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工業固廢在無機保溫砂漿中的應用

  • 作者:匯勝紙管(濰坊)有限公司
  • 時間:2017/4/29

      無機保溫砂漿主要由內部多孔且具有保溫性質的無機輕質骨料、膠凝材料、添加劑和其他摻合料組成,是一種低密度、耐腐蝕、不易開裂脫落且防火等級高的無機建筑保溫材料。近年來,結合工業固體廢棄物大量堆存的問題,將其有效地應用到無機保溫砂漿中,成為專家學者們的研究熱點。

       工業固體廢棄物(簡稱工業固廢)是指在工業生產加工過程中排出的燃料廢渣、冶煉及化工過程廢渣、采礦廢石或選礦尾礦等不再具有使用價值或已被提取出有用組分的剩余廢棄物。2012年我國工信部將尾礦、煤矸石、粉煤灰、冶煉渣、副產石膏等作為工業固廢重點處理對象。目前固體廢棄物資源化利用技術種類多且發展快,例如利用其生產建筑材料、微晶玻璃、干混砂漿、路用材料、輕質陶粒、高性能陶瓷等。作為“放錯了地方的資源”,利用工業固體廢棄物生產無機保溫砂漿,不僅能夠大量消耗工業固廢,而且還能有效改善無機保溫砂漿自身的各種性能,從而實現良好的經濟、社會和環境效益。

  利用工業固廢生產輕骨料
  輕骨料在無機保溫砂漿中主要起骨架和保溫隔熱的作用,除了市場上已有的?;⒅?、膨脹珍珠巖等輕骨料,工業固廢同樣可以達到低密高強的性能要求。有專家采用淤泥陶砂和廢棄加氣混凝土復合?;⒅樽鳛楸厣皾{骨料,分別制備出兩種自保溫墻體配套砂漿。還有專家以粉煤灰、電石渣和脫硫石膏為主要原料,采用一次低溫燒成工藝,成功制備出具有多微孔結構的新型無機膠凝材料。研究利用廢舊資源生產保溫砂漿輕骨料,不僅可以有效降低保溫砂漿生產成本,而且是綜合回收工業廢舊陶砂或加氣材料的方向之一,同時也為新型無機保溫砂漿骨料的研究提供了技術參考。
  利用工業固廢生產膠凝材料
  膠凝材料在無機保溫砂漿中主要起膠結作用,同時也使砂漿具有足夠的強度和施工性能。常用的膠凝材料是水泥,但近年很多工業固體廢棄物(礦渣、粉煤灰、脫硫石膏、煤矸石)被開發成輔助膠凝材料。
  1.粉煤灰
  粉煤灰是我國當前排量較大的工業廢渣之一,是燃煤電廠排出的主要固體廢物。粉煤灰容重輕且具有一定的水硬活性。有專家以工業廢渣粉煤灰作為膠凝材料替代部分水泥,用?;⒅樽鳛闊o機輕骨料來制備干混無機保溫砂漿。研究表明,隨著粉煤灰摻量的增大,砂漿的抗壓強度呈現先增大后減小的趨勢,當粉煤灰的摻量為20%時,可制備出性能較好的保溫砂漿。
  2.礦粉
  向無機保溫砂漿中摻加礦粉能夠改善砂漿的物理力學性能,增加混泥土的強度和使用壽命,同時提高抗滲性和耐水性。
  3.石膏
  石膏與適量水拌和后能形成可塑性良好的漿體,隨著石膏與水的反應,漿體的可塑性消失而很快發生凝結,硬化后進一步產生和發展強度。
  利用工業固體廢棄物生產外加劑和摻合料在無機保溫砂漿中加入外加劑用于改善砂漿的性能,工業固廢也可以起到類似的作用。而向保溫砂漿中加入摻合料,目的是在不影響砂漿產品性能的基礎上,盡可能地降低原材料的成本。
  利用尾礦砂生產集料
  尾礦砂作為主要工業固體廢棄物之一,其堆存占用了大量的土地資源,增加了企業的治理成本,尾礦砂的綜合利用成為專家學者頗為關心的課題。一般來說,砂的摻入可以提高砂漿的工作性、物理力學性能和抗干縮性能,但砂的密度大、熱導率高,容易導致砂漿干密度增大,含氣量降低,對保溫砂漿的熱工性能不利。因此,雖然尾礦砂可以摻入到普通干混砂漿中作為集料使用,在砂漿熱工性能的基礎上,嚴格控制砂的摻入量和粒度級配。
  工業固廢在無機保溫砂漿應用中的發展趨勢
  工業固廢應用于無機保溫砂漿中,一方面可以改善保溫砂漿的性能,提高經濟效益;另一方面,可以使現有工業固廢得到消耗,從而減輕企業和社會的治理壓力。從目前的研究和應用情況看,其發展趨勢如下:
  一是工業固體廢棄物作為原料制備無機保溫砂漿時,在滿足相關標準的基礎上,盡可能地增大摻加量。
  二是更多種類的固體廢棄物將被應用到無機保溫砂漿等建筑材料的生產中來,而有目的性地針對某一類工業固廢的相關機理研究也會越來越多。
  三是目前針對摻加工業固體廢棄物的保溫砂漿還沒有較為統一的規范標準,不過對粉煤灰、工業石膏、礦渣粉等幾種主要摻和成分,應當根據相關研究成果做出統一合理的性質要求。
  四是尾礦砂作為集料摻加到無機保溫砂漿中時,不同原料配方對尾礦砂的粒度級配有嚴格限制,因此尾礦砂在無機保溫砂漿中的應用會受到一定限制


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