沸石实验报告

沸石实验初步报告

一、实验的目的和意义：随着矿渣微粉应用的普及，矿渣供应越来越紧，而且价格越来越高，寻找一种新的材料完全或部分取代矿渣很有必要。沸石是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸矿物，常见于喷出岩，特别是玄武岩的孔隙中，也见于沉积岩、变质岩及热液矿床和某些近代温泉沉积中，其阳离子交换性、吸附性、分子筛这三种特性构成了沸石应用领域广泛的物性基础，广泛应用于建筑工业、农业、轻工业、环保以及国防等领域。

沸石在建材工业领域的应用主要有：

1、作为水泥活性混合材料，水泥工业用量最大。该矿石粉碎后不再做其它加工，可以直接掺入水泥熟料中，从而降低水泥的生产成本。

2、使用沸石作发泡剂，应用于制造泡沫轻质建筑砌块，配制多孔混凝土，生产硅钙板，建筑灰膏等。

3、应用沸石烧制人工轻骨料“陶粒”，具有轻质，高强，吸水率等特点。陶粒被广泛应用于新型建筑材料工业以及建筑业，代替粘土砖，还可以应用于农业搞无土栽培。再就是环保方面做洁净美化，污水过滤，烟尘过滤，隔音材料等。

4、用沸石作因化剂，可将有害的废料固定在混凝土当中。

5、可以加工制造成小颗粒，直接掺入水泥中作轻骨料，生产建筑砌砖，空心砖，轻质高强板材等。

因此，本次试验主要是探索沸石在建材产品中应用的可行性

二、样品制备：从潍坊矿山及水泥厂取各种沸石，用试验小磨分别磨制到不同比表面积。A、铁红色颗粒状（取自水泥厂）；B、颗粒状青色（矿山）；C、粉状青色（与B同一矿山）

制备如下：

比表面积

样品样品名称

≥400 ≥500 ≥600 ≥800

粉磨时间8ˊ---

A

比表面积470 ---

比表面积398 510 625 829

B

粉磨时间7ˊ15ˊ18ˊ22ˊ20"

比表面积398 470 603 757

C

粉磨时间13ˊ20ˊ32ˊ60ˊ

三、全分析数据：青色沸石取自统一矿山，只是破碎粒径不同，因此只做了大颗粒青色。

样品nnn SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO∑

A 4.08 70.40 14.07 3.36 3.61 0.40 95.92

B 2.95 60.47 16.15 5.14 4.45 1.30 90.46

四、方案设计：

1、活性实验：按照矿粉活性试验方法对以上7份沸石进行活性检验，考察不同比表沸石活性的变化。

2、水泥中部分替代矿粉实验，用以确定不同比表沸石在水泥中应用的可行性。考虑C样（粉状青色料易磨性很差，只取B样不同比表进行试验）。方案如下：

编号出磨水泥后细灰后原灰后矿粉沸石比表

面积

检测

项目

SY11-0 72% 4% 4% 20% 0% 空白……SY11-1 72% 4% 4% 15% 5% 398 ……SY11-2 72% 4% 4% 15% 5% 510 ……

SY11-3 72% 4% 4% 15% 5% 625 全套物检

SY11-4 72% 4% 4% 15% 5% 829 ……

SY11-5 72% 4% 4% 13% 7% 625 全套物检

SY11-6 70% 4% 4% 15% 7% 625 全套物检

3、管桩实验：考虑沸石全分析数据与砂接近，预探索以沸石粉代替砂粉在管桩中的应用效果。取B样不同比表样品进行管桩用混凝土实验。方案如下：

编号水泥

Kg

纯矿粉

Kg

沸石

砂Kg 石子Kg

减水剂

Kg

水

Kg

比表面积Kg

SY11-20 375 65 ———0 718 1172 8 147 SY11-21 360 50 398 30 718 1172 8 147 SY11-22 360 50 510 30 718 1172 8 147 SY11-23 360 50 625 30 718 1172 8 147 SY11-24 360 50 829 30 718 1172 8 147

五、实验数据及分析： 1、活性实验：

沸石种类 比表面积 7天 7天活性 空白

38.7 A （红色颗粒状）

470 14.9 38.5% B （颗粒状青色）

398.0 13.8 35.7% 510.0 14.0 36.2% 625.0

14.6 37.7% 829.0 16.4 42.4% C （粉状青色）

398.0 14.0 36.2% 470.0 13.5 34.9% 603.0

13.7 35.4% 757.0

14.3

37.0%

沸石7天活性

38.5%

35.7%

36.2%

37.7%

42.4%

36.2%

34.9%

35.4%

37.0%

30.0%

32.0%34.0%36.0%38.0%40.0%

42.0%44.0%470398510625829398470603757A1

B1

B2

B3B4C1C2C3

C4

沸石比表面积、种类

活性

7天活性

从活性实验数据看，沸石的早期活性与矿粉有很大差距（矿粉7天活性基本在65%以上），比表面积越大沸石活性越大，但对沸石活性的影响较小。相同比表面积的红色沸石活性最高，大颗粒青色活性次之。

2、沸石替代矿粉的水泥胶砂试验：

编号出

磨

水

泥

后

细

灰

后

原

灰

后

矿

粉

沸

石

比

表

面

积

检测

项目

3天

抗折

3天

抗压

蒸养蒸压

抗折抗压抗折抗压

SY11-0 72% 4% 4% 20% 0% 空

白

…… 5.2 22.1 6.1 34.8 9.2 43.9

SY11-1 72% 4% 4% 15% 5% 398 …… 5.1 22.3 SY11-2 72% 4% 4% 15% 5% 510 …… 5.0 22.7

SY11-3 72% 4% 4% 15% 5% 625 全套

物检

5.0 22.0

6.2 31.1 8.7 46.4

SY11-4 72% 4% 4% 15% 5% 829 …… 5.3 22.5

SY11-5 72% 4% 4% 13% 7% 625 全套

物检

4.9 21.7

SY11-6 70% 4% 4% 15% 7% 625 全套

物检

5.1 22.1

6.1 31.1 8.8 4

7.3

从以上数据看，沸石部分取代矿粉在水泥生产中是完全可行的，该实验沸石粉5%替代矿粉，相当于矿粉中掺加25%沸石粉后水泥3天强度没有变化，甚至略有提高。7%替代时（相当于矿粉中掺加35%沸石粉）略有下降，但幅度很小。同时，本实验数据再次证明沸石粉磨力度对其活性影响不大。蒸养、蒸压数据显示，加入沸石后水泥蒸养强度下降到3.7MPa，蒸压强度提高近3MPa。本次试验部分数据已在验证中。

3、管桩混凝土实验：

编号水泥

Kg

纯矿粉

Kg

沸石

砂Kg 石子Kg

减水剂

Kg

水

Kg

比表面积Kg

坍落

度蒸养蒸压

SY11-20 375 65 ———0 718 1172 8 147 20 60 72.2 SY11-21 360 50 398 30 718 1172 8 147 40 54.8 70.7 SY11-22 360 50 510 30 718 1172 8 147 35 53 68.1 SY11-23 360 50 625 30 718 1172 8 147 30 50.2 73.6 SY11-24 360 50 829 30 718 1172 8 147 35 46.8 70 管桩混凝土实验数据显示：掺加沸石时蒸养强度下降幅度很大，达到5.2—13.2MPa，蒸压强

度总体来讲略有下降，但下降幅度较小。而且从配料中已经降低了水泥和矿粉用量，每方混凝土

的配料成本：