一種混凝土復(fù)合摻合料及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混凝土施工材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混凝土復(fù)合摻合料。
【背景技術(shù)】
[0002]火力發(fā)電廠廢棄物粉煤灰、鋅礦石和銻礦石火法煉鋅、煉銻產(chǎn)生的爐渣等工業(yè)廢渣大量堆放，造成土地資源被占，嚴(yán)重污染環(huán)境。現(xiàn)有技術(shù)中將粉煤灰作砂漿或混凝土的摻和料，在混凝土中摻加粉煤灰代替部分水泥或細(xì)骨料，不僅能降低成本，而且改善了混凝土拌和物的和易性；增強(qiáng)混凝土的可泵性；減少水化熱、熱能膨脹性；提高混凝土抗?jié)B能力；增加混凝土的修飾性。凝灰?guī)r是一種火山碎肩巖，成分主要是火山灰，化學(xué)成分主要是二氧化硅和三氧化二鋁。凝灰?guī)r具有粘聚性好、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、早期強(qiáng)度高、極限拉伸值和彈性模量較大的特點(diǎn)。鋅和銻的冶煉方法一般分為火法冶煉和濕法冶煉，近幾年濕法冶煉工藝得到了大力推廣，但在許多地方，火法冶煉的廠礦還很多，火法冶煉的問題是產(chǎn)生大量的爐渣。火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣的化學(xué)成分主要是含Si02、Fe203、Ca0、A1203、Mg0、Fe0和少量的Zn、Pb、Ag、In等多種貴金屬微量元素，各組分含量比較穩(wěn)定。火法煉銻產(chǎn)生的爐渣的化學(xué)成分主要是Fe203、Si02、Ca0、A1203、Mg0以及少量的Sb、Pb、As、Au等多種金屬微量元素，各組分含量也相當(dāng)穩(wěn)定。雖然可以從爐渣中回收鋅和銻，但回收成本較高，因此許多廠家并不采用，這樣不僅造成資源的浪費(fèi)，而且還污染生態(tài)環(huán)境。目前國(guó)內(nèi)外混凝土摻合料往往因單一使用或強(qiáng)度活性不夠、或成本過高，大大影響了使用和推廣。目前一般使用的混凝土摻合料7天強(qiáng)度活性指數(shù)只達(dá)到50 - 60%，28天強(qiáng)度活性指數(shù)一般低于70%，因此影響了摻合料的使用量，其摻合量一般只能節(jié)省15-20%的水泥用量。而且在混凝土中加入單一摻合料后，并不能徹底解決混凝土開裂的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的之一是提供一種能提高摻合料用量、提高混凝土活性指數(shù)、防止混凝土開裂和生產(chǎn)成本較低的復(fù)合摻合料。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供該混凝土復(fù)合摻合料的制作方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:一種混凝土復(fù)合摻合料，其特征在于:是由下述重量百分比的原料制成:40%粉煤灰、20%凝灰?guī)r、20%火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣和20%火法煉銻產(chǎn)生的爐渣，該復(fù)合摻合料的制作方法由下述順序的工藝步驟組成:
Cl)原料預(yù)處理:將凝灰?guī)r、火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣、火法煉銻產(chǎn)生的爐渣分別用細(xì)碎機(jī)破碎成粒徑為3cm的粗粒；
(2)烘干:取經(jīng)步驟(I)處理后的凝灰?guī)r、火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣、火法煉銻產(chǎn)生的爐渣，分別烘干至含水率< 3%，將粉煤灰烘干至含水率< 3% ；
(3)粉磨:按上述重量百分比將粉煤灰、凝灰?guī)r、火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣和火法煉銻產(chǎn)生的爐渣混合后，加入球磨機(jī)粉磨至細(xì)小顆粒，粉磨細(xì)度達(dá)0.045mm方孔篩的篩余量< 15%。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是: 1、通過多種成分合理配伍，提高摻合料的活性和后凝化期的活性指數(shù)。本發(fā)明將粉煤灰、凝灰?guī)r、火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣、火法煉銻產(chǎn)生的爐渣按重量百分比2:1:1:1進(jìn)行合理配比后，使摻合料中的二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、氧化鈣、氧化鎂等活性物質(zhì)協(xié)同作用大大增強(qiáng)，相對(duì)單一使用粉煤灰、或粉煤灰和凝灰?guī)r、或粉煤灰與?；郀t礦渣等普通摻合料相比，本發(fā)明充分發(fā)揮各組分對(duì)混凝土的不同功能，使之優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，帶來(lái)超疊加效應(yīng)。特別是在水泥的后凝化期，各種活性物質(zhì)的協(xié)同參與作用，使水泥中的凝膠物質(zhì)轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的結(jié)晶狀態(tài)，使混凝土結(jié)構(gòu)更加緊密，最終形成堅(jiān)硬的混凝土，有效解決混凝土開裂的冋題。
[0007]2、本發(fā)明先對(duì)原料分別進(jìn)行預(yù)處理和烘干處理后，再將四種原料混合后在球磨機(jī)中共同粉磨，共同粉磨能有效激發(fā)各組分中的活性物質(zhì)，使混合料的活性得到提高，同時(shí)通過控制粉磨的細(xì)度，使粉磨后的混合物粒度更細(xì)，活性更高。
[0008]3、能提高混凝土的強(qiáng)度。本發(fā)明的摻合料能節(jié)省30-40%的水泥用量，而且不影響混凝土的強(qiáng)度。經(jīng)實(shí)際測(cè)試的數(shù)據(jù)，本發(fā)明配制的混凝土 7天強(qiáng)度活性指數(shù)達(dá)到75%以上，28天強(qiáng)度活性指數(shù)達(dá)到90%以上，大大提高了混凝土后凝化期的活性指數(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明所述的一種混凝土復(fù)合摻合料，是由粉煤灰、凝灰?guī)r、火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣和火法煉銻產(chǎn)生的爐渣制成，該復(fù)合摻合料的制作方法由下述順序的工藝步驟組成:
Cl)原料預(yù)處理:將凝灰?guī)r、鋅礦石火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣、銻礦石火法煉銻產(chǎn)生的爐渣分別用細(xì)碎機(jī)破碎成粒徑為3cm的粗粒；
(2)烘干:將經(jīng)步驟(I)處理后的凝灰?guī)r、鋅礦石火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣、銻礦石火法煉銻產(chǎn)生的爐渣分別烘干至含水率為2%，將粉煤灰烘干至含水率為1% ；
(3)粉磨:按重量百分比將40%粉煤灰、20%凝灰?guī)r、20%鋅礦石火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣和20%火法煉銻產(chǎn)生的爐渣配伍后，加入球磨機(jī)粉磨至細(xì)小顆粒，粉磨細(xì)度達(dá)0.045mm方孔篩的篩余量為12%。
[0010]本實(shí)施例制得的復(fù)合摻合料需水量比為95%，燒失量為4.4%，三氧化硫含量為3%，其7天活性指數(shù)達(dá)到76%，28天活性指數(shù)達(dá)到90%。活性指數(shù)依據(jù)《GBT12957-2005用于水泥混合材的工業(yè)廢渣活性試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)試?；炷潦┕?0天后，未發(fā)現(xiàn)混凝土有開裂現(xiàn)象。
[0011]本實(shí)施例中鋅礦石火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣的主要化學(xué)成分為:二氧化硅20-24%、三氧化二鐵45-50%、三氧化二鋁10-15%、氧化鈣6-10%、氧化鎂5_12%，在顯微鏡下觀察，該爐渣內(nèi)有微晶粒的包裹體、玻璃體。鋅礦石可以選自氧化鋅礦、硫化鋅礦或鉛鋅礦等。
[0012]本實(shí)施例中銻礦石火法煉銻產(chǎn)生的爐渣的主要化學(xué)成分為:二氧化硅35-40%，三氧化二鐵30-35%、三氧化二鋁10-12%，氧化鈣10-12%、氧化鎂1_2%。在顯微鏡下觀察，該爐渣內(nèi)有微晶粒的包裹體、玻璃體。銻礦石可以選自單銻礦石、復(fù)合銻礦石和共生銻礦石。
[0013]本實(shí)施例制得的復(fù)合摻合料其成本為每噸70元，按節(jié)省30-40%的水泥用量來(lái)計(jì)算，使每立方混凝土能節(jié)省生產(chǎn)成本20-30元。
[0014]本實(shí)施例制得的復(fù)合摻合料的使用方法是:
在配制C20混凝土?xí)r，各種成分用量為水175kg、水泥207kg、砂621kg、石子1261kg、復(fù)合摻合料137kg，復(fù)合摻合料的添加量為水泥標(biāo)配的40%，添加復(fù)合摻合料后，能節(jié)省水泥用量40%。配制成的C20混凝土 7天的抗壓強(qiáng)度達(dá)到16MPa，28天抗壓強(qiáng)度達(dá)到22MPa。
[0015]在配制C25混凝土?xí)r，各種成分用量為水175kg、水泥259kg、砂566kg、石子1261kg、復(fù)合摻合料139 kg,復(fù)合摻合料的添加量為水泥標(biāo)配的35%，添加復(fù)合摻合料后，能節(jié)省水泥用量35%。配制成的C25混凝土 7天的抗壓強(qiáng)度達(dá)到19MPa，28天抗壓強(qiáng)度達(dá)到28MPa。
[0016]在配制C30混凝土?xí)r，各種成分用量為水175kg、水泥323kg、砂512kg、石子1252kg、復(fù)合摻合料138 kg,復(fù)合摻合料的添加量為水泥標(biāo)配的30%，添加復(fù)合摻合料后，能節(jié)省水泥用量30%。配制成的C30混凝土 7天的抗壓強(qiáng)度達(dá)到23MPa，28天抗壓強(qiáng)度達(dá)到32MPa0
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種混凝土復(fù)合摻合料，其特征在于:是由下述重量百分比的原料制成:40%粉煤灰、20%凝灰?guī)r、20%火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣和20%火法煉銻產(chǎn)生的爐渣，該復(fù)合摻合料的制作方法由下述順序的工藝步驟組成: Cl)原料預(yù)處理:將凝灰?guī)r、火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣、火法煉銻產(chǎn)生的爐渣分別用細(xì)碎機(jī)破碎成粒徑為3cm的粗粒； (2)烘干:取經(jīng)步驟(I)處理后的凝灰?guī)r、火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣、火法煉銻產(chǎn)生的爐渣，分別烘干至含水率< 3%，將粉煤灰烘干至含水率< 3% ； (3)粉磨:按上述重量百分比將粉煤灰、凝灰?guī)r、火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣和火法煉銻產(chǎn)生的爐渣混合后，加入球磨機(jī)粉磨至細(xì)小顆粒，粉磨細(xì)度達(dá)0.045mm方孔篩的篩余量< 15%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混凝土復(fù)合摻合料，屬于混凝土施工材料技術(shù)領(lǐng)域。該復(fù)合摻合料是由下述重量百分比的原料制成：40%粉煤灰、20%凝灰?guī)r、20%火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣和20%火法煉銻產(chǎn)生的爐渣，其制作方法是：（1）原料預(yù)處理：將凝灰?guī)r、火法煉鋅產(chǎn)生的爐渣、火法煉銻產(chǎn)生的爐渣分別用細(xì)碎機(jī)破碎成粒徑為3cm的粗粒；（2）烘干：將四種原料分別烘干至含水率≤3%；（3）粉磨：將四種原料按配比混合后加入球磨機(jī)粉磨至細(xì)小顆粒，粉磨細(xì)度達(dá)0.045mm方孔篩的篩余量≤15%。本發(fā)明制得的復(fù)合摻合料具有能提高混凝土活性指數(shù)、防止混凝土開裂和生產(chǎn)成本低等有益效果。
【IPC分類】C04B18-30
【公開號(hào)】CN104724963
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510116213
【發(fā)明人】熊馬林, 梁學(xué)會(huì), 劉紅飛
【申請(qǐng)人】祥云縣九龍?jiān)偕Y源綜合利用有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月17日