一種高活性再生摻合料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高活性再生摻合料，按重量百分比計，它是由55～80wt%比表面積不低于350m2/kg的再生骨料微粉、10～25wt%的煤矸石粉和10～20wt%的石灰石粉在600～900℃溫度下進行煅燒后，再與煅燒后粉料質(zhì)量0～5wt%的鈉基水玻璃混合粉磨至比表面積不低于550m2/kg而得。本發(fā)明所述的高活性再生摻合料品質(zhì)與活性極高，可以在混凝土中大摻量應(yīng)用，最大限度地利用了建筑垃圾與工業(yè)廢渣。本發(fā)明還提供所述的高活性再生摻合料的制備方法和在混凝土制備中的應(yīng)用。
【專利說明】ー種高活性再生摻合料及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑垃圾資源化利用與エ業(yè)廢渣綜合利用領(lǐng)域，具體地，涉及ー種高活性再生摻和料，及其在混凝土制備中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑垃圾資源化利用與エ業(yè)廢渣綜合利用一直是國內(nèi)外建筑行業(yè)熱點話題，面對環(huán)境污染、資源匱乏的今天，建筑垃圾資源化利用與エ業(yè)廢渣綜合利用必定是未來建筑行業(yè)的發(fā)展方向。
[0003]再生骨料是建筑垃圾資源化利用中最重要的產(chǎn)品。再生骨料中含有大量氧化硅、氧化鋁等活性物質(zhì)，是ー種類似于火山灰質(zhì)的混合材。其中的水泥石具有較大的潛在活性，通過不同的激活方式就能使其具有很高的活性。
[0004]煤矸石中也含有大量氧化硅、氧化鋁等活性物質(zhì)，經(jīng)過煅燒處理會產(chǎn)生較大活性。同時，未過火的煤矸石中含有碳成分，可以作為燃料提供熱量。
[0005]從現(xiàn)有的再生摻和料 來看，產(chǎn)品普遍品質(zhì)較差，活性較低，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證，極大限制了其摻入用量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是以建筑垃圾與エ業(yè)廢渣原材，通過煅燒的方式，制備出ー種高活性再生摻合料。
[0007]本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]提供ー種高活性再生摻合料，按重量百分比計，它是由55~80wt%比表面積不低于350m2/kg的再生骨料微粉、10~25wt%的煤矸石粉和10~20wt%的石灰石粉在600~900°C溫度下進行煅燒后，再與煅燒后粉料質(zhì)量0~5wt%的鈉基水玻璃混合粉磨至比表面積不低于550m2/kg而得。
[0009]本發(fā)明優(yōu)選的方案中，所述的高活性再生摻合料，按重量百分比計，是由65~75wt%比表面積不低于350m2/kg的再生骨料微粉、20~25wt%的煤矸石粉和10~15wt%的石灰石粉在750~900°C溫度下進行煅燒后，再與煅燒后粉料質(zhì)量3~5wt%的鈉基水玻璃混合粉磨至比表面積不低于650m2/kg而得。
[0010]本發(fā)明最優(yōu)選的方案中，所述的高活性再生摻合料，按重量百分比計，是由65wt%比表面積不低于350m2/kg的再生骨料微粉、25wt%的煤矸石粉和10wt%的石灰石粉在750°C溫度下進行煅燒后，再與煅燒后粉料質(zhì)量3wt%的鈉基水玻璃混合粉磨至比表面積不低于650m2/kg 而得。
[0011]所述的再生骨料微粉，按重量百分比計，優(yōu)選由15~30wt%的再生細骨料和70~85wt%的再生粗骨料混配后經(jīng)粉磨得到。
[0012]所述的再生細骨料與再生粗骨料含泥量優(yōu)選< 1.0%。
[0013]所述的再生細骨料和粗骨料可以來自現(xiàn)有技術(shù)中的各種建筑垃圾或エ業(yè)廢渣，優(yōu)選的再生細骨料粒徑1.25~5.0mm ;優(yōu)選的再生粗骨料粒徑5~16mm。
[0014]所述的煤矸石粉優(yōu)選三類煤矸石粉，熱量500~1500大卡，氧化鋁含量不低于25%, 45 u m方孔篩篩余不高于12%。
[0015]所述的石灰石粉優(yōu)選氧化鈣含量不低于50%,比表面積不低于350m2/kg。 [0016]所述的鈉基水玻璃優(yōu)選模數(shù)為1.2~2.0。
[0017]本發(fā)明還提供所述的高活性再生摻合料的制備方法，包括以下步驟:
[0018]I)按重量百分比計，將15~30wt%的再生細骨料和70~85wt%的再生粗骨料混合粉磨成比表面積不低于350m2/kg的微粉；
[0019]2)按重量百分比計，將55~80wt%的步驟I)得到的微粉、10~25wt%的煤矸石粉和10~20wt%的石灰石粉混合均勻后在600~900°C溫度下煅燒4~6小時，得到煅燒后粉料；
[0020]3)將步驟2)得到的煅燒后粉料與占其質(zhì)量0~5wt%的鈉基水玻璃混合后粉磨至比表面積不低于550m2/kg，即得本發(fā)明所述的高活性再生摻合料。
[0021]步驟I)所述的再生細骨料與再生粗骨料含泥量優(yōu)選≤1.0%。
[0022]步驟I)所述的粉磨裝置優(yōu)選為立磨、球磨機。
[0023]步驟I)所述的粉磨后的再生骨料微粉比表面積優(yōu)選不低于450m2/kg。
[0024]步驟2)所述的煤矸石粉優(yōu)選為三類煤矸石粉，熱量500~1500大卡，氧化鋁含量不低于25%, 45 V- m方孔篩篩余不高于12%。
[0025]步驟2)所述的石灰石粉優(yōu)選氧化鈣含量不低于50%,比表面積不低于350m2/kg。
[0026]步驟2)所述的混合優(yōu)選通過粉體混合機完成。
[0027]步驟2)所述的鍛燒優(yōu)選通過回轉(zhuǎn)式鍛燒爐或鍛燒窯完成。
[0028]步驟3)所述的鈉基水玻璃優(yōu)選模數(shù)為1.2~2.0。
[0029]步驟3)所述的粉磨裝置優(yōu)選為立磨、球磨機。
[0030]本發(fā)明還提供所述的高活性再生摻合料在制備混凝土中的應(yīng)用，是在混凝土中用本發(fā)明所述的高活性再生摻合料替代60%以上的膠凝材料。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的再生摻合料具有以下有益效果:
[0032]1、再生摻合料的品質(zhì)與活性極高
[0033]所有原料均采用粉料形式，經(jīng)過均化后進入煅燒エ藝，使其活化反應(yīng)極其充分。同吋，經(jīng)過煅燒處理，煤矸石粉不僅可以作為燃料自燃提供大量熱量，更能使煤矸石粉本身具有很大活性。在反應(yīng)過程中，煤矸石粉與再生骨料微粉相互激發(fā)，相互促進更充分的活化反應(yīng)。
[0034]2、可以在混凝土中大摻量應(yīng)用
[0035]一般而言，建筑垃圾粉體由于其雜質(zhì)較多、活性較低等缺點，難以在混凝土中大摻量應(yīng)用。本發(fā)明制備的高活性再生摻合料，在混凝土中至少可以替代60%的膠凝材料。
[0036]3、最大限度利用建筑垃圾與エ業(yè)廢渣的實用價值與附加價值
[0037]無論是建筑垃圾，還是エ業(yè)廢渣，本發(fā)明均使它們的實用價值與附加價值得到最大化的利用。
【專利附圖】

【附圖說明】[0038]圖1為本發(fā)明實施例1的高活性再生摻合料制備方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0039]以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明作進ー步說明。應(yīng)理解，以下實施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0040]實施例一、高活性再生摻合料的制備
[0041]如圖1所示，本發(fā)明的ー種高活性再生摻合料的制備步驟具體如下:
[0042]A、配料:采用電子計量稱將再生細骨料與再生粗骨料按如下比例進行配料:
[0043]再生細骨料與再生粗骨料總質(zhì)量100%計，再生細骨料(含泥量為0.5%) 30wt%,再生粗骨料70wt%。其中，再生細骨料含泥量為0.5%，再生粗骨料含泥量0%。
[0044]B、一次粉磨:用球磨機將上面配好的再生骨料進行粉磨，出磨再生骨料微粉比表面積 350m2/kg。
[0045]C、配料:采用電子計量稱將一次粉磨后的再生骨料微粉、煤矸石粉、石灰石粉按如下比例配料:
[0046]—次粉磨后的再生骨料微粉、煤矸石粉與石灰石粉總質(zhì)量以100%計，煤矸石粉25wt%,石灰石粉10wt%，步驟B得到的再生骨料微粉65wt%。其中，煤矸石粉熱量1500大卡，氧化鋁含量30%，45 um方孔篩篩余7% ;石灰石粉鈣含量65%，比表面積450m2/kg。
[0047]D、混合:用粉體混合機將配好的粉料進行均化混合。
[0048]E、煅燒:用回轉(zhuǎn)式鍛燒爐將混合好的粉料在750°C溫度下進行煅燒6小吋。
[0049]F、二次粉磨:用球磨機將鈉基水玻璃(煅燒后的粉料總質(zhì)量的3wt%)與煅燒后的粉料一起進行粉磨，即得到產(chǎn)品。其中鈉基水玻璃模數(shù)1.5，產(chǎn)品比表面積650m2/kg。
[0050]實施例二、高活性再生摻合料的制備
[0051]如圖1所示，本發(fā)明的ー種高活性再生摻合料的制備步驟具體如下:
[0052]A、配料:采用電子計量稱將再生細骨料與再生粗骨料按如下比例進行配料:
[0053]再生細骨料與再生粗骨料總質(zhì)量100%計，再生細骨料(含泥量為0.5%) 20wt%,再生粗骨料80wt% (含泥量0%)。
[0054]B、一次粉磨:用球磨機將上面配好的再生骨料進行粉磨，出磨再生骨料微粉比表面積 350m2/kg。
[0055]C、配料:采用電子計量稱將一次粉磨后的再生骨料微粉、煤矸石粉、石灰石粉按如下比例配料:
[0056]一次粉磨后的再生骨料微粉、煤矸石粉與石灰石粉總質(zhì)量以100%計，煤矸石粉20wt%,石灰石粉15wt%，步驟B得到的再生骨料微粉65wt%。其中，煤矸石粉熱量1500大卡，氧化鋁含量30%，45 um方孔篩篩余7% ;石灰石粉鈣含量65%，比表面積450m2/kg。
[0057]D、混合:用粉體混合機將配好的粉料進行均化混合。
[0058]E、煅燒:用回轉(zhuǎn)式鍛燒爐將混合好的粉料在850°C溫度下進行煅燒5.5小吋。
[0059]F、二次粉磨:用球磨機將鈉基水玻璃(煅燒后的粉料總質(zhì)量的5wt%)與煅燒后的粉料一起進行粉磨，即得到產(chǎn)品。其中鈉基水玻璃模數(shù)1.5，產(chǎn)品比表面積650m2/kg。
[0060]實施例三、高活性再生摻合料的制備
[0061]如圖1所示，本發(fā)明的ー種高活性再生摻合料的制備步驟具體如下:[0062]A、配料:采用電子計量稱將再生細骨料與再生粗骨料按如下比例進行配料:
[0063]再生細骨料與再生粗骨料總質(zhì)量100%計，再生細骨料(含泥量為0.5%) 15wt%，再生粗骨料85wt% (含泥量0%)。
[0064]B、一次粉磨:用球磨機將上面配好的再生骨料進行粉磨，出磨再生骨料微粉比表面積 350m2/kg。
[0065]C、配料:采用電子計量稱將一次粉磨后的再生骨料微粉、煤矸石粉、石灰石粉按如下比例配料:
[0066]一次粉磨后的再生骨料微粉、煤矸石粉與石灰石粉總質(zhì)量以100%計，煤矸石粉10wt%,石灰石粉20wt%，步驟B得到的再生骨料微粉70wt%。其中，煤矸石粉熱量1500大卡，氧化鋁含量30%，45 um方孔篩篩余7% ;石灰石粉鈣含量65%，比表面積450m2/kg。
[0067]D、混合:用粉體混合機將配好的粉料進行均化混合。
[0068]E、煅燒:用回轉(zhuǎn)式鍛燒爐將混合好的粉料在900°C溫度下進行煅燒5小吋。
[0069]F、二次粉磨:用球磨機將鈉基水玻璃(煅燒后的粉料總質(zhì)量的5wt%)與煅燒后的粉料一起進行粉磨，即得到產(chǎn)品。其中鈉基水玻璃模數(shù)1.5，產(chǎn)品比表面積650m2/kg。
[0070]實施例四、本發(fā)明高活性再生摻合料的性能測試
[0071]根據(jù)本發(fā)明實例ー制備的高活性再生摻合料，其性能檢測結(jié)果見表1。其中，放射性參照GB6566進行；燒失量、三氧化硫和游離氧化鈣參照GB/T176進行；安定性試驗按GB/T1346進行；細度用負壓篩析儀檢測；需水量比按GB/T2419測定試驗?zāi)z砂和對比膠砂的流動度，以二者流動度達到130mm ~140mm時的加水量之比確定再生摻合料的需水量比；含水量以烘干前和烘干后的質(zhì)量之差與烘干前的質(zhì)量之比確定；活性指數(shù)按GB/T17671測定試驗?zāi)z砂和對比膠砂的抗壓強度，以二者抗壓強度之比確定。
[0072]表1高活性再生摻合料性能
[0073]
【權(quán)利要求】
1.ー種高活性再生摻合料，其特征在于:按重量百分比計，它是由55~80wt%比表面積不低于350m2/kg的再生骨料微粉、10~25wt%的煤矸石粉和10~20wt%的石灰石粉在.600~900°C溫度下進行煅燒后，再與煅燒后粉料質(zhì)量0~5wt%的鈉基水玻璃混合粉磨至比表面積不低于550m2/kg而得。
2.權(quán)利要求1所述的高活性再生摻合料，其特征在于:按重量百分比計，它是由65wt%比表面積不低于350m2/kg的再生骨料微粉、25wt%的煤矸石粉和10wt%的石灰石粉在750°C溫度下進行煅燒后，再與煅燒后粉料質(zhì)量3wt%的鈉基水玻璃混合粉磨至比表面積不低于650m2/kg 而得。
3.權(quán)利要求1-2所述的任意ー種高活性再生摻合料，其特征在于:所述的再生骨料微粉，按重量百分比計，由15~30wt%的再生細骨料和70~85wt%的再生粗骨料混配后經(jīng)粉磨得到。
4.權(quán)利要求1-2所述的任意ー種高活性再生摻合料，其特征在于:所述的再生細骨料與再生粗骨料含泥量≤1.0%。
5.權(quán)利要求1-2所述的任意ー種高活性再生摻合料，其特征在于:所述的煤矸石粉為三類煤矸石粉，熱量500~1500大卡，氧化鋁含量不低于25%，45um方孔篩篩余不高于.12%。
6.權(quán)利要求1-2所述的任意ー種高活性再生摻合料，其特征在于:所述的石灰石粉氧化鈣含量不低于50%,比表面積不低于350m2/kg。
7.權(quán)利要求1-2所述的任意ー種高活性再生摻合料，其特征在于:所述的鈉基水玻璃模數(shù)為1.2~2.0。
8.權(quán)利要求1所述的高活性再生摻合料的制備方法，包括以下步驟: 1)按重量百分比計，將15~30wt%的再生細骨料和70~85wt%的再生粗骨料混合粉磨成比表面積不低于350m2/kg的微粉； 2)按重量百分比計，將55~80wt%的步驟I)得到的微粉、10~25wt%的煤矸石粉和.10~20wt%的石灰石粉混合均勻后在600~900°C溫度下煅燒4~6小吋，得到煅燒后粉料； 3)將步驟2)得到的煅燒后粉料與占其質(zhì)量0~5wt%的鈉基水玻璃混合后粉磨至比表面積不低于550m2/kg，即得本發(fā)明所述的高活性再生摻合料。
9.權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于:步驟I)所述的再生細骨料與再生粗骨料含泥量< 1.0% ;步驟I)所述的粉磨裝置為立磨、球磨機；步驟I)所述的粉磨后的再生骨料微粉比表面積不低于450m2/kg ;步驟2)所述的煤矸石粉為三類煤矸石粉，熱量500~1500大卡，氧化鋁含量不低于25%，45 y m方孔篩篩余不高于12% ;步驟2)所述的石灰石粉氧化鈣含量不低于50%，比表面積不低于350m2/kg ;步驟2)所述的混合通過粉體混合機完成；步驟.2)所述的鍛燒通過回轉(zhuǎn)式鍛燒爐或鍛燒窯完成；步驟3)所述的鈉基水玻璃模數(shù)為1.2~.2.0 ;步驟3)所述的粉磨裝置為立磨、球磨機。
10.權(quán)利要求1或2所述的任意ー種高活性再生摻合料在制備混凝土中的應(yīng)用，其特征在于:在混凝土中用本發(fā)明所述的高活性再生摻合料替代60%以上的膠凝材料。
【文檔編號】C04B18/16GK103553396SQ201310485261
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】李榮江, 李建勇, 馬雪英, 尚百雨, 程東惠 申請人:北京新奧混凝土集團有限公司