一种基于黄河淤泥的细度模数为2.3-3的人造细骨料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于黄河淤泥的细度模数为2.3

【技术实现步骤摘要】
一种基于黄河淤泥的细度模数为2.3
‑
3的人造细骨料及其制备方法
一、
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[0001]本专利技术涉及人造细骨料的制备方法，属于材料
，具体涉及一种基于黄河淤泥的细度模数为2.3
‑
3的人造细骨料及其制备方法。
二、
技术介绍
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[0002]黄河是世界上输沙量最多的河流，水中有三分之一都是沙子，平均每年能携带16亿吨沙子进入大海。尤其是进入中下游地区后，地势平缓，流速减慢，每年会淤积4亿吨淤泥，下游河床以每年10cm的速度升高，在开封段甚至已经形成了“地上悬河”。目前，黄河淤泥的处置依然是以填埋、堆积为主的传统方式，这些传统处置方式成本巨大，但带来的效益却不尽人意。因此，黄河淤泥处置工作亟需研发新型绿色高效的处置技术。
[0003]黄河淤泥由粒径极小的沙颗粒组成，过去的各项研究表明，黄河淤泥的各项性质决定其无法在建筑工程中使用，本专利技术利用胶凝材料(如：水泥等)遇水硬化的化学性质，通过造粒技术将黄河淤泥与其他工业固废如粉煤灰、矿渣粉等结合，制备出能够满足建筑工程使用的低成本人造细骨料，其各项性质经检测得知，能够满足我国《建设用砂》GB/T 14684
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2022的要求，能够代替天然砂、机制砂在建筑领域中使用。
三、
技术实现思路
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[0004]本专利技术要解决的技术问题是：根据目前黄河淤泥处置方法的发展状况以及亟需研发新型绿色高效处置黄河淤泥的技术，本专利技术提供一种基于黄河淤泥的细度模数为2.3
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3的人造细骨料及其制备方法。本专利技术利用胶凝材料遇水硬化的化学性质，通过造粒技术将黄河淤泥与其他工业固废如粉煤灰、矿渣粉等结合，制备出能够满足建筑工程使用的低成本人造细骨料，其各项性质经检测得知，完全能够满足我国《建设用砂》GB/T 14684
‑
2022的要求，可以代替天然砂、机制砂在建筑领域中使用。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术采取的技术方案是：
[0006]本专利技术提供一种基于黄河淤泥制备的细度模数为2.3
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3的人造细骨料，以质量百分含量表示，所述人造细骨料的原料组成为：普通硅酸盐水泥10～13％、硫铝酸盐水泥1.5～4.5％、粉煤灰14～20％、矿渣粉6.5～10％和黄河淤泥粉料54～66％；另外，每5kg的黄河淤泥粉料加水1～1.2kg和聚羧酸固体减水剂1.5～3g。
[0007]根据上述的基于黄河淤泥制备的细度模数为2.3
‑
3的人造细骨料，所述普通硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥P.O 42.5，所述硫铝酸盐水泥为42.5级的硫铝酸盐水泥。
[0008]根据上述的基于黄河淤泥制备的细度模数为2.3
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3的人造细骨料，所述粉煤灰为二级粉煤灰。
[0009]根据上述的基于黄河淤泥制备的细度模数为2.3
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3的人造细骨料，所述黄河淤泥粉料是由粒径0.075
‑
0.15mm的黄河淤泥粉料和粒径0
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0.075mm的黄河淤泥粉料按照1：2.8
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3.2的质量比配制而成。
[0010]根据上述的基于黄河淤泥制备的细度模数为2.3
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3的人造细骨料，所述聚羧酸固体减水剂的减水率为35～45％。
[0011]另外，提供一种基于黄河淤泥制备细度模数为2.3
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3人造细骨料的方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0012]a、将原材料黄河淤泥进行烘干，烘干处理至恒重；
[0013]b、将步骤a烘干处理后的黄河淤泥进行筛分，得到0.075～0.15mm和0～0.075mm两种粒径的黄河淤泥粉料，将所得两种粒径的黄河淤泥粉料按照1：2.8
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3.2的质量比进行混合，得到黄河淤泥粉料；
[0014]c、按照上述人造细骨料的配比比例称取各种原料；
[0015]d、将称取的除水之外的其它原料加入造粒机，启动造粒机，转速调至20HZ保持3min；然后加入称取的水至舱内无粉尘，将造粒机转速调至45HZ，保持旋转30min，然后出料；出料后采用自然养护方式养护28d，得到产品人造细骨料。
[0016]本专利技术的积极有益效果：
[0017]1、本专利技术技术方案，以黄河淤泥为原料制备人造细骨料，利用造粒技术将黄河淤泥进行处理，使其满足建筑行业的使用规范，解决了黄河淤泥堆积造成的环境破坏问题。
[0018]2、本专利技术技术方案中，通过在人造细骨料配比中添加水泥作为粘合剂，对黄河淤泥的聚合程度起到积极作用；硫铝酸盐水泥中的碱又替代了传统的碱激发剂氢氧化钙，提高了粉料的活性，从而提高了人造骨料的强度；添加的减水剂减少用水量，避免用水量过大导致的强度降低，从而进一步保证人造骨料的强度；并且减少了水泥用量，并采用更为经济的粉煤灰替代大部分矿渣粉，实现了制备人造细骨料的低成本性。
[0019]3、利用本专利技术制备的人造细骨料，经河南省建科院工程检测有限公司检测，检测结果显示：含泥量小于2.4％、满足Ⅱ类要求；细度模数为2.5
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2.9、级配区隶属Ⅱ区，吸水率小于30％，有机物含量、坚固性均合格，单级最大压碎指标小于12％。以上指标均满足《建设用砂》GB/T 14684
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2022的要求，细度模数分属于中砂，级配区2区。
[0020]4、经计算，本专利技术利用黄河淤泥粉料制备的人造细骨料，每吨成本大约为93～103元，具有较好的经济效益。另外，由于本专利技术在造粒过程中不需要高温、高压等环境。因此，能耗较少，有较好的环保效益。经河南省建科院工程检测有限公司检测后，发现本产品各项性能指标均满足《建设用砂》GB/T 14684
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2022要求，且价格成本低廉，能够作为细骨料代替天然砂或机制砂在建筑工程中使用，间接减少了骨料开采对环境的破坏，为黄河淤泥的处理提供了一种绿色环保的新方案。
[0021]综上所述，本专利技术具有显著的经济效益和社会效益。
四、具体实施方式：
[0022]以下结合实施例进一步阐述本专利技术，但并不限制本专利技术技术方案保护的范围。
[0023]以下实施例中，采用的普通硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥P.O 42.5，硫铝酸盐水泥为42.5级的硫铝酸盐水泥，粉煤灰为二级粉煤灰；所述黄河淤泥粉料是由粒径0.075
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0.15mm的黄河淤泥粉料和粒径0
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0.075mm的黄河淤泥粉料按照质量比1：2.8
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3.2配制而成；采用的聚羧酸固体减水剂的减水率为35～45％。
[0024]实施例1：
[0025]本专利技术基于黄河淤泥制备的细度模数为2.3
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3的人造细骨料，以质量百分含量表示，其原料组成为：普通硅酸盐水泥12％、硫铝酸盐水泥3％、粉煤灰16.67％、矿渣粉8.33％和黄河淤泥粉料60％；另外，每5kg的黄河淤泥粉料加水1kg和聚羧酸固体减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于黄河淤泥制备的细度模数为2.3
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3的人造细骨料，其特征在于，以质量百分含量表示，所述人造细骨料的原料组成为：普通硅酸盐水泥10～13％、硫铝酸盐水泥1.5～4.5％、粉煤灰14～20％、矿渣粉6.5～10％和黄河淤泥粉料54～66％；另外，每5kg的黄河淤泥粉料加水1～1.2kg和聚羧酸固体减水剂1.5～3g。2.根据权利要求1所述的基于黄河淤泥制备的细度模数为2.3
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3的人造细骨料，其特征在于：所述普通硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥P.O 42.5，所述硫铝酸盐水泥为42.5级的硫铝酸盐水泥。3.根据权利要求1所述的基于黄河淤泥制备的细度模数为2.3
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3的人造细骨料，其特征在于：所述粉煤灰为二级粉煤灰。4.根据权利要求1所述的基于黄河淤泥制备的细度模数为2.3
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3的人造细骨料，其特征在于：所述黄河淤泥粉料是由粒径0.075
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0.15mm的黄河淤泥粉料和粒径0
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵军，尹路，李小鹏，赵钎屹，张丽娟，王亚栋，岳心洁，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：