CN102633530A

CN102633530A - 高钙固硫粉煤灰掺加普通粉煤灰生产加气混凝土砌块工艺

Info

Publication number: CN102633530A
Application number: CN2012101484493A
Authority: CN
Inventors: 钟继; 陈滨; 王冬
Original assignee: BIJIE CHANGTAIYUAN ENERGY-SAVING BUILDING MATERIAL Co Ltd
Current assignee: BIJIE CHANGTAIYUAN ENERGY-SAVING BUILDING MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2012-08-15

Abstract

本发明提供了一种高钙固硫粉煤灰掺加普通粉煤灰生产加气混凝土砌块工艺，该工艺按照重量配比是由原料高钙固硫粉煤灰55～70份、普通粉煤灰5～20份、石膏4～6份、石灰10～15份、水泥8～12份、水40～42份和铝粉膏0.06～0.08份经过搅拌、浇注、静停、切割、蒸压养护等生产步骤制得成品。本发明采用高钙固硫粉煤灰掺加普通粉煤灰生产加气混凝土砌块，不仅解决了高钙固硫粉煤灰生产加气混凝土砌块的技术难题，为高钙固硫粉煤灰的综合利用起到积极的推动作用，同时可提高加气混凝土砌块的制品强度和抗折性，降低生产成本，大幅度提高产品质量，提高制品合格率。

Description

高钙固硫粉煤灰掺加普通粉煤灰生产加气混凝土砌块工艺

技术领域

本发明涉及一种蒸压加气混凝土砌块生产工艺，特别是一种用高钙固硫粉煤灰掺加普通粉煤灰生产加气混凝土砌块的生产工艺。

背景技术

加气混凝土砌块是一种以硅质材料(如硅砂、粉煤灰等)与钙质材料(如水泥、石灰)为主要原材料、铝粉膏为发气剂，经搅拌、浇注、发气、静停、切割、蒸压养护而成的新型墙体材料，广泛用于工业、民用建筑物。可做一般建筑结构中低层建筑的承重墙，高层建筑的内墙，框架结构的内外填充墙或外墙板。加气混凝土砌块具有环保、质轻、易加工、隔音、隔热、保温等特点，是国家大力推广替代粘土实心砖的新型建筑节能墙体材料，这使加气混凝土砌块得到了高速的发展。目前大多是采用普通粉煤灰生产加气混凝土砌块，但利用高钙固硫粉煤灰生产加气混凝土砌块因该粉煤灰的化学活性较差而未得到发展。

高钙固硫粉煤灰是使用循环流化床燃烧的炉内燃烧脱硫工艺所排放的粉煤灰。这是一种新型的燃煤发电技术，可燃烧各种劣质燃料如高硫高灰煤、煤矸石、泥煤、尾矿、炉渣等。由于燃煤的适应性广，且在燃煤中添加了一定比例的石灰石粉，使得高钙固硫粉煤灰的成分波动比较大，综合利用受到很大限制。另外，由于高钙固硫粉煤灰中活性二氧化硅、三氧化二铝均较普通粉煤灰低，而三氧化硫及氧化钙含量则较高，若根据GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》检测该粉煤灰，其将因为较高的三氧化硫含量(≥3％)超标而不能用于水泥和混凝土中，给高钙固硫粉煤灰的综合利用带来问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高钙固硫粉煤灰掺加普通粉煤灰生产加气混凝土砌块工艺，该工艺不仅解决了高钙固硫粉煤灰生产加气混凝土砌块的技术难题，为高钙固硫粉煤灰的综合利用起到积极的推动作用，同时可增加加气混凝土砌块的制品强度，大幅度提高产品质量。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种高钙固硫粉煤灰掺加普通粉煤灰生产加气混凝土砌块工艺。该工艺为：按照重量配比，由原料高钙固硫粉煤灰55～70份、普通粉煤灰5～20份、石膏4～6份、石灰10～15份、水泥8～12份、水40～42份和铝粉膏0.06～0.08份经过以下生产步骤制得成品：

(1)原料准备：按上述重量配比称取高钙固硫粉煤灰、普通粉煤灰和石膏，加入水制成料浆，储存待用；将块状生石灰破碎成直径小于2cm的小块后送入球磨机粉磨成80μm筛筛余小于15％的石灰粉灰，储存待用；

(2)配料搅拌：按上述重量配比称取水泥、铝粉膏，与上述步骤(1)中的料浆、石灰粉灰一起搅拌，然后浇注；浇注温度控制在40～50℃之间；

(3)静停：浇注完成后静停1.5～2小时，进行发气和坯体成型；

(4)切割：利用钢丝切割成需要的规格；

(5)蒸压养护：切割完成后送入蒸压釜中进行养护。

上述的高钙固硫粉煤灰掺加普通粉煤灰生产加气混凝土砌块工艺，所述的步骤(3)中，静停区域的温度控制在35～45℃之间。

前述的高钙固硫粉煤灰掺加普通粉煤灰生产加气混凝土砌块工艺，所述的步骤(5)中，切割完成后送入蒸压釜中养护，经过2～2.5小时后将蒸汽压力升高到1.1～1.2Mpa、温度升高到185～195℃，保持7～8小时进行化学反应后再降温1.5～2小时。

粉煤灰分为普通粉煤灰和高钙粉煤灰，高钙粉煤灰又分为高钙低硫粉煤灰(SO₃含量＜3％)和高钙固硫粉煤灰(SO₃含量≥3％)，高钙固硫粉煤灰具有如下性质：1、高钙固硫粉煤灰中SiO₂、CaO、SO₃含量均不符合生产加气混凝土砌块所需粉煤灰的技术要求，并且含量不稳定且偏差很大，如CaO含量在9.28～24.57％之间，而SO₃和f-CaO均超出了10％，致使高钙固硫粉煤灰不能用于水泥和普通混凝土中；f-CaO作为死烧灰相当于石灰里的过烧灰，其膨胀性对加气混凝土生产带来了很大的麻烦，会造成如缺棱掉角等产品质量缺陷。2、高钙固硫粉煤灰的燃烧温度在900℃以下，高钙固硫粉煤灰中只含有微量的玻璃体，且Fe₂O₃主要以赤铁矿和磁铁矿形式存在，高钙固硫粉煤灰颜色发红，而且高钙固硫粉煤灰活性物质太少，使生产出的产品也为红色且蒸养时的化学反应较慢。3、高钙固硫粉煤灰中含有β-C₂S、C₃S、C₃A等熟料，具有自硬性强的特点，造成浇注发气时稠化快容易憋气、管道容易堵塞等现象。4、高钙固硫粉煤灰细度太细，0.08mm方孔筛筛余量均小于1％，标准稠度需水量大，在生产过程中料浆稠，流动性差，综合水料比达0.75，使石灰耗量大，蒸养透气性差，坯体外观效果相对较差但浇注稳定不易塌模。

针对高钙固硫粉煤灰的以上性质，本发明利用高钙固硫粉煤灰并掺加与高钙固硫粉煤灰性质不同的普通粉煤灰，吸取两种粉煤灰的优点、避免两者的不足，成功地生产出了符合国家标准的加气混凝土砌块。通过本公司蒸压加气混凝土砌块生产线大规模生产试验，现平均日产可达600m³/d。其中两种粉煤灰的总掺量达到了73-78％，其余为石膏、水泥、石灰。两种粉煤灰之间的比列可通过高钙固硫粉煤灰中CaO含量的多少调节，当高钙固硫粉煤灰中CaO含量超过15％时该灰掺量为两种粉煤灰总用量的80％；当高钙固硫粉煤灰中CaO含量小于15％时该灰掺量可以适当增大，甚至完全使用，生产出的产品各项指标符合B06级要求，平均容重为570kg/m³，平均抗压强度为3.8MPa，合格率已稳居99％以上。

普通粉煤灰的性能及其作用如下：1、其物理性能和化学成分均完全符合生产加气混凝土的技术要求，在高钙固硫粉煤灰中掺加此灰后可使f-CaO在组份里面含量相对降低，也能相对降低高钙固硫粉煤灰的自硬性。2、该粉煤灰SiO₂、Al₂O₃、玻璃体含量均较高，活性好，掺加此灰后能在一定程度上提高混合粉煤灰的反应活性，为坯体在蒸压养护时的化学反应提供了良好的条件。3、标准稠度需水量小，制备的料浆流动性好，生产出的成品大气孔少，表面光洁，颜色为稳重的青灰色，外观质量好，综合水料比不到0.4，但制品较脆，抗折性能差，搬运过程中易产生损耗，掺加高钙固硫粉煤灰后正好综合了两种粉煤灰的优点，制品外观质量好，综合水料比在0.6左右，使石灰用量得到相应降低，并且制品不脆，抗折性能好，产品损耗低。4、颗粒相对较粗，0.08mm方孔筛筛余量达12％，能与高钙固硫粉煤灰形成一定的级配，对制品强度的提高起到了较好的作用。

目前在利用高钙固硫粉煤灰的报道方面，主要集中在生产硫酸盐水泥、水泥混合材、分子筛、土壤改性剂、蒸压砖等方面。即使有极少部分使用高钙固硫粉煤灰生产加气混凝土的，但其所用高钙固硫粉煤灰的f-CaO含量通常在1％～3.6％，SO₃含量在3％～7％，远低于本公司所用的毕节热电公司排放的高钙固硫粉煤灰中f-CaO含量在1％～11.23％，SO₃含量在4％～10％，而且其制品容易缺棱掉角，目前还未得到广泛的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、解决了利用高钙固硫粉煤灰为主要原料生产蒸压加气混凝土砌块的技术难题，成功地生产出符合国家标准的蒸压加气混凝土砌块，否决了目前高钙固硫粉煤灰不能用于加气混凝土生产的说法。2、通过两种粗细不一的粉煤灰相结合，形成较好的颗粒级配，提高了蒸压加气混凝土砌块制品的强度。3、与采用普通粉煤灰生产的加气混凝土砌块相比，本发明的蒸压加气混凝土砌块制品的抗折性增强，使制品不易断裂，减少了制品在运输过程中的断裂废品，提高了产品合格率。4、在高钙固硫粉煤灰中氧化钙(CaO)含量较高时，可适当减少石灰和水泥的用量，降低了生产成本。5、利用高钙固硫粉煤灰生产蒸压加气混凝土砌块是资源综合利用的一大亮点，高钙固硫粉煤灰因不能用于水泥和普通混凝土中而只能采取堆放、填埋的形式排放，成为一种污染源，本发明对高钙固硫粉煤灰和石膏的用量接近80％，不但可大大降低企业生产成本，为企业创造丰厚的利润，而且为节能减排、循环经济的发展将起到积极推动作用。

附图说明

图1是本发明的生产工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1。如图1所示，按照以下步骤生产制得成品：

(1)原料准备：称取高钙固硫粉煤灰60份、普通粉煤灰15份、石膏5份，加入水制成料浆，储存待用；生石灰进厂时为块状，将块状生石灰12份破碎成直径小于2cm的小块后送入球磨机粉磨成80μm筛筛余小于15％的石灰粉灰，储存待用。

(2)配料搅拌：称取水泥10份、铝粉膏0.07份，与上述步骤(1)中的料浆、石灰粉灰一起搅拌，然后浇注；浇注温度控制在40～50℃之间；

(3)静停：浇注完成后静停1.5～2小时，在此期间进行发气和坯体成型；需要将静停区域的温度控制在35～45℃之间。

(4)切割：利用钢丝切割成需要的规格；

(5)蒸压养护：切割完成后送入蒸压釜中进行养护，经过2～2.5小时后将蒸汽压力升高到1.1～1.2Mpa、温度升高到185～195℃，保持7～8小时进行化学反应后再降温1.5～2小时。

本发明中各原料的作用及技术要求如下：

(1)石灰：①、提供有效CaO与粉煤灰中的SiO₂在高温高压下发生化学反应生成水化物为制品提供强度，并与水反应生成氢氧化钙为铝粉膏生成氢气发泡提供碱性；②、石灰水化放热促使坯体硬化。其技术要求见表1。

表1

(2)水泥：水泥的作用主要是提供钙质材料；调节浇注的稳定性；加速坯体的硬化和切割时的坯体塑性强度。其技术要求为符合现有国家标准的PO32.5普通硅酸盐水泥。

(3)石膏：石膏的作用是提高坯体的强度。由于在静停过程中，生成水化硫铝酸盐(钙)和C-S-H凝胶，使坯体在蒸压过程中出现温度差应力和湿度差应力的承受能力增强；还可提高制品的强度和降低收缩性，提高抗冻性；促使水化反应过程的速度，促进托贝莫来石转化，形成强度；且抑制水石榴子生成，使收缩值小；还可抑制石灰消解，降低消解温度，延缓料浆稠化速度，延缓水泥凝结速度。其技术要求见表2。

表2

(4)铝粉膏：铝粉膏的作用是与碱反应生成氢气发泡。其技术要求见表3。

表3

(5)粉煤灰：粉煤灰的作用是提供硅质原料与石灰、水泥中的CaO反应生成水化物，提高制品强度。其技术要求见表4。

表4

项目	技术要求
		SiO₂	＞40％
Al₂O₃	10-30％
		Fe₂O₃	＜10％
CaO	＜5％
		MgO	＜2％
SO₃	＜3％
		LOSS	＜12％
80μm筛余	＜20％

本发明中的粉煤灰有高钙固硫粉煤灰和普通粉煤灰，其成分见表5。

表5

本发明使用的原料最佳配比需根据所有原材料的成分来确定，特别是高钙固硫粉煤灰中的CaO含量和石灰的消解时间、温度和有效CaO含量。

实施例2。如图1所示，按照以下步骤生产制得成品：

(1)原料准备：称取高钙固硫粉煤灰55份、普通粉煤灰5份、石膏4份，加入水制成料浆，储存待用；生石灰进厂时为块状，将块状生石灰10份破碎成直径小于2cm的小块后送入球磨机粉磨成80μm筛筛余小于15％的石灰粉灰，储存待用；

(2)配料搅拌：称取水泥8份、铝粉膏0.06份，与上述步骤(1)中的料浆、石灰粉灰一起搅拌，然后浇注；浇注温度控制在40～50℃之间；

(4)切割：利用钢丝切割成需要的规格；

实施例3。如图1所示，按照以下步骤生产制得成品：

(1)原料准备：称取高钙固硫粉煤灰70份、普通粉煤灰20份、石膏6份，加入水制成料浆，储存待用；生石灰进厂时为块状，将块状生石灰10份破碎成直径小于2cm的小块后送入球磨机粉磨成80μm筛筛余小于15％的石灰粉灰，储存待用；

(2)配料搅拌：称取水泥12份、铝粉膏0.08份，与上述步骤(1)中的料浆、石灰粉灰一起搅拌，然后浇注；浇注温度控制在40～50℃之间；

(4)切割：利用钢丝切割成需要的规格；

本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高钙固硫粉煤灰掺加普通粉煤灰生产加气混凝土砌块工艺，其特征在于：按照重量配比，由原料高钙固硫粉煤灰55～70份、普通粉煤灰5～20份、石膏4～6份、石灰10～15份、水泥8～12份、水40～42份、铝粉膏0.06～0.08份，经过以下生产步骤制得成品：

(3)静停：浇注完成后静停1.5～2小时，进行发气和坯体成型；

(4)切割：利用钢丝切割成需要的规格；

(5)蒸压养护：切割完成后送入蒸压釜中进行养护。

2.根据权利要求1所述的高钙固硫粉煤灰掺加普通粉煤灰生产加气混凝土砌块工艺，其特征在于：所述的步骤(3)中，静停区域的温度控制在35～45℃之间。

3.根据权利要求1所述的高钙固硫粉煤灰掺加普通粉煤灰生产加气混凝土砌块工艺，其特征在于：所述的步骤(5)中，切割完成后送入蒸压釜中养护，经过2～2.5小时后将蒸汽压力升高到1.1～1.2Mpa、温度升高到185～195℃，保持7～8小时进行化学反应后再降温1.5～2小时。