一种用于水泥、混凝土生产的复合掺合料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于水泥、混凝土生产的复合掺合料及其制备方法，该复合掺合料由固体原料和引发剂组成，所述固体原料与引发剂的重量体积比为：100:0.05‑0.15；所述固体原料由精炼渣20‑30份、废弃混凝土10‑30份、钢渣10‑20份、高炉矿渣15‑55份、脱硫石膏3‑7份组成。其制备方法为：原料预处理、配料及成品和储存发货。该掺合料中，充分利用了炼钢过程中的废弃物、建筑工地的废弃物，变废为宝，实现了掺合料的环保生产，利用引发剂对固体原料进行处理，提高掺合料的比表面积和活性指数，在水泥和混凝土等水化过程中，起到促进水化，提高强度，降低需水量和水化热的作用，并提高混凝土的耐久性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水泥、混凝土生产的复合掺合料及其制备方法
本专利技术涉及水泥混凝土生产
，具体涉及一种用于水泥、混凝土生产的复合掺合料及其制备方法。
技术介绍
掺合料用于水泥和混凝土中，用以调整混凝土的强度和流动度，降低熟料和水泥的使用，目前，水泥和混凝土生产所用的掺合料原料成分主要有矿渣粉、粉煤灰、钢渣粉、磷渣粉、高炉矿渣和沸石粉等，这些掺合料的成分有各自的特点，在水泥和混凝土生产过程中可单独配合使用。现有的掺合料主要有以下特点：一是虽然掺合料原料众多，但是由于这些原料之间的匹配性差，不能充分发挥个原料之间的作用，使成品掺合料的性能差；二是由于工业产业发展迅速，同一种原料的成分含量差异较大，因此，形成的掺合料的质量参差不齐，且使掺合料的应用受到局限，如掺合料只能用在水泥中或者只能用在混凝土中，限制了掺合料的通用性。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足，本专利技术提供了一种用于水泥、混凝土生产的复合掺合料及其制备方法，该掺合料中，充分利用了炼钢过程中的废弃物、建筑工地的废弃物，变废为宝，实现了掺合料的环保生产，利用各原材料在水泥、混凝土水化过程中的作用，结合引发剂对固体原料进行处理，提高掺合料的比表面积和活性指数，在水泥和混凝土等水化过程中，起到促进水化，提高强度，降低需水量和水化热的作用，并提高混凝土的耐久性。本专利技术的技术方案如下：一种用于水泥、混凝土生产的复合掺合料，由固体原料和引发剂组成，所述固体原料与引发剂的质量比为：100:0.1-0.15；所述固体原料由重量份数的原料组成：精炼渣25-35份、废弃混凝土20份、钢渣5-15份、高炉矿渣35-45份、脱硫石膏5-7份。优选的，所述固体原料与引发剂的质量比：100:0.1。优选的，所述固体原料由重量份数的原料组成：精炼渣25份、废弃混凝土20份、钢渣15份、高炉矿渣35份、脱硫石膏5份。优选的，所述精炼渣的处理过程为：将LF精炼炉新产出的精炼渣进行热泼裂解，然后打水堆放13-17天，堆放过程中控制含水率在3-5％之间，获得精炼渣；该处理过程中，可消解新产精炼渣中的游离氧化钙，促进钙离子的释放。精炼渣是钢水精炼过程中产生的副产物，其中含有约10％的游离氧化钙，精炼渣未经打水消解和陈化处理的话，其中的游离钙会导致水泥体积安定性不合格的问题，其次经消解后的游离氧化钙会变化为可水溶性的氢氧化钙，提高水泥水化初期钙离子的浓度，提升水泥水化初期的水化速度，提升水泥早期强度。优选的，所述废弃混凝土采用颚式破碎机加磁选线，进行预破碎处理，粒度控制在≤30mm，同时将其中的钢筋等金属铁物质选出避免对生产设备损坏，降低设备故障率。优选的，所述钢渣的处理过程为：采用有压热焖法处理，然后采用磁选破碎法处理，控制金属铁含量≤2％，粒度≤10mm。优选的，所述高炉矿渣采用INBA法冲制，玻璃体含量≥90％。优选的，所述脱硫石膏采用电厂脱硫生产出的副产物，控制水分≤15％，亚硫酸钙含量≤0.25％。优选的，所述引发剂由下列重量百分比的原料组成：硼酸4％、三乙醇胺7％、糖蜜10％、氯化钠20％、水59％，通过计量泵加入。上述复合掺合料的制备方法，如下：(1)引发剂制备：按照比例，将硼酸、三乙醇胺、糖蜜、氯化钠和水放入搅拌罐中混匀，然后导入不锈钢反应釜中进行混合搅拌均匀，获得引发剂，备用；(2)配料将固体原料精炼渣、废弃混凝土、钢渣、高炉矿渣、脱硫石膏，分别经皮带输送至各自的中间仓，经皮带秤计量后，各物料汇总至卧辊磨入磨皮带，将步骤(1)的引发剂经计量泵计量后，通过软管滴入入磨皮带，与上述物料混合入磨；(3)成品使用卧辊磨将步骤(2)进入其中的物料循环研磨后，经选粉机，控制物料比表面积≥450m2/kg，经布袋收尘器收集，获得成品；将成品输送至混凝土依堡库或钢板仓内备用，成品发货，使用散装头发货，罐车运输至客户。引发剂在进行制备时，所用原料均采用计量泵精确剂量，以保证引发剂质量的均匀性；引发剂与固体原料的混合分两次进行，第一次是在固体原料进入卧辊磨之前，采用计量泵控制流速滴入入磨皮带进行初步混合，采用这种初步混合的方式主要是由于引发剂的用量相较于固体原料的量来说少很多，若直接加入卧辊磨中会导致引发剂与固体原料的混合不均匀，导致产生的质量产生差异；第二次混合是在卧辊磨对物料粉碎时，伴随粉碎进行的混合，此过程中，引发剂与固体原料进行反应，提高掺合料的活性指数及活性指数的持续时间；固体原料中的钢渣和废弃混凝土中，金属物质含量较高，导致其易磨性较差、粉磨难度大，另外，由于原料经中间仓称重后需同时在卧辊磨内粉磨提高混合均匀性及与引发剂作用的均匀性，因此，综合考虑原料之间的耐磨性，选择粉磨性能强的卧辊磨进行磨粉，使各固体原料均能得到有效磨粉，获得的掺合料质量均一、粒径均匀。本专利技术提供的制备方法，针对本专利技术中的固体原料及引发剂进行设计，在设计时，充分考虑了固体原料的特点及固体原料重量与引发剂用量的差距，有效克服了本专利技术中固体原料与引发剂混合均匀性的技术问题，从而，该方法的使用具有一定的针对性，通过上述制备方法将专利技术提供的固体原料及引发剂制备成掺合料，并将掺合料应用于水泥和混凝土中，在水泥和混凝土等水化过程中，起到促进水化、提高强度、降低需水量和水化热的作用，可有效提高混凝土的耐久性。相对于现有技术，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术使用价格低廉的精炼渣、废弃混凝土、钢渣、高炉矿渣和脱硫石膏组成的固体原料、配合一定量的引发剂，生产出一种既可用于水泥生产又可用于混凝土生产的掺合料，该掺合料具有成本低的优点，与同类型的矿渣粉(7天活性指数≥70％，28天活性指数≥95％的矿渣粉)价格降低50元/吨。2、本专利技术提供的复合掺合料，具有活性高的优点，将该复合掺合料用于水泥或混凝土生产中，可有效降低水泥中熟料的用量；将其应用于混凝土中时，可有效降低水泥的用量；同时，该复合掺合料可改善水泥和混凝土的需水量、泌水性问题。3、本专利技术提供的复合掺合料的制备方法具有针对性强、过程控制准确的优点。4、本专利技术获得的复合掺合料，比表面积≥450m2/kg，7天活性指数≥75％，28天活性指数≥95％。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为复合掺合料制备工艺流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水泥、混凝土生产的复合掺合料，其特征在于，由固体原料和引发剂组成，所述固体原料与引发剂的质量比为：100:0.05-0.15；/n所述固体原料由重量份数的原料组成：/n精炼渣25-35份、废弃混凝土20份、钢渣5-15份、高炉矿渣35-45份、脱硫石膏5-7份。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于水泥、混凝土生产的复合掺合料，其特征在于，由固体原料和引发剂组成，所述固体原料与引发剂的质量比为：100:0.05-0.15；
所述固体原料由重量份数的原料组成：
精炼渣25-35份、废弃混凝土20份、钢渣5-15份、高炉矿渣35-45份、脱硫石膏5-7份。


2.如权利要求1所述的复合掺合料，其特征在于，所述固体原料与引发剂的质量比为：100:0.1。


3.如权利要求1所述的复合掺合料，其特征在于，所述固体原料由重量份数的原料组成：
精炼渣25份、废弃混凝土20份、钢渣15份、高炉矿渣35份、脱硫石膏5份。


4.如权利要求1-3任一项所述的复合掺合料，其特征在于，所述精炼渣的处理过程为：将LF精炼炉新产出的精炼渣进行热泼裂解，然后打水堆放13-17天，堆放过程中控制含水率在3-5％之间，获得精炼渣。


5.如权利要求1-3任一项所述的复合掺合料，其特征在于，所述废弃混凝土采用颚式破碎机加磁选线，进行预破碎处理，粒度控制在≤30mm，同时将其中的钢筋等金属铁物质选出。


6.如权利要求1-3任一项所述的复合掺合料，其特征在于，所述钢渣的处理过程为：采用有压热焖法处理，然后采用磁选破碎法处理，控制金属铁含量≤2％，粒度≤10mm。

【专利技术属性】
技术研发人员：梁晓杰，李庆勇，朱先胜，范振鹏，赵景鑫，王松，
申请(专利权)人：日照钢铁控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37