复合胶结填充材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合胶结填充材料的制备方法，涉及填充材料制备技术领域。本发明专利技术利用工业固体废料赤泥、铁尾矿砂、废弃牡蛎壳混合制成填充材料，该填充材料回填后28天抗压强度可达10Mpa，满足了施工要求；同时矿渣0.0953元/kg、赤泥0.08元/kg、铁尾矿砂0.06元/kg、水0.004元/kg、牡蛎壳属于工业废料，不计成本，按充填材料密度1700kg/m

【技术实现步骤摘要】
复合胶结填充材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及填充材料制备
，尤其涉及一种复合胶结填充材料的制备方法。

技术介绍

[0002]在建筑施工中，混凝土具有不可替代的作用，在对强度要求较高的部位，必须采用混凝土进行浇注，而在对强度要求较低的部位，仍然使用混凝土进行浇筑，则提高了施工成本，并且烧制水泥过程中产生的大量温室气体严重影响了生态环境。
[0003]公开号KR1020220156345A的韩国专利公开的含高炉骨料矿渣和煅烧蚝壳的混凝土组合物由水泥、高炉骨料矿渣、煅烧蚝壳粉、石粉和混凝土外加剂组成，主要利用外加剂调节组合物的性能，并没有给出相关性能参考数据或规律，虽然均使用了煅烧蚝壳，但该方案依然添加了水泥，明显增加了生产成本。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种复合胶结填充材料的制备方法，合理利用固体废料，降低施工成本。
[0005]为实现此技术目的，本专利技术采用如下方案：
[0006]复合胶结填充材料的制备方法，包括如下步骤：
[0007]S1、将废弃牡蛎壳进行粉碎处理，并高温煅烧得到块状白色固态物质，再次进行粉碎处理；
[0008]S2、第二次粉碎后物料送入搅拌站与矿渣、赤泥、铁尾矿砂、水搅拌混匀；
[0009]S3、将混匀后的填充材料运输至施工现场，通过泵送方式进行房心回填。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术利用工业固体废料赤泥、铁尾矿砂、废弃牡蛎壳混合制成填充材料，该填充材料回填后28天抗压强度可达10Mpa，满足了施工要求；同时矿渣0.0953元/kg、赤泥0.08元/kg、铁尾矿砂0.06元/kg、水0.004元/kg、牡蛎壳属于工业废料，不计成本，按充填材料密度1700kg/m3计算，每立方米充填材料原材料价格为87.1元/m3，显著降低了成本。
[0011]本专利技术的优选方案为：
[0012]煅烧温度为800℃，煅烧时间为3h。
[0013]第一次粉碎粒度范围是100
‑
150μm，第二次粉碎粒度范围是50
‑
100μm。
[0014]采用响应面法进行煅烧二次粉碎后牡蛎壳含量、赤泥替代率、固体质量分数、骨胶比四个因素的优化，响应值为塌落度、28d抗压强度、成本，确定煅烧粉碎后牡蛎壳：矿渣：赤泥：铁尾矿砂：水的质量比为0.875：3.75：1：25：6.75。
[0015]搅拌时间3min。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例提供的复合胶结填充材料的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0017]为充分了解本专利技术之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本专利技术做详细说明，但本专利技术并不仅仅限于此。
[0018]如图1所示，本专利技术提供的一种复合胶结填充材料的制备方法，步骤如下：
[0019]S1、对废弃牡蛎壳进行粉碎处理，粒度在100～150μm，并在800℃下对废弃的牡蛎壳进行煅烧，煅烧三小时后，得到块状白色固态物质，再次进行粉碎处理，二次粉碎粒度范围在50～100μm，并运至搅拌站备用(注意放置于干燥处)。
[0020]对块状赤泥进行粉碎处理、备用；矿渣采用工业用矿渣硅酸盐水泥。
[0021]对煅烧二次粉碎后牡蛎壳、赤泥、铁尾矿砂、矿渣进行氧化物成分测试，测试结果如下表所示：
[0022][0023][0024]试验初期，采用响应面法进行配合比优化，确定四个因素分别为：煅烧牡蛎壳含量、赤泥替代率、固体质量分数、骨胶比，响应值为塌落度、28d抗压强度、成本。配合比如下表所示：
[0025][0026]试验结果如下表所示：
[0027][0028][0029]在塌落度不小于200mm的前提下，28d抗压强度达到最大值，成本达到最小值作为限定条件。采用Matlab软件结合量子遗传算法进行最优化处理，最终确定最优配合比为煅烧牡蛎壳含量为16.87％、赤泥替代率为17.5％、固体质量分数为82.24％、骨胶比为4.37，经计算得到煅烧牡蛎壳：矿渣：赤泥：铁尾矿砂：水(质量比)＝0.875:3.75:1:25:6.75。
[0030]S2、按照煅烧二次粉碎后牡蛎壳：矿渣：赤泥：铁尾矿砂：水(质量比)＝0.875:3.75:1:25:6.75进行投料，搅拌，直至得到稳定、均一的砂浆。煅烧后的牡蛎壳主要成分为碱性的氧化钙对赤泥和矿渣具有激发效果。
[0031]S3、回填材料运送至施工现场，塌落度为180
±
20mm，满足泵送要求，通过泵送的方式进行地下室回填，28天抗压强度可达10Mpa。
[0032]按上述最佳配合比制备充填材料试件，并对塌落度及不同龄期试件抗压强度进行
测试，得到的试验结果如下表：
[0033][0034]成本计算：矿渣0.0953元/kg、赤泥0.08元/kg、铁尾矿砂0.06元/kg、水0.004元/kg、牡蛎壳属于工业废料，成本不计。按充填材料密度1700kg/m3计算，每立方米充填材料原材料价格为87.1元/m3，混凝土材料价格为330元/m3。
[0035]最后，需要注意的是：以上列举的仅是本专利技术的优选实施例，当然本领域的技术人员可以对本专利技术进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本专利技术权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合胶结填充材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将废弃牡蛎壳进行粉碎处理，并高温煅烧得到块状白色固态物质，再次进行粉碎处理；S2、第二次粉碎后物料送入搅拌站与矿渣、赤泥、铁尾矿砂、水搅拌混匀；S3、将混匀后的填充材料运输至施工现场，通过泵送方式进行房心回填。2.根据权利要求1所述的复合胶结填充材料的制备方法，其特征在于，煅烧温度为800℃，煅烧时间为3h。3.根据权利要求1所述的复合胶结填充材料的制备方法，其特征在于，第一次粉碎粒度范围是100
‑
150μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢鸿旭，张智勇，何加浩，
申请(专利权)人：中国二十二冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：