同時(shí)，消耗大量生物電廠余灰，減少部分水泥、河砂用量，利用了廢棄物，節(jié)約了資源并保護(hù)了環(huán)境。具體實(shí)施例方式本發(fā)明摻有生物電廠余灰的環(huán)保型水泥瓦，是在普通水泥瓦生產(chǎn)原料的基礎(chǔ)上添加生物電廠余灰制備得到的環(huán)保型水泥瓦。適宜的本發(fā)明摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦原料，包括以下重量份數(shù)比的組分生物電廠余灰5-40份，水泥50-125份，砂120-170份，憎水劑0-2.0份，水20-39份。這里，生物電廠余灰優(yōu)選為火力發(fā)電廠的排煙余料，平均粒徑范圍0.1-0.3ram。其主要作用是物理替代水泥和砂的用量。發(fā)明人在研究實(shí)踐中總結(jié)出從機(jī)理上講，在余灰摻量較低時(shí)，余灰顆粒較細(xì)，它一方面可以填充水泥石與骨料之間的孔隙，改善了膠凝材料的顆粒級(jí)配，同時(shí)在余灰摻量較低的情況下，余灰的摻入可分散水泥顆粒，使水泥水化更充分，提高了水泥漿的密實(shí)度，降低混凝土的泌水，有利于混凝土中骨料水泥漿界面強(qiáng)度的提高。但由于余灰?guī)缀鯖]有活性，隨著余灰摻量的增加，水泥量逐漸減少，被余灰取代的那部分水泥的強(qiáng)度得不到補(bǔ)償，不利于強(qiáng)度的發(fā)展。雖然如此，經(jīng)檢測，在一定數(shù)值范圍內(nèi)添加余灰的水泥瓦仍然符合普通水泥瓦的標(biāo)準(zhǔn)(JC/T746-2007)強(qiáng)度要求，因此，在水泥瓦原料中使用余灰主要體現(xiàn)在廢物利用方面。本發(fā)明將在建筑領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用，市場前景廣闊。水泥優(yōu)選為硅酸鹽系列水泥或硫鋁酸鹽水泥。砂優(yōu)選細(xì)度模數(shù)為2.3-3.0、含泥量為0-2.0%的自然砂。憎水劑優(yōu)選為硬脂酸f5、硬脂酸鎂類或PowderA(德國瓦克公司商品)類等，選用硬脂酸鈣或硬脂酸鎂時(shí)用量在1.3-2.0份，選用PowderA類時(shí)用量在0.12份。在本發(fā)明中憎水劑用于降低吸水率以符合水泥瓦標(biāo)準(zhǔn)要求。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。實(shí)施例1、摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦的制備及其性能檢測用下述方法制備余灰水泥瓦，具體方法包括以下步驟1)稱重取料余灰(平均粒徑0.15mm)5kg,普通硅酸鹽水泥(P.042.5型號(hào)，購自河北省冀東水泥集團(tuán)有限責(zé)任公司)95kg，河砂(細(xì)度模數(shù)為2.5)150kg，水26kg，將上述原料混合均勻成濕料；2)將濕料填入標(biāo)準(zhǔn)模具中壓制成型；壓力10MPa，加壓保持時(shí)間3秒；3)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)脫模后，在不淋水的情況下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，后浸水泡養(yǎng)護(hù)；得到摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦。按照《混凝土瓦》標(biāo)準(zhǔn)JC/T746-2007(表1)中的性能檢測方法對(duì)本發(fā)明摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦進(jìn)行檢測。檢測結(jié)果如表2所示，表明用本發(fā)明方法制備的摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦不僅符合標(biāo)準(zhǔn)，抗折強(qiáng)度指標(biāo)還高于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。表1《混凝土瓦》標(biāo)準(zhǔn)JC/T746-2007中水泥瓦的性能指標(biāo)項(xiàng)目單位指標(biāo)抗折強(qiáng)度N》1200吸水率%《10抗?jié)B性能—瓦片背面不得出現(xiàn)滲水現(xiàn)象經(jīng)25次凍融循環(huán)后，抗折強(qiáng)度N》1200經(jīng)25次-2(TC至+20'0凍融循環(huán)后，抗?jié)B性能—瓦片背面不得出現(xiàn)滲水現(xiàn)象5表2按JC/T746-2007標(biāo)準(zhǔn)的檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例2、摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦的制備及其性能檢測用下述方法制備摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦，具體方法包括以下步驟1)稱重取料余灰(平均粒徑O.lmm)40kg,硫鋁酸鹽水泥(R-SAC42.5型號(hào)，購自唐山六九水泥有限公司)80kg，河砂(細(xì)度模數(shù)為3.0)130kg，硬脂酸鈣2.0kg，水32kg，將上述原料混合均勻；2)壓制成型；壓力20MPa，加壓保持時(shí)間2秒；3)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)脫模后，在不淋水的情況下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，后淋水養(yǎng)護(hù)。得到摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦。按照《混凝土瓦》標(biāo)準(zhǔn)JC/T746-2007(表1)中的性能檢測方法對(duì)本發(fā)明摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦進(jìn)行檢測。檢測結(jié)果如表3所示，表明用本發(fā)明方法制備的摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦符合標(biāo)準(zhǔn)，抗折強(qiáng)度指標(biāo)還高于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。表3按JC/T746-2007標(biāo)準(zhǔn)的檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例3、摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦的制備及其性能檢測用下述方法制備摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦，具體方法包括以下步驟1)稱重取料余灰(平均粒徑0.25mm)30kg,普通硅酸鹽水泥(P.042.5型號(hào)，購自河北省冀東水泥集團(tuán)有限責(zé)任公司)50kg，河砂(細(xì)度模數(shù)為2,3)170kg，硬脂酸鈣1.3kg，水20kg，將上述原料混合均勻；2)壓制成型；壓力6MPa，加壓保持時(shí)間3秒；3)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)脫模后，在不淋水的情況下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，后自然養(yǎng)護(hù)；得到摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦。按照《混凝土瓦》標(biāo)準(zhǔn)JC/T746-2007(表1)中的性能檢測方法對(duì)本發(fā)明摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦進(jìn)行檢測。檢測結(jié)果如表4所示，表明用本發(fā)明方法制備的摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦符合標(biāo)準(zhǔn)，抗折強(qiáng)度指標(biāo)還高于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。表4按JC/T746-2007標(biāo)準(zhǔn)的檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例46、摻有爐渣的環(huán)保型水泥瓦的制備及其性能檢測(增加幾個(gè)實(shí)施例以支持權(quán)利要求數(shù)值范圍)按表5配比取料，用與實(shí)施例l一3相同的方法制備摻有爐渣的環(huán)保型水泥瓦，按照《混凝土瓦》標(biāo)準(zhǔn)JC/T746-2007(表l)中的性能檢測方法對(duì)獲得的摻有爐渣的環(huán)保型水泥瓦進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如表5所示，表明用本發(fā)明方法制備的摻有爐渣的環(huán)保型水泥瓦符合標(biāo)準(zhǔn)，抗折強(qiáng)度指標(biāo)還高于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。表5實(shí)施例46的原料配比及產(chǎn)品檢測結(jié)果原料實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6原料名要求用量(kg)生物電廠余灰平均粒徑0.3誦40530水泥型號(hào)P.042.59012570河砂細(xì)度模數(shù)2.5120120150憎水劑硬脂酸鎂2.0——PowderA——0.12水—393926性能檢測項(xiàng)目單位抗折強(qiáng)度N2057.863086.781961.39吸水率%8.77.810.0抗?jié)B性能一瓦片背面無滲水現(xiàn)象瓦片背面無滲水現(xiàn)象瓦片背面無滲水現(xiàn)象經(jīng)25次凍融循環(huán)后，抗折強(qiáng)度N1961.392926.011800.62經(jīng)25次凍融循環(huán)后，抗?jié)B性能—瓦片背面無滲水現(xiàn)象瓦片背面無滲水現(xiàn)象瓦片背面無滲水現(xiàn)象以上實(shí)施例顯示，本發(fā)明能夠利用廢棄余灰制備環(huán)保型水泥瓦，其產(chǎn)品完全符合現(xiàn)行混凝土瓦標(biāo)準(zhǔn)，并且，在抗折強(qiáng)度等性能指標(biāo)上大大高于標(biāo)準(zhǔn)要求，具有優(yōu)異的性能。并且，本發(fā)明利用了廢棄資源，制備過程中也沒有新的污染產(chǎn)生，適應(yīng)環(huán)保理念，本發(fā)明將在建筑領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用，市場前景廣闊。權(quán)利要求1、一種摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦，是在普通水泥瓦原料的基礎(chǔ)上添加生物電廠余灰制備得到的水泥瓦。2、根據(jù)權(quán)利l所述的摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦，其特征在于所述環(huán)保型水泥瓦的原料配方包括以下重量份數(shù)比的組分生物電廠余灰5-40份，水泥50-125份，砂120-170份，憎水劑0-2.0份，水20-39份。3、根據(jù)權(quán)利l所述的摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦，其特征在于所述生物電廠余灰是由火力發(fā)電廠的排煙余料，平均粒徑范圍為0.1-0.3mm。4、根據(jù)權(quán)利l所述的摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦，其特征在于所述水泥為硅酸鹽系列水泥、硫鋁酸鹽水泥。5、根據(jù)權(quán)利l所述的摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦，其特征在于所述砂為細(xì)度模數(shù)為2.3-3.0，含泥量為0-2.0%自然砂。6、根據(jù)權(quán)利l所述的摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦，其特征在于所述憎水劑優(yōu)選為硬脂酸鈣、硬脂酸鎂類或PowderA類等。7、根據(jù)權(quán)利6所述的摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦，其特征在于所述憎水劑選用硬脂酸鈣或硬脂酸鎂，其在所述環(huán)保型水泥瓦原料中的用量為1.3-2.0重量份。8、根據(jù)權(quán)利6所述的摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦，其特征在于所述憎水劑選用PowderA，其在所述環(huán)保型水泥瓦原料中的用量為0.12重量份。9、一種制備權(quán)利要求1至8任一所述摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦的方法，包括以下步驟1)按重量份數(shù)配比取料，將原料攪拌混合均勻成濕料；2)將濕料填入模中壓制成型，壓力6-20MPa，加壓保持時(shí)間不少于2秒；3)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)脫模后，在不淋水的情況下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后浸水、淋水或自然養(yǎng)護(hù)，得到摻有余灰的環(huán)保型水泥瓦。全文摘要本發(fā)明公開了一種摻有生物電廠余灰的環(huán)保型水泥瓦及其制備方法。所述環(huán)保型水泥瓦是在普通水泥瓦原料基礎(chǔ)上添加生物電廠余灰制得的環(huán)保型水泥瓦，原料包括生物電廠余灰5-40份，水泥50-125份，砂120-170份，憎水劑0-2.0份，水20-39份。實(shí)驗(yàn)證明，該水泥瓦中添加的余灰在水泥瓦的抗折強(qiáng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的同時(shí)，還可以消耗大量廢棄火力發(fā)電廠的排煙余料，利用了廢棄物，節(jié)約了資源并保護(hù)了環(huán)境。本發(fā)明將在建筑領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用，市場前景廣闊。文檔編號(hào)E04D1/00GK101624857SQ20091009006公開日2010年1月13日申請日期2009年7月27日優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日發(fā)明者蓓孫,李清海申請人:中國建筑材料科學(xué)研究總院