减水剂废渣在水泥生产中的应用技术.doc

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1、减水剂废渣在水泥生产中的应用技术发布时间：2010-01-19　文章作者：来源：中国减水剂网　　摘要：本文主要介绍了利用减水剂废渣代替部分脱硫石膏和助磨剂生产水泥减少环境污染的技术措施，以及利用这种水泥配制预拌混凝土的可行性，有重要的资源综合利用价值。　　关键词：减水剂废渣；脱硫石膏；增强机理；净浆流动度　　1前言　　随着萘系高浓高效减水剂产量的提高，含硫酸盐和萘系减水成分的污染性废渣排放量越来越大。对于生产规模较小的外加剂厂家，这些废渣还能暂时贮存于废渣场。但是对于连续生产萘系高浓高效减水剂的企业而言，他们排放的废渣占用了大量的农田，严重污染堆场周围环境。为了消除减水剂废渣对环境

2、的污染，尝试用减水剂废渣代替部分石膏和助磨剂，生产出可用于预拌混凝土生产的水泥，我们进行了本项目的研究。　　2原材料　　2.1水泥熟料　　为使研究结果具有普遍适用性，在选取原材料时分别选用从杭州、宁波两地的两个水泥厂取来样品。水泥熟料的矿物组成、化学成份及率值祥见表1.  　　2.2矿渣　　为了确保水泥质量的稳定，降低水泥水化热，满足预拌混凝土生产的要求，试验中选用了性能比较稳定的两种水渣，其技术指标见表2.  　　2.3炉渣　　由于水渣属于供应量比较紧缺的资源，为充分利用当地资源，提高水泥活性，我们在试验中选用了当地某热电厂排出的炉渣。将炉渣和水淬矿渣按等比例混合后制成混合材使用

3、。　　2.4脱硫石膏　　为了推动环保事业的进步，充分利用电厂废料，本研究选用某热电厂排放的脱硫石膏作为水泥的调凝剂。其化学成份见表3  　　2.5减水剂废渣　　为了大量利用减水剂废渣，确保实验结果的普遍适用性，我们随机选取了减水剂废山上的样品进行试验。其混合样化学成份见表4 　　3水泥性能试验　　3.1水泥小磨试验　　首先准备好原材料：水泥熟料（简称A）、矿渣（简称B）、炉渣（简称C）、脱硫石膏（简称D）、减水剂废渣（简称E）；根据多年的研究经验，我们确定了初步的配料比，经准确称量后加入球磨机，粉碎20min后，用0.08mm方孔筛筛分，将筛下的样品盛放到水泥样品铁桶中进行性能测试

4、，试验结果见表5.　　3.2试验结果分析　　由表5数据可知，采用减水剂废渣部分代替脱硫石膏和助磨剂配制的水泥样品有如下特点：　　（1）使用减水剂废渣后，水泥配料中混合材掺量范围为25%-55%,水泥的比表面积增大，说明减水剂废渣具有一定的助磨作用，初凝时间推迟大约15min,终凝时间推迟大约40min,水泥安定性全部合格。　　（2）采用同一熟料配制的水泥，使用减水剂废渣后脱硫石膏用量减少，随着混合材掺量的增加水泥的3d和28d强度有逐渐降低的趋势。　　（3）使用减水剂废渣时，当混合材掺量达55%时仍然能够生产出合格的32.5级复合硅酸盐水泥。　　（4）由熟料1到2同配料比的试验可知

5、，对不同厂家的熟料，使用减水剂废渣后混合材掺量变化规律与水泥的强度的变化规律一致，说明减水剂废渣对两种熟料均具有较强的适应性。  　　3.3工业性生产试验　　根据小磨试验结果，我们选用熟料1在粉磨站同配料比进行工业性生产试验，在水泥稳定生产2小时后，采用连续取样，每小时取样一次，抽取了四组样品进行检测，与对比样品的检测结果比较，数据见表6. 　　3.4大批量工业生产试验结果分析　　根据表6试验数据可知，采用大批量工业化大磨生产时，由于物料流动性大，原材料混合分散得更均匀，因此减水剂废渣的助磨和增强效果比小磨试验更理想。水泥比表面积与对比样相近，初凝时间推迟20min以上，终初凝时间

6、推迟40min左右，安定性得到改善，3d、28d强度均高于对比样。因此减水剂废渣部分代替石膏和助磨剂应用于大批量水泥的工业化生产，具有一定的助磨作用，能激发混合材的活性，可以生产出质量稳定的水泥。　　3.5减水剂废渣增强机理　　根据多年研究分析和总结，用减水剂废渣部分取代石膏和助磨剂生产水泥，其增强机理主要有以下几个方面：　　（1）助磨超细增强机理　　用减水剂废渣取代部分石膏和助磨剂之后，混合材主要为水渣和炉渣，炉渣易磨性比矿渣好，减水剂废渣具有很强的分散作用。在水泥生产过程中，熟料、矿渣、炉渣、脱硫石膏经混合进入球磨机后，由于这些原料颗粒都存在结构缺陷和微裂纹，减水剂废渣的加入就

7、如同楔子一样进入缺陷和微裂纹部位，在原料内部形成强大的膨胀应力，当磨机运转时，研磨体撞击和挤压这些水泥原料颗粒，由于内外应力的共同作用，使水泥更加容易磨细，从而提高水泥的比表面积，改善了水泥颗粒级配，最终使水泥水化时化学反应的面积变大，提高了水泥强度。　　（2）晶种成长增强机理　　减水剂废渣主要由硫酸钙和萘系高效减水剂残存部分组成，分子晶体结构中存在各种类似于钙矾石的晶种，在水泥水化反应过程中，由于固相反应生成的水泥石固溶胶结构与晶种相似，它们互相溶解、分散吸收了大量