固废基胶凝材料与再生复合掺合料的生产应用
一、固废基胶凝材料
固废基胶凝材料是以钢渣、矿渣、粉煤灰、尾矿、赤泥、工业副产石膏等工业固废为原材料,经加工磨细制备的水硬性胶凝材料。该材料兼具环保、经济适用且性能优异等特点,生产成本仅为水泥的一半,生产过程碳排放量约为水泥的十分之一,可作为水泥的替代品广泛应用在土木工程、道路工程、地下工程、矿山充填、海洋工程等领域。
1. 原材料选择钢渣:钢铁生产过程中产生的固体废弃物,含有丰富的铁、钙、镁等元素,具有潜在的水硬性。矿渣:高炉炼铁过程中产生的熔融矿渣,经急冷处理后可获得高活性的矿渣粉,适用于制备固废基胶凝材料。
粉煤灰:燃煤电厂排放的固体废弃物,含有一定量的硅、铝等元素,具有一定的火山灰活性。尾矿:矿山开采过程中产生的废弃物,含有多种矿物成分,可作为制备固废基胶凝材料的原料之一。赤泥: 铝土矿提炼氧化铝过程中产生的固体废弃物,含有较高的铁、铝等元素,具有潜在的水硬性。工业副产石膏:化工、电力等行业产生的固体废弃物,可作为制备固废基胶凝材料的调节剂。2. 生产工艺原材料预处理:将钢渣、矿渣、粉煤灰、尾矿、赤泥等固体废弃物进行破碎、筛分、粉磨等预处理,以获得符合要求的细度。
配料与混合:根据设定的配方,将预处理后的原材料进行配料与混合,确保各组分均匀分布。激发与养护:采用适当的激发剂,如硫酸盐、碱激发剂等,对混合料进行激发处理,然后将其置于适宜的环境中进行养护,以促进水化反应的进行。
3. 性能特点环保性:利用工业固废制备固废基胶凝材料,减少了固废的堆存与排放,有利于环境保护。经济性:生产成本较低,具有一定的市场竞争力。性能优异:具有良好的力学性能、耐久性能和长期性能,可满足土木工程等领域的使用要求。
二、再生复合掺合料再生复合掺合料是以废旧混凝土、建筑垃圾等再生资源为原料,经过破碎、筛分、粉磨等工艺处理后,与适量的外加剂、矿物掺合料等混合而成的复合材料。该材料可用于混凝土的制备,提高混凝土的力学性能、耐久性能和施工性能。1. 原材料选择废旧混凝土:来源于建筑物拆除、道路改造等产生的废旧混凝土块。建筑垃圾:包括砖块、砌块、砂浆等建筑废弃物。外加剂:如减水剂、引气剂等,用于改善混凝土的工作性能。矿物掺合料:如粉煤灰、矿渣粉等,用于提高混凝土的力学性能。
2.生产工艺破碎与筛分:将废旧混凝土、建筑垃圾等原料进行破碎处理,然后通过筛分获得符合要求的颗粒级配。粉磨与混合:将筛分后的颗粒进行粉磨处理,以获得符合要求的细度,然后与外加剂、矿物掺合料等进行混合,确保各组分均匀分布。3.性能特点环保性:利用废旧混凝土、建筑垃圾等再生资源制备再生复合掺合料,实现了资源的循环利用。经济性:降低了混凝土的生产成本,提高了经济效益。改善混凝土性能:再生复合掺合料的加入可显著提高混凝土的力学性能、耐久性能和施工性能。
三、生产应用1. 应用领域土木工程:如桥梁、隧道、道路等基础设施的建设。建筑工程:如房屋、厂房等建筑物的建设。地下工程:如地铁、地下管道等地下设施的建设。矿山充填:利用固废基胶凝材料和再生复合掺合料进行矿山充填,减少矿山开采对环境的影响。海洋工程:如海上平台、海底隧道等海洋设施的建设。2.应用效果 提高工程质量:固废基胶凝材料和再生复合掺合料的加入可提高混凝土的力学性能、耐久性能和施工性能,从而提高工程质量。降低成本:利用工业固废和再生资源制备的固废基胶凝材料和再生复合掺合料可降低混凝土的生产成本。
促进循环经济发展:固废基胶凝材料和再生复合掺合料的生产应用有利于实现资源的循环利用,促进循环经济的发展。综上所述,固废基胶凝材料与再生复合掺合料的生产应用具有广阔的前景和重要的意义。通过合理利用工业固废和再生资源,不仅可以降低生产成本、提高工程质量,还可以促进循环经济的发展和环境保护的实现。
来源:城投建筑废弃物处置
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