多固废耦合掺合料制备纤维混凝土制造技术

本发明专利技术公开了多固废耦合掺合料制备纤维混凝土，包括以下重量份的原料：高硅铁尾矿10

【技术实现步骤摘要】
多固废耦合掺合料制备纤维混凝土


[0001]本专利技术涉及纤维混凝土，特别是涉及多固废耦合掺合料制备纤维混凝土。

技术介绍

[0002]“绿色高性能混凝土”是1998年首次提出的概念，将代表着未来混凝土发展的方向，也是混凝土发展唯一的必然选择。绿色高性能混凝土的概念中主要包含了有效节约资源以及能源，不破坏现有环境，而更利于环境的可持续发展，以便满足当代以及后代人的发展需求等几点含义。因此，将大量累积堆存的固体废弃物开发为混凝土的原材料将是绿色高性能环保混凝土发展的必然需求。
[0003]矿物掺合料已成为混凝土中不可缺少的主要组分之一，将取代部分水泥掺入到混凝土中，不仅可以节约原材料成本，而且还可充分发挥其“形态效应”、“微集料效应”以及“火山灰效应”，能有效提高其混凝土的各项性能指标，特别是在提高混凝土耐久性等方面的作用较显著。矿物掺合料在水泥混凝土当中的广泛应用，不仅能降低能源消耗，而且起到了节能环保的积极作用，符合当今绿色高性能混凝土的可持续发展要求。目前活性掺合料的开发与应用日益受到人们的重视，当前普遍使用的矿物掺合料大部分都是工业废料，其中现阶段在国内最经常使用的矿物掺合料包括粉煤灰、沸石粉、石灰石粉、高炉矿渣粉以及硅灰等。这些常用矿物掺合料在混凝土中得到了广泛的应用与发展，也存在供应不足、密度小以及不易运输等一系列弊端，这使人们致力于开发更环保的有效新途径。
[0004]铁尾矿由于其矿物及化学组成等特点，可将铁尾矿研究开发为混凝土矿物掺合料，以此来提高其附加值，可进一步降低混凝土的成本。铁尾矿主要是以非活性晶体矿物组成，因此要将铁尾矿开发为矿物掺合料，能大掺量应用到混凝土当中，必须对其先进行活性激发处理。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供多固废耦合掺合料制备纤维混凝土。该纤维混凝土主要采用工业废料高硅铁尾矿、脱硫灰、矿渣，结合活化剂，高温煅烧，经机械研磨提高固废耦合掺合料的活性。与尾矿废石制备的机制砂、石，聚丙烯纤维，协同制备多固废耦合纤维混凝土。
[0006]为了解决现有技术存在的问题，本专利技术采用的技术方案如下：多固废耦合掺合料制备纤维混凝土，包括以下重量份的原料：高硅铁尾矿10
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20份、脱硫灰5
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10份、矿渣5
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10份、水泥70
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80份、机制砂120
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140份、机制石280
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320份、化学活化剂2份、减水剂1份、三异丙醇胺1份、聚丙烯纤维5
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10份、水40
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50份。
[0007]进一步地，所述的化学活化剂包括以下重量份的原料：偏硅酸钠固体1.5份、氢氧化钠固体0.5份。
[0008]进一步地，所述的减水剂为聚羧酸系高效减水剂，减水率为18%
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23%。
[0009]进一步地，所述的机制砂是由尾矿废石经过机械加工破碎，筛分至细度模数为2.0
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2.5。
[0010]进一步地，所述的聚丙烯纤维为聚丙烯纤维颗粒，其粒径为110
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120目。
[0011]进一步地，所述的脱硫灰为钢厂半干法改性后的脱硫灰。
[0012]进一步地，所述的矿渣为S95矿渣粉。
[0013]制备多固废耦合掺合料制备纤维混凝土的方法，包括以下步骤：（1）将所述重量份的高硅铁尾矿经600
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800℃高温煅烧1h后急冷，使铁尾矿转变为玻璃体；（2）将步骤（1）锻烧后的高硅铁尾矿与所述重量份的脱硫灰、矿渣、化学活化剂、三异丙醇胺混合，机械研磨1
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1.5h并筛分出0
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0.06mm、0.06
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0.09mm的颗粒；得到固废耦合掺合料；（3）取步骤（2）制得的固废耦合掺合料与所述重量份的水泥、机制砂、机制石、减水剂、聚丙烯纤维和水混合并不断搅拌，至水胶比为0.38
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0.44，即得到多纤维混凝土。
[0014]进一步地，所述固废耦合掺合料中粒度0
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0.06mm的颗粒占比70%
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80%，0.06
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0.09mm的颗粒占比20%
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30%。
[0015]本专利技术所具有的优点及有益效果是：本专利技术多固废耦合掺合料制备纤维混凝土由于是以工业废弃物高硅铁尾矿、脱硫灰、矿渣为掺合料，以机制砂石为骨料，化学活化剂、聚丙烯纤维、三异丙醇胺、减水剂为改良剂，生产一种绿色混凝土。其中高硅铁尾矿、脱硫灰、矿渣作掺合料成本低廉，所述的脱硫灰为钢厂半干法切经改性后的脱硫灰，并作为缓凝剂可以延长水泥凝结时间。固废耦合掺合料经化学激发，高温煅烧，机械研磨可以显著提高其活性、细度。极大的提高了混凝土耐久性，抗压强度，机制砂石作骨料提高了混凝土界面过渡区的强度并且可以缓解天然砂石供应不足等问题，三异丙醇胺既作为掺合料混合研磨时的助磨剂，其可显著机械研磨的细度。也做早强剂促进混凝土的早期强度，聚丙烯纤维聚丙烯颗粒的加入极大的提高了抗压强度，抗折强度，韧性，相比较常规的聚丙烯纤维条，聚丙烯纤维颗粒对于抗压强度的提高效果更为明显。聚羧酸高效减水剂可以以20%以上的效率降低用水量，在水胶比0.38
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0.44的范围内，可以有效的提高混凝土的工作性能，抗压强度。既保证混凝土的工作性能，又提高了力学性能。本专利技术作为一种新型绿色建材可以取代常规混凝土，且本专利技术制备的掺合料可以按22%
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33%的取代率取代水泥，实现了大宗工业固废的资源利用，保护环境，减少尾矿的堆积。
具体实施方式
[0016]下面结合实施例对本专利技术进行详细描述：实施例1：本实施例多固废耦合掺合料制备纤维混凝土，包括以下重量的原料：高硅铁尾矿10kg、脱硫灰10kg、矿渣10kg、水泥80kg、机制砂140kg、机制石320kg、化学活化剂2kg、减水剂1kg、三异丙醇胺1kg、聚丙烯纤维5kg、水50kg。其中固废耦合掺合料为高硅铁尾矿、脱硫灰、矿渣。
[0017]所述的化学活化剂包括以下重量的原料：偏硅酸钠固体1.5kg和氢氧化钠固体0.5kg。
[0018]在本实施例中所述高硅铁尾矿按质量百分比含二氧化硅50%~60%、氧化铝8%~15%、
氧化铁10%~15%、氧化钙8%~15%、氧化镁5%~10%，其余为杂质。
[0019]所述的矿渣按质量百分比含氧化钙40%~45%、二氧化硅35%~40%、氧化铝8%~12%、氧化铁1%~2%、氧化镁5%~8%，其余为杂质。
[0020]所述脱硫灰按质量百分比含二氧化硅40%~45%、氧化铝18%~25%、氧化钙20%~25%、氧化铁5%~10%、氧化镁2%~10%、烧失重10%，其余为杂质。
[0021]所述的减水剂为聚羧酸系高效减水剂，减水率为18%
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23%。所述的机制砂是由尾矿废石经过机械加工破碎，筛分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多固废耦合掺合料制备纤维混凝土，其特征在于包括以下重量份的原料：高硅铁尾矿10
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20份、脱硫灰5
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10份、矿渣5
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10份、水泥70
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80份、机制砂120
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140份、机制石280
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320份、化学活化剂2份、减水剂1份、三异丙醇胺1份、聚丙烯纤维5
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10份、水40
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50份。2.根据权利要求1所述的多固废耦合掺合料制备纤维混凝土，其特征在于：所述的化学活化剂包括以下重量份的原料：偏硅酸钠固体1.5份、氢氧化钠固体0.5份。3.根据权利要求1所述的多固废耦合掺合料制备纤维混凝土，其特征在于：所述的减水剂为聚羧酸系高效减水剂，减水率为18%
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23%。4.根据权利要求1所述的多固废耦合掺合料制备纤维混凝土，其特征在于：所述的机制砂是由尾矿废石经过机械加工破碎，筛分至细度模数为2.0
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2.5。5.根据权利要求1所述的多固废耦合掺合料制备纤维混凝土，其特征在于：所述的聚丙烯纤维为聚丙烯纤维颗粒,其粒径为110
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120目。6.根据权利要求1所述的多固废耦合掺合料...

【专利技术属性】
技术研发人员：张延年，刘伯男，闫飞，徐琰，回志峰，
申请(专利权)人：吉林建筑科技学院，
类型：发明
国别省市：