混凝土用礦物摻合料及其制作方法技術

本發明專利技術公開了一種混凝土用礦物摻合料及其制作方法，具體如下：將5?10重量份的燒透煤矸石、20?30重量份的高爐渣、30?40重量份的轉爐渣和20?45重量份的硅碎石混合破碎研磨為粉料狀的礦物摻合料；礦物摻合料在45微米的方孔篩中的篩余量≤10％；其中硅碎石中硅元素含量≥90％。本發明專利技術生產工藝簡單，成本低，以燒透煤矸石、轉爐渣、高爐渣和硅碎石等常見的固體廢棄物為主要材料，所得的礦物摻合料可以取代混凝土中部分高強水泥和礦粉，降低了成本，提高混凝土的抗硫酸性能和耐化學侵蝕性能，改善耐高溫性能，降低水化熱，減少混凝土的收縮和開裂，抑制雜亂電流對混凝土中鋼筋的腐蝕性。可用于橋梁、隧道、墩梁等的高強混凝土中。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于固體廢棄物領域，特別涉及一種混凝土用礦物摻合料I級復合粉煤灰及其制作方法。
技術介紹
名詞解釋:高爐渣是冶煉生鐵時從高爐中排出的廢物，當爐溫達到1400—1600℃時，爐料熔融，礦石中的脈石、焦炭中的灰分和助溶劑和其他不能進入生鐵中的雜質形成以硅酸鹽和鋁酸鹽為主浮在鐵水上面的熔渣。高爐渣中主要成分為CaO、SiO2和Al2O3。轉爐渣，即轉爐鋼渣是轉爐煉鋼過程中產生的廢渣，主要來源于鐵水與廢鋼中所含元素氧化后形成的氧化物，金屬爐料帶入的雜質，加入的造渣劑(如石灰石、螢石、硅石)、氧化劑、脫硫產物和被侵蝕的爐襯材料等主要含有CaO、SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、MnO、P2O5和f–CaO(游離氧化鈣)等。硅碎石是硅礦采集中的碎渣，硅含量在90％以上。煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅硬的黑灰色巖石。包括巷道掘進過程中的掘進矸石、采掘過程中從頂板、底板及夾層里采出的矸石以及洗煤過程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外還含有數量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素(鎵、釩、鈦、鈷)。燒透煤矸石即為煤矸石徹底燃燒后的產物。燒失量(Lossonignition，縮寫為LOI)，即將在105—110℃烘干的原料在1000—1100℃灼燒后失去的重量百分比。篩余(篩余量)是指粉狀物料細度的表示方法，一定質量的粉狀物料在標準篩上篩分后留在篩上部分的質量比(％)。現有在的混凝土中普遍會添加火電廠粉煤灰。其缺點是火電廠粉煤灰的細度不達標，質量不穩定，含水量達10％左右，且燒失量嚴重超標，還容易造成攪拌站無法操作，使得混凝土的質量嚴重降低。且國家鼓勵發展新能源，水電、核電、風電、光電大量補充電能，火電必將逐步退出能源市場，則火電粉煤灰產量也會逐漸減少甚至退出市場，但是現在還沒有粉煤灰的新的制作方法。此外，鋼廠生產過程中產生的高爐渣、轉爐渣；采集硅礦石中產生的硅碎石以及煤礦采集中產生的煤矸石通常被當做固體廢棄物處理，浪費了資源且容易污染環境。
技術實現思路
為了克服以上問題，本專利技術提供了一種混凝土用礦物摻合料I級復合粉煤灰及其制作方法。本專利技術生產工藝簡單，成本低，以燒透煤矸石、轉爐渣、高爐渣和硅碎石等常見的固體廢棄物為主要材料，所得的礦物摻合料I級復合粉煤灰可以取代混凝土中部分高強水泥和礦粉，降低了成本，提高混凝土的抗硫酸性能和耐化學侵蝕性能，改善耐高溫性能，降低水化熱，減少混凝土的收縮和開裂，抑制雜亂電流對混凝土中鋼筋的腐蝕性。可用于橋梁、隧道、墩梁等的高強混凝土中。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是:一種混凝土用礦物摻合料I級復合粉煤灰，包括5-10重量份的燒透煤矸石、20-30重量份的高爐渣、30-40重量份的轉爐渣和20-45重量份的硅碎石；其中硅碎石中硅元素含量≥90％。進一步的改進，包括10重量份的燒透煤矸石、30重量份的高爐渣、40重量份的轉爐渣和20重量份的硅碎石。進一步的改進，所述復合粉煤灰的細度為：在45微米的方孔篩中的篩余量≤10％。一種混凝土用礦物摻合料I級復合粉煤灰的制作方法，所述制作方法如下：將5-10重量份的燒透煤矸石、20-30重量份的高爐渣、30-40重量份的轉爐渣和20-45重量份的硅碎石混合破碎研磨為粉料狀的復合粉煤灰；復合粉煤灰的細度為：在45微米的方孔篩中的篩余量≤10％；其中硅碎石中硅元素含量≥90％。進一步的改進，預先將燒透煤矸石破碎為徑粒≤30mm的碎塊；將硅碎石破碎為徑粒≤50mm的碎塊；然后與高爐渣和轉爐渣混合破碎研磨為粉料狀的復合粉煤灰。本專利技術以燒透煤矸石、轉爐渣、高爐渣和硅碎石等常見的固體廢棄物為主要材料制得了粉煤灰；不僅對固體廢棄物進行了處理，而且進行了充分利用，降低了成本制作粉煤灰的成本，節能環保，制得的粉煤灰具有良好的性能。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術做進一步闡述和說明:實施例1取10公斤份的燒透煤矸石、30公斤高爐渣、40公斤轉爐渣和20公斤的硅碎石(共計100公斤)，其中硅碎石中硅元素含量≥90％。預先將燒透煤矸石破碎為徑粒≤30mm的碎塊；將硅碎石破碎為徑粒≤50mm的碎塊；然后與高爐渣和轉爐渣混合破碎研磨為粉料狀的復合粉煤灰；研磨效果要求：復合粉煤灰的細度為：在45微米的方孔篩中的篩余量≤10％。檢測結果為：制得的復合粉煤灰需水量＜95％，燒失量＜5％，出磨含水率＜0.8％，游離氧化鎢含量≤4％，安定性煮沸后雷氏夾增加距離不大于5mm，SO3含量≤3％。本配方不僅符合I級粉煤灰的要求，而且需水量少，促使混泥土強度更高，耐久性更強，且易保養，成本相對更低。實施例2取5公斤份的燒透煤矸石、20公斤高爐渣、30公斤轉爐渣和45公斤的硅碎石(共計100公斤)，其中硅碎石中硅元素含量≥90％。預先將燒透煤矸石破碎為徑粒≤30mm的碎塊；將硅碎石破碎為徑粒≤50mm的碎塊；然后與高爐渣和轉爐渣混合破碎研磨為粉料狀的復合粉煤灰；研磨效果要求：復合粉煤灰的細度為：在45微米的方孔篩中的篩余量≤10％。檢測結果為：制得的復合粉煤灰需水量＜95％，燒失量＜5％，出磨含水率＜0.8％，游離氧化鎢含量≤4％，安定性煮沸后雷氏夾增加距離不大于5mm，SO3含量≤3％。符合I級粉煤灰的要求。最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本專利技術的技術方案，而非對本專利技術保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本專利技術作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本專利技術的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本專利技術技術方案的實質和范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種混凝土用礦物摻合料I級復合粉煤灰，其特征在于，包括5?10重量份的燒透煤矸石、20?30重量份的高爐渣、30?40重量份的轉爐渣和20?45重量份的硅碎石；其中硅碎石中硅元素含量≥90％。

【技術特征摘要】
1.一種混凝土用礦物摻合料I級復合粉煤灰，其特征在于，包括5-10重量份的燒透煤矸石、20-30重量份的高爐渣、30-40重量份的轉爐渣和20-45重量份的硅碎石；其中硅碎石中硅元素含量≥90％。2.如權利要求1所述的混凝土用礦物摻合料I級復合粉煤灰，其特征在于，包括10重量份的燒透煤矸石、30重量份的高爐渣、40重量份的轉爐渣和20重量份的硅碎石。3.如權利要求1所述的混凝土用礦物摻合料I級復合粉煤灰，其特征在于，所述復合粉煤灰的細度為：在45微米的方孔篩中的篩余量≤10％。4.一種混凝土用礦物...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊亞麗，李和友，黃秉乾，胡胤鵬，
申請(專利權)人：湖南雙友特材有限責任公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43