一种用于制备混凝土的改性洞渣石粉及其制备工艺制造技术

本发明专利技术提供一种用于制备混凝土的改性洞渣石粉及其制备工艺。一种用于制备混凝土的改性洞渣石粉的制备工艺包括以下步骤：洞渣石粉初步球磨、稀释盐酸并酸浸活化、稀释铝酸酯偶联剂并进行一次表面改性、二次表面改性并加入硫酸钙晶须和离心喷雾干燥并收集改性洞渣石粉。本发明专利技术通过利用铝酸酯偶联剂和硅烷偶联剂对洞渣石粉进行复合改性，从而能够有效提高洞渣石粉的粘结强度，将该复合改性后的洞渣石粉作为原料之一制备的混凝土具有较好的黏聚性，且该混凝土干燥后具有较强的抗冲击性能。且该混凝土干燥后具有较强的抗冲击性能。且该混凝土干燥后具有较强的抗冲击性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备混凝土的改性洞渣石粉及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及混凝土领域，具体涉及一种用于制备混凝土的改性洞渣石粉及其制备工艺。

技术介绍

[0002]洞渣石粉是机制砂生产过程中产生的粒径小于75μm的废物粉尘，过度的石粉堆积，不仅会占用土地资源，而且会对环境造成严重的污染，因此，需要对洞渣石粉进行废物利用，以减轻对环境的污染。
[0003]由于洞渣石粉存积量大、成本低，因此，目前已有将洞渣石粉掺入混凝土中的做法，以对洞渣石粉进行废物利用，但是，由于洞渣石粉是一种惰性材料，粘接强度较低，它无法与水泥反应形成凝胶，向混凝土中直接掺入的普通洞渣石粉只能作为填料，而由于洞渣石粉的掺入量难以控制，一旦掺入的洞渣石粉过量容易导致混凝土黏聚性和抗冲击性降低，易坍塌。
[0004]因此，我们提出了一种粘结强度高的用于制备混凝土的改性洞渣石粉，以提高混凝土的黏聚性和抗冲击性能。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于制备混凝土的改性洞渣石粉及其制备工艺。
[0006]一种用于制备混凝土的改性洞渣石粉的制备工艺，包括如下步骤：
[0007]S1：洞渣石粉初步球磨
[0008]将洞渣石粉置于球磨机中，调节球磨机转速为40
‑
80rpm，球磨1
‑
2h，得到粗磨石粉；
[0009]S2：稀释盐酸并酸浸活化
[0010]将盐酸加入加热后的去离子水中稀释，再加入上述粗磨石粉，搅拌混合，保温活化后，经过洗涤、压滤和烘干，得到活化石粉；
[0011]S3：稀释铝酸酯偶联剂并进行一次表面改性
[0012]将铝酸酯偶联剂稀释分散在二甲基亚砜中，再均匀喷淋在上述活化石粉表面，进行一次表面改性，得到一次改性石粉；
[0013]S4：二次表面改性并加入硫酸钙晶须
[0014]将硅烷偶联剂与去离子水混合，再加入上述一次改性石粉，进行二次表面改性，然后加入硫酸钙晶须并球磨，得到改性石粉浆液；
[0015]S5：离心喷雾干燥并收集改性洞渣石粉
[0016]将上述改性石粉浆液离心雾化成改性石粉液滴，再与净化并加热后的空气充分接触，将改性石粉液滴干燥，得到改性洞渣石粉，并进行收集。
[0017]进一步地，步骤S2的稀释盐酸并酸浸活化，具体包括如下步骤：
[0018]S2.1：将去离子水加入反应器中，打开加热器，将去离子水加热至40
‑
50℃；
[0019]S2.2：通过液压泵向反应器中匀速泵入盐酸，直至反应器的盐酸在线浓度仪检测到盐酸浓度为3
‑
6％时，盐酸在线浓度仪向控制器发送信号；
[0020]S2.3：控制器接收到盐酸在线浓度仪发送的信号后，控制液压泵关闭，同时控制进料组件打开；
[0021]S2.4：通过进料组件将上述粗磨石粉加入反应器中，反应器中的第一重力传感器检测到粗磨石粉的加入后，第一重力传感器向控制器发送信号；
[0022]S2.5：控制器接收到第一重力传感器发送的信号后，控制反应器内的第一搅拌器以300
‑
400r/min的速率搅拌20
‑
35min；
[0023]S2.6：静置1
‑
3h，进行保温活化，然后将反应器内的液体排出，再将去离子水加入反应器中，进行水洗，得到水洗悬浊液；
[0024]S2.7：通过反应器内的压滤组件对上述水洗悬浊液进行压滤，将滤液排出后，向反应器内通入热空气，对滤渣进行烘干，得到活化石粉。
[0025]进一步地，步骤S3的稀释铝酸酯偶联剂并进行一次表面改性，具体包括如下步骤：
[0026]S3.1：将铝酸酯偶联剂和二甲基亚砜一起加入喷雾罐中，通过振动均匀混合后，得到偶联剂稀释液；
[0027]S3.2：通过喷雾罐的雾化器将上述偶联剂稀释液雾化成液滴，并均匀喷淋在上述活化石粉表面，进行一次表面改性，得到一次改性石粉。
[0028]进一步地，步骤S4的二次表面改性并加入硫酸钙晶须，具体包括如下步骤：
[0029]S4.1：将硅烷偶联剂和去离子水按体积比1
‑
2：40
‑
53加入球磨机中，再通过第二搅拌器搅拌混合；
[0030]S4.2：将上述一次改性石粉加入球磨机中，调节球磨机转速为200
‑
280rpm，球磨0.5
‑
1.5h，进行二次表面改性；
[0031]S4.3：将硫酸钙晶须加入球磨机中，调节球磨机转速为100
‑
120rpm，继续球磨1
‑
2h，得到改性石粉浆液。
[0032]进一步地，步骤S5的离心喷雾干燥并收集改性洞渣石粉，具体包括如下步骤：
[0033]S5.1：通过抽气机将空气抽入干燥箱的空气处理室中，空气通过净化器进行净化，再通过加热器加热至90
‑
120℃，最后进入干燥箱顶部的空气分配器中，空气分配器将加热后的热空气通入干燥箱的干燥室内；
[0034]S5.2：将上述改性石粉浆液加入干燥室顶部的离心雾化器中，将改性石粉浆液离心雾化成改性石粉液滴；
[0035]S5.3：改性石粉液滴与热空气在干燥室内充分接触，将改性石粉液滴中的水分迅速蒸发，进行干燥，得到改性洞渣石粉；
[0036]S5.4：通过干燥箱底部的分离器将改性洞渣石粉分离并送入收集箱中，当收集箱内的第二重力传感器检测到改性洞渣石粉的进入后，第二重力传感器向控制器发送信号；
[0037]S5.5：控制器接收到第二重力传感器发送的信号后，控制干燥箱内的排气机开启，将干燥室内的热空气排出。
[0038]进一步地，控制器接收到第二重力传感器发送的信号后，控制干燥箱内的排气机开启，排气机通过导气管将干燥箱内的热空气排入步骤S2.7的反应器中，对反应器内的活
化石粉进行烘干。
[0039]进一步地，铝酸酯偶联剂为SG
‑
Al821、DL
‑
411和DL
‑
411F中的一种。
[0040]进一步地，硅烷偶联剂为A171、KH
‑
151和SCA
‑
1502中的一种。
[0041]与现有技术相比，本专利技术的优点和有益效果在于：
[0042]1、本专利技术通过利用铝酸酯偶联剂和硅烷偶联剂对洞渣石粉进行复合改性，从而能够有效提高洞渣石粉的粘结强度，将该复合改性后的洞渣石粉作为原料之一制备的混凝土具有较好的黏聚性，且该混凝土干燥后具有较强的抗冲击性能。
[0043]2、本专利技术通过加入硫酸钙晶须制得的复合石粉具有较好的耐腐蚀性能和较高的抗拉强度，加入该复合石粉能够有效提升混凝土的抗拉强度和弹性模量。
[0044]3、本专利技术通过先对洞渣石粉进行初步球磨，以减少洞渣石粉颗粒表面的棱角，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备混凝土的改性洞渣石粉的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1：洞渣石粉初步球磨将洞渣石粉置于球磨机中，调节球磨机转速为40
‑
80rpm，球磨1
‑
2h，得到粗磨石粉；S2：稀释盐酸并酸浸活化将盐酸加入加热后的去离子水中稀释，再加入上述粗磨石粉，搅拌混合，保温活化后，经过洗涤、压滤和烘干，得到活化石粉；S3：稀释铝酸酯偶联剂并进行一次表面改性将铝酸酯偶联剂稀释分散在二甲基亚砜中，再均匀喷淋在上述活化石粉表面，进行一次表面改性，得到一次改性石粉；S4：二次表面改性并加入硫酸钙晶须将硅烷偶联剂与去离子水混合，再加入上述一次改性石粉，进行二次表面改性，然后加入硫酸钙晶须并球磨，得到改性石粉浆液；S5：离心喷雾干燥并收集改性洞渣石粉将上述改性石粉浆液离心雾化成改性石粉液滴，再与净化并加热后的空气充分接触，将改性石粉液滴干燥，得到改性洞渣石粉，并进行收集。2.根据权利要求1所述的一种用于制备混凝土的改性洞渣石粉的制备工艺，其特征在于，步骤S2的稀释盐酸并酸浸活化，具体包括如下步骤：S2.1：将去离子水加入反应器中，打开加热器，将去离子水加热至40
‑
50℃；S2.2：通过液压泵向反应器中匀速泵入盐酸，直至反应器的盐酸在线浓度仪检测到盐酸浓度为3
‑
6％时，盐酸在线浓度仪向控制器发送信号；S2.3：控制器接收到盐酸在线浓度仪发送的信号后，控制液压泵关闭，同时控制进料组件打开；S2.4：通过进料组件将上述粗磨石粉加入反应器中，反应器中的第一重力传感器检测到粗磨石粉的加入后，第一重力传感器向控制器发送信号；S2.5：控制器接收到第一重力传感器发送的信号后，控制反应器内的第一搅拌器以300
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400r/min的速率搅拌20
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35min；S2.6：静置1
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3h，进行保温活化，然后将反应器内的液体排出，再将去离子水加入反应器中，进行水洗，得到水洗悬浊液；S2.7：通过反应器内的压滤组件对上述水洗悬浊液进行压滤，将滤液排出后，向反应器内通入热空气，对滤渣进行烘干，得到活化石粉。3.根据权利要求1所述的一种用于制备混凝土的改性洞渣石粉的制备工艺，其特征在于，步骤S3的稀释铝酸酯偶联剂并进行一次表面改性，具体包括如下步骤：S3.1：将铝酸酯偶联剂和二甲基亚砜一起加入喷雾罐中，通过振动均匀混合后，得到偶联剂稀释液；S3.2：通过喷雾罐的雾化器将上述偶联剂稀释液雾化成液滴，并均匀喷淋在上述活化石粉表面，进行一次表面改性，得到一次改性石粉。4.根据权利要求1所述的一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐奡婧，张庆贺，田恐虎，王静，李育宗，高敏，李育飞，徐立新，
申请(专利权)人：平湖市浙江工业大学新材料研究院，
类型：发明
国别省市：