一种基于湿磨工艺的粉煤灰浆体材料制备方法及用途

摘要

本发明提供了一种基于湿磨工艺的粉煤灰浆体材料制备工艺及用途，其特征在于，由粉煤灰、分散剂、稳定剂、水泥和水组成，按质量百分数计分别为粉煤灰50‑60％、分散剂1‑3％、稳定剂0.2‑0.4％、水泥5‑10％，余量水，通过湿磨工艺制得粉煤灰浆体材料。本发明的粉煤灰浆体材料在水泥基材料中可以等量取代20‑30％的水泥。本发明的粉煤灰浆体材料相对于原水泥具有更高的水化程度以及极高的活性，当部分取代水泥后，可以明显提升早期强度，且可以优化级配，使得后期强度也有一定提升。本发明制备工艺简单，制备过程易控制，能耗低，所用原料环保，无有害物质引入和排放，易于推广和应用。

说明书

技术领域

本发明涉及胶凝材料技术领域，特别涉及一种基于湿磨工艺的粉煤灰浆体材料制备方法，该粉煤灰浆体材料应用于水泥基材料领域，用途是替代部分水泥。

背景技术

水泥生产是一个高能耗的过程，水泥的生产不仅耗费大量的不可再生能源，还会释放大量的CO

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提出一种基于湿磨工艺的粉煤灰浆体材料，是通过对粉煤灰掺加一定量的稀土元素，来制备一种高效粉煤灰浆。该粉煤灰浆体材料能够破坏粉煤灰玻璃体结构，提高其细度，增大其比表面积，并诱导粉煤灰快速水化，促进其火山灰效应，在不损失水泥混凝土强度的同时提高混凝土中的粉煤灰掺量、减少水泥用量，从而实现节能减排及解决现有粉煤灰-水泥砼早强低，有效利用率低的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于湿磨工艺的粉煤灰浆体材料制备工艺，其特征在于，由粉煤灰、分散剂、稳定剂、水泥和水组成，按质量百分数计，分别为粉煤灰50～60％、分散剂1～3％、稳定剂0.2～0.4％、水泥5～10％，余量为水，通过湿磨工艺制得粉煤灰浆体材料；所述粉煤灰浆的固含量为50～60％，中值粒径为10～50μm。

进一步的，所述分散剂的制备是将水泥、粉煤灰浆、水，按照质量比为1∶2∶6混合得到混合液，常温搅拌6～12h即得分散剂。

进一步的，所述粉煤灰浆是将粉煤灰与水按照质量比(1～1.5)∶1混合研磨0.5～1h而成，所述粉煤灰浆的固含量为50～60％，中值粒径为20～50μm。

进一步的，所述稳定剂采用复合稀土矿粉添加剂、苯甲酸、己二酸及水按质量比为2∶1∶2∶5混合，调节pH5～6，搅拌3.5～4.5h，加热烘干而成。

进一步的，所述复合稀土矿粉为钾铈镧氯化物。

进一步的，所述稳定剂质量为所述粉煤灰浆质量的0.3％。

进一步的，在所述湿磨过程中采用的研磨体为钢研磨体，且所述钢研磨体与所述粉煤灰浆体的质量比为(2～3)∶1；所述钢研磨体的级配为：15mm∶10mm∶5mm＝2∶3∶5。

所述粉煤灰浆体材料在水泥基材料中的应用用途，可以等量取代20-30％的所述水泥。

相对于现有技术，本发明具有以下技术优势：

1、本发明的以普通粉煤灰为主要原料，在湿磨工艺过程中，加入分散剂和稳定剂，得到中值粒径为20～50μm的粉煤灰浆体材料。由于在湿磨工艺处理后，整个浆体处于“预水化”状态，且由于粒度细化，使得本发明的粉煤灰浆体材料相对于原水泥具有更高的水化程度以及极高的活性，当部分取代水泥时，可以明显提升早期强度，且可以优化级配，使得后期强度也有一定提升。其中，3d强度增长比可达100％。

2、本发明采用湿磨方法制备粉煤灰浆体材料，制备工艺简单，过程易控制，能耗低。

3、本发明所用原料环保，无有害物质引入和排放，易于推广和应用，且本发明对水泥基材料的耐久性无不利影响。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明具体描述。

一种基于湿磨工艺的粉煤灰浆体材料制备工艺及用途，包括以下步骤实现：

步骤1：将购买的粉煤灰与水，按照质量比(1～1.5)∶1混合研磨0.5～1h，获得粉煤灰浆；该粉煤灰浆的固含量为50～60％，中值粒径为20～50μm；

步骤2：将水泥、所述粉煤灰浆、水，按照质量比1∶2∶6混合，得到混合液；常温搅拌6-12h，即得分散剂；

步骤3：所述稳定剂采用含有复合稀土矿粉添加剂的钾铈镧氯化物制备，所述稳定剂按照制备质量比为钾铈镧氯化物、苯甲酸、己二酸及水按质量比为2∶1∶2∶5混合，调节pH5～6，搅拌3.5～4.5h，加热烘干而成；该加热的温度不宜太高以免液体强烈蒸发，略高于环境温度10(夏天)～30(冬天)度为佳；搅拌4h效果最佳；

所述稳定剂占所述粉煤灰浆质量的0.2～0.4％，其中0.3％效果最佳。

步骤4：将所述粉煤灰、分散剂、稳定剂和所述水混合后，进行湿磨，即得粉煤灰浆体材料；在此湿磨工艺处理后，整个浆体处于“预水化”状态，且由于粒度细化；

在所述湿磨过程中，其研磨体为钢研磨体，且所述钢研磨体与粉煤灰浆体的质量比为(2～3)∶1；所述钢研磨体的级配为：15mm∶10mm∶5mm＝2∶3∶5。所述湿磨工艺为现有技术，是将配制成固定成分的粉末原料，通过该工艺过程使其具备有一定颗粒度、各组元均匀分布的混合料浆。

所述的粉煤灰浆体材料用于在水泥基材料中，经过试验测试，可以等量取代20-30％的所述水泥。

本发明以普通粉煤灰为主要原料，在湿磨工艺过程中，加入分散剂和稳定剂，得到中值粒径为20-50μm的粉煤灰浆体材料。由于在湿磨工艺处理后，整个浆体处于“预水化”状态，且由于粒度细化，使得本发明的粉煤灰浆体材料相对于原水泥具有更高的水化程度以及极高的活性，当部分取代水泥时，可以明显提升水泥早期强度，且可以优化级配，使得后期强度也有一定提升。其中，3d强度增长比可达100％。