《碱激发材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《碱激发材料（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划碱激发材料碱激发胶凝材料基本原理及其应用周素华在一些火山灰质的混合料中，存在着一定数量的活性二氧化硅、活性氧化铝等活性组分。这些活性组分与氢氧化钙反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙或水化硫铝酸钙等反应产物，其中，氢氧化钙可以来源于外掺的石灰，也可以来源于水泥水化时所放出的氢氧化钙。这就是火山灰反应，也就是碱性激发的原理。xCa(OH)2+SiO2+mH2OxCaOSiO2nH2OxCa(OH)2+Al2O3+mH2OxCaOAl2O3nH2O众所周知，工业废渣成分大都为SiO2、Al2
2、O3、CaO等，这类废渣自身没有或有很微弱胶凝性，但其大都是经急冷形成的玻璃体，本身具有热力学活性，因而可用机械、热力、化学方法激活，使之具有胶凝性。通用的方法是碱性激发或硫酸盐激发(即化学激发)。传统高钙体系水泥，碱含量很高，尤其是Ca(OH)2含量，当建筑物和土壤接触后，不同类型的粘土就开始与建筑物发生反应，消耗水泥基结构物内部的Ca(OH)2，当碱度低于维持水泥水化产物稳定所需的碱度时，水泥水化产物开始分解来维持其碱度，随着Ca(OH)2的不断消耗，水泥基材料的水化产物开始变成无胶凝性能的物质，建筑物的耐久性遭到破坏。凝石是碱激发材料的一个典型的代表，与水泥相比，它存在一定的优势：第一，
3、更环保。10吨水泥就要消耗7吨石灰石，产生6吨毒气；而凝石的原料，95%为工业废料，无需开山炸石取原料，更无需烧制，“绿色化”生产工艺完全无烟、无粉尘、无废水排放?第二，更优质。结构决定性能，水泥是硅钙体系，凝石是硅铝体系，“地球上的绝大部分石头都是后者，凝石在固结粘土细沙上的能力，在低温下抗冻的能力，和在特殊环境下受酸碱腐蚀的能力，普遍超出同标号水泥3倍以上！”在各个领域，凝石都能发挥作用：1、建筑领域建筑凝石除了具有普通水泥所不具有的一些特殊优异性能外，完全满足目前建筑常用水泥的各项性能指标，因此技术上可替代水泥应用于所有的建筑领域，如现浇混凝土、预制件、砌筑、抹面、地基处理，以及适应于普
4、通水泥的所有墙体材料和屋面材料。2、交通领域道路凝石与目前常用的道路水泥相对应，特别适合于制备凝石混凝土路面。道路凝石除了具备道路水泥的全部性能外，还具有明显的高抗折强度、高耐磨性、快硬早强和充足的后期强度增长空间。土工凝石与各类粘土颗粒、粉砂颗粒、各种沙砾及岩石都具有天然的亲合性，将土工凝石用于软弱地基土层的处理(GBJT一89)，当加入量为6时，其7天抗压强度可达81OMpa，因此可应用于路基处理。凝石特有的远远高于普通水泥制品的耐久性，抗碱、酸、盐及其它环境污染物侵蚀的能力使得凝石特别适合于制备超交通负荷条件下的混凝土桥梁及其它交通设施。3、工业建设安装领域凝石类胶凝材料所具有的耐酸、耐
5、碱、耐高温、快硬早强、高强等综合性能，使其特别适合于各类工业安装工程。如可用于各种设备基础的快速浇注、快速安装，特别是各种高温设备的耐热混凝土基础工程。在电力行业，60万千瓦大型机组所配套的锅炉烟囱，每根造价约3OOO万元，其中花在防酸耐热工程部分的费用就占整体造价的50，如果用凝石作为胶凝材料直接浇注耐酸混凝土，不但整体造价可下降50以上，还能大幅度缩短工期，延长使用寿命。耐酸凝石可用于工业领域各种强酸、强碱的容器及管道建设。4、海洋工程领域用凝石类胶凝材料制备海洋工程混凝土要比现有的水泥混凝土具有更好的耐久性，并可直接用海水拌和。岩土工程领域基于凝石类胶凝材料的高粘结性、高强度和速凝快硬等
6、特点，使凝石类胶凝材料比水泥类胶凝材料更适合于岩土工程领域用于高强度锚固灌浆。利用凝石类胶凝材料优良的固土性能可将凝石用于各种桩基工程、路基加固、深基坑处理、塌方的防治、以及地下溶洞的充填等。5、矿业工程领域凝石在矿业工程领域的应用是本材料最具挑战性也最具成熟经验的应用领域。结合充填采矿方法将其应用于有色、黄金、煤田及其他矿种的高效可持续开采及“三下”开采，可以大幅度降低充填成本，同时有助于解决开采、运输技术上的许多难题。6、水利工程及农业领域凝石类胶凝材料特有的拉近于零的水化热、超强的抗溶出能力及其固化体优良的体积稳定性使得凝石类胶凝材料特别适合于建设超大体积的温凝土大坝及其它水利工程和农业
7、基本设施。利用凝石类胶凝材料速凝材料速凝快硬的特点可应用于抗洪抢险工程。碱激发胶凝材料原理及应用姓名：梁止水学号：日期：XX年12月6日凝石的定义：以经过高温过程的固体废物或火山灰类物质为主要原材料，模仿火山灰大地成岩过程，经配方设计，配料计算制备而成的硅铝基水硬性胶材料称为凝石。凝石是一类可以在许多场合取代水泥，但又有着许多与传统水泥不同的优异特性的硅铝基胶凝材料体系。技术原理：普通水泥的生产由于要以石灰石为主要原料煅烧水泥熟料，正在引起严重的环境污染、生态破坏能源浪费、资源枯竭等一系列问题。凝石的生产与使用过程是火山成岩过程的仿真。凝石生产的能耗只有普通硅酸盐水泥的30一50，几乎不产生污
8、染物，是21世纪最具发展潜力的绿色胶凝材料。凝石是根据火山成岩原理，以循环经济思想为指导，运用地球化学岩石矿物学理论、分子设计理论以及材料仿地设计原则等手段，对工业固体排放物(如煤矸石、尾砂、粉煤灰以及冶金渣等)进行匹配设计，所获得的能够在常温常压下聚合成类天然岩石的生态胶凝材料。凝石的硬化体是以硅氧四面体和铝氧四面体以顶角相连而形成的具有非晶态和半晶态特征的三维网络状固体材料。阳离子填充在网络的空隙中以平衡由铝的四次配位而形成的负电价。共价键结合是凝石网络体及其与骨料边界结合的本质特征。凝石在各个领域的应用?建筑领域建筑凝石除了具有普通水泥所不具有的一些特殊优异性能外，完全满(来自:写论文网
9、:碱激发材料)足目前建筑常用水泥的各项性能指标，因此技术上可替代水泥应用于所有的建筑领域，如现浇混凝土、预制件、砌筑、抹面、地基处理，以及适应于普通水泥的所有墙体材料和屋面材料。交通领域道路凝石与目前常用的道路水泥相对应，特别适合于制备凝石混凝土路面。道路凝石除了具备道路水泥的全部性能外，还具有明显的高抗折强度、高耐磨性、快硬早强和充足的后期强度增长空间。土工凝石与各类粘土颗粒、粉砂颗粒、各种沙砾及岩石都具有天然的亲合性，将土工凝石用于软弱地基土层的处理(GBJT一89)，当加入量为6时，其7天抗压强度可达81OMpa，因此可应用于路基处理。凝石特有的远远高于普通水泥制品的耐久性，抗碱、酸、盐
10、及其它环境污染物侵蚀的能力使得凝石特别适合于制备超交通负荷条件下的混凝土桥梁及其它交通设施。工业建设安装领域凝石类胶凝材料所具有的耐酸、耐碱、耐高温、快硬早强、高强等综合性能，使其特别适合于各类工业安装工程。如可用于各种设备基础的快速浇注、快速安装，特别是各种高温设备的耐热混凝土基础工程。在电力行业，60万千瓦大型机组所配套的锅炉烟囱，每根造价约3OOO万元，其中花在防酸耐热工程部分的费用就占整体造价的50，如果用凝石作为胶凝材料直接浇注耐酸混凝土，不但整体造价可下降50以上，还能大幅度缩短工期，延长使用寿命。耐酸凝石可用于工业领域各种强酸、强碱的容器及管道建设。海洋工程领域用凝石类胶凝材料制
11、备海洋工程混凝土要比现有的水泥混凝土具有更好的耐久性，并可直接用海水拌和。岩土工程领域基于凝石类胶凝材料的高粘结性、高强度和速凝快硬等特点，使凝石类胶凝材料比水泥类胶凝材料更适合于岩土工程领域用于高强度锚固灌浆。利用凝石类胶凝材料优良的固土性能可将凝石用于各种桩基工程、路基加固、深基坑处理、塌方的防治、以及地下溶洞的充填等。矿业工程领域凝石在矿业工程领域的应用是本材料最具挑战性也最具成熟经验的应用领域。结合充填采矿方法将其应用于有色、黄金、煤田及其他矿种的高效可持续开采及“三下”开采，可以大幅度降低充填成本，同时有助于解决开采、运输技术上的许多难题。水利工程及农业领域凝石类胶凝材料特有的拉近于
12、零的水化热、超强的抗溶出能力及其固化体优良的体积稳定性使得凝石类胶凝材料特别适合于建设超大体积的温凝土大坝及其它水利工程和农业基本设施。利用凝石类胶凝材料速凝材料速凝快硬的特点可应用于抗洪抢险工程。凝石技术促进循环经济的发展1环境生态意义据了解，我国XX年水泥总产量约1O亿吨，位居世界第一。10亿吨水泥的生产要消耗11亿吨的石灰石资源，排放约8亿吨的CO2，80万吨的SO3，160万吨的NOx和800万吨的粉尘。同时我国煤矸石有34亿吨的堆存量，占地20万亩；粉煤灰有14亿吨堆存量，占地60万亩；冶金废渣及其它化工废渣有12亿吨的堆存量，占地30万亩以上。上述这些固体排放物每年还以10亿吨的产
13、量在产出。此外金属、非金属矿山的尾矿的堆存量已超过40亿吨，并且每年还以3亿吨的速度在增长。另一方面煤矿并采所造成的地表塌陷已超过600万亩，每年还以20万亩的速度在增加。4-10凝石的生产具有接近于零的污染物排放。因此凝石生产技术的推广一方面可以使水泥工业的污染大幅度降低，直至全部消除。另一方面，上述粉煤灰、煤矸石、冶金渣、化工渣等固体排放物又是生产凝石的主体原材料。因此凝石技术的推广对于减少水泥工业的污染排放，充分利用各类固体排放物具有划时代的意义。此外：由于凝石类胶凝材料超强的固土(可达同标号水泥的3倍)固砂能力，是采矿工业中的地下充填的理想材料，由予比原有技术可大幅度降低成本和提高质量
14、，因此可使充填采矿技术快速推广，从而抑制和根除地面塌陷所带来的生态环境问题。另一方面，凝石对各类尾矿具有超强的固结能力，当采用凝石为胶凝材料时，用尾矿代替河砂配置各类混凝土，强度和安定性不但不降低，反而有所提高。因此凝石技术的推广可以带动各类尾矿的大量利用，从而进一步促进环境生态的保护。2资源意义根据中国建材工业协会的报告，我国适宜烧制水泥的石灰石储量为450亿吨，其中可开采储量为250亿砘，按XX年的水泥产量计算，再过30年我国水泥的原材料资源就面临枯竭【1l12】。然而象我国这样一个发展中国家再过30年就停止进行基本建设是不可想象的。因此必须在科学技术上取得重大突破，才能减轻经济增长对资源
15、供给的压力，实现资源的高效利用和循环利用，使我国的国民经济发展得以顺利进行。凝石技术为完成一重大历史使命开辟了一条新的道路。此外，由于凝石的超强固土、固砂能力可以使充填采矿技术低成本快速推广。低成本充填采矿技术的推广不但可以抑制地表塌陷，还能使许多“三下(建筑物下、水体下、铁路下)矿产资源的回采率提高50以上，对我国的资源战略的实施和国民经济的可持续发展具有重大意义。3产业意义凝石技术的应用将提升改造传统产业，促进资源一能源一巧境一材料的领域的良性循环。遵循循环经济理念；利用凝石技术，将电力、煤炭、冶金等行业的全部固体排放物用于生产高性能凝石水泥，减少能源、资源消耗，保护生态、环境，实现材料的高附加值制备。凝石技术要求上游产业的固体排放物排放过程也是凝石原材料的生产过程，进行固体排放物形成过程改性，实现资源节约和能量的梯级利用。因此，凝石将传统产业的“独立”生产调整为各产业间具有有机联系的生态产业链，将上一个产业环节的排放物用于下一个产业环节的原材料，彻底改变原有环境问题的末端治理方式，使各产业环节间实现良性循环。4经济意义目前我国可直接作为凝石主体材料的废渣与现有水泥的年产量(10亿吨年)几乎相等，以全国
