混凝土用矿物掺合料及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种混凝土用矿物掺合料及其制作方法，具体如下：将5‑10重量份的烧透煤矸石、20‑30重量份的高炉渣、30‑40重量份的转炉渣和20‑45重量份的硅碎石混合破碎研磨为粉料状的矿物掺合料；矿物掺合料在45微米的方孔筛中的筛余量≤10％；其中硅碎石中硅元素含量≥90％。本发明专利技术生产工艺简单，成本低，以烧透煤矸石、转炉渣、高炉渣和硅碎石等常见的固体废弃物为主要材料，所得的矿物掺合料可以取代混凝土中部分高强水泥和矿粉，降低了成本，提高混凝土的抗硫酸性能和耐化学侵蚀性能，改善耐高温性能，降低水化热，减少混凝土的收缩和开裂，抑制杂乱电流对混凝土中钢筋的腐蚀性。可用于桥梁、隧道、墩梁等的高强混凝土中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固体废弃物领域，特别涉及一种混凝土用矿物掺合料I级复合粉煤灰及其制作方法。
技术介绍
名词解释:高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废物，当炉温达到1400—1600℃时，炉料熔融，矿石中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐和铝酸盐为主浮在铁水上面的熔渣。高炉渣中主要成分为CaO、SiO2和Al2O3。转炉渣，即转炉钢渣是转炉炼钢过程中产生的废渣，主要来源于铁水与废钢中所含元素氧化后形成的氧化物，金属炉料带入的杂质，加入的造渣剂(如石灰石、萤石、硅石)、氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等主要含有CaO、SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、MnO、P2O5和f–CaO(游离氧化钙)等。硅碎石是硅矿采集中的碎渣，硅含量在90％以上。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素(镓、钒、钛、钴)。烧透煤矸石即为煤矸石彻底燃烧后的产物。烧失量(Lossonignition，缩写为LOI)，即将在105—110℃烘干的原料在1000—1100℃灼烧后失去的重量百分比。筛余(筛余量)是指粉状物料细度的表示方法，一定质量的粉状物料在标准筛上筛分后留在筛上部分的质量比(％)。现有在的混凝土中普遍会添加火电厂粉煤灰。其缺点是火电厂粉煤灰的细度不达标，质量不稳定，含水量达10％左右，且烧失量严重超标，还容易造成搅拌站无法操作，使得混凝土的质量严重降低。且国家鼓励发展新能源，水电、核电、风电、光电大量补充电能，火电必将逐步退出能源市场，则火电粉煤灰产量也会逐渐减少甚至退出市场，但是现在还没有粉煤灰的新的制作方法。此外，钢厂生产过程中产生的高炉渣、转炉渣；采集硅矿石中产生的硅碎石以及煤矿采集中产生的煤矸石通常被当做固体废弃物处理，浪费了资源且容易污染环境。
技术实现思路
为了克服以上问题，本专利技术提供了一种混凝土用矿物掺合料I级复合粉煤灰及其制作方法。本专利技术生产工艺简单，成本低，以烧透煤矸石、转炉渣、高炉渣和硅碎石等常见的固体废弃物为主要材料，所得的矿物掺合料I级复合粉煤灰可以取代混凝土中部分高强水泥和矿粉，降低了成本，提高混凝土的抗硫酸性能和耐化学侵蚀性能，改善耐高温性能，降低水化热，减少混凝土的收缩和开裂，抑制杂乱电流对混凝土中钢筋的腐蚀性。可用于桥梁、隧道、墩梁等的高强混凝土中。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种混凝土用矿物掺合料I级复合粉煤灰，包括5-10重量份的烧透煤矸石、20-30重量份的高炉渣、30-40重量份的转炉渣和20-45重量份的硅碎石；其中硅碎石中硅元素含量≥90％。进一步的改进，包括10重量份的烧透煤矸石、30重量份的高炉渣、40重量份的转炉渣和20重量份的硅碎石。进一步的改进，所述复合粉煤灰的细度为：在45微米的方孔筛中的筛余量≤10％。一种混凝土用矿物掺合料I级复合粉煤灰的制作方法，所述制作方法如下：将5-10重量份的烧透煤矸石、20-30重量份的高炉渣、30-40重量份的转炉渣和20-45重量份的硅碎石混合破碎研磨为粉料状的复合粉煤灰；复合粉煤灰的细度为：在45微米的方孔筛中的筛余量≤10％；其中硅碎石中硅元素含量≥90％。进一步的改进，预先将烧透煤矸石破碎为径粒≤30mm的碎块；将硅碎石破碎为径粒≤50mm的碎块；然后与高炉渣和转炉渣混合破碎研磨为粉料状的复合粉煤灰。本专利技术以烧透煤矸石、转炉渣、高炉渣和硅碎石等常见的固体废弃物为主要材料制得了粉煤灰；不仅对固体废弃物进行了处理，而且进行了充分利用，降低了成本制作粉煤灰的成本，节能环保，制得的粉煤灰具有良好的性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步阐述和说明:实施例1取10公斤份的烧透煤矸石、30公斤高炉渣、40公斤转炉渣和20公斤的硅碎石(共计100公斤)，其中硅碎石中硅元素含量≥90％。预先将烧透煤矸石破碎为径粒≤30mm的碎块；将硅碎石破碎为径粒≤50mm的碎块；然后与高炉渣和转炉渣混合破碎研磨为粉料状的复合粉煤灰；研磨效果要求：复合粉煤灰的细度为：在45微米的方孔筛中的筛余量≤10％。检测结果为：制得的复合粉煤灰需水量＜95％，烧失量＜5％，出磨含水率＜0.8％，游离氧化钨含量≤4％，安定性煮沸后雷氏夹增加距离不大于5mm，SO3含量≤3％。本配方不仅符合I级粉煤灰的要求，而且需水量少，促使混泥土强度更高，耐久性更强，且易保养，成本相对更低。实施例2取5公斤份的烧透煤矸石、20公斤高炉渣、30公斤转炉渣和45公斤的硅碎石(共计100公斤)，其中硅碎石中硅元素含量≥90％。预先将烧透煤矸石破碎为径粒≤30mm的碎块；将硅碎石破碎为径粒≤50mm的碎块；然后与高炉渣和转炉渣混合破碎研磨为粉料状的复合粉煤灰；研磨效果要求：复合粉煤灰的细度为：在45微米的方孔筛中的筛余量≤10％。检测结果为：制得的复合粉煤灰需水量＜95％，烧失量＜5％，出磨含水率＜0.8％，游离氧化钨含量≤4％，安定性煮沸后雷氏夹增加距离不大于5mm，SO3含量≤3％。符合I级粉煤灰的要求。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对本专利技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的实质和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土用矿物掺合料I级复合粉煤灰，其特征在于，包括5‑10重量份的烧透煤矸石、20‑30重量份的高炉渣、30‑40重量份的转炉渣和20‑45重量份的硅碎石；其中硅碎石中硅元素含量≥90％。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土用矿物掺合料I级复合粉煤灰，其特征在于，包括5-10重量份的烧透煤矸石、20-30重量份的高炉渣、30-40重量份的转炉渣和20-45重量份的硅碎石；其中硅碎石中硅元素含量≥90％。2.如权利要求1所述的混凝土用矿物掺合料I级复合粉煤灰，其特征在于，包括10重量份的烧透煤矸石、30重量份的高炉渣、40重量份的转炉渣和20重量份的硅碎石。3.如权利要求1所述的混凝土用矿物掺合料I级复合粉煤灰，其特征在于，所述复合粉煤灰的细度为：在45微米的方孔筛中的筛余量≤10％。4.一种混凝土用矿物...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚丽，李和友，黄秉乾，胡胤鹏，
申请(专利权)人：湖南双友特材有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43