專利名稱：用于水泥與高性能混凝土的復(fù)合摻合料及其工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水泥與高性能混凝土的生產(chǎn)技術(shù)，具體地指用于水泥與高性能混凝土的由幾種材料復(fù)合而成的摻合料及其工藝。
現(xiàn)有常用的混凝土摻合料有單一組分的粉煤灰、硅灰、磨細(xì)礦渣及復(fù)合礦渣摻合料等。目前在商品混凝土中應(yīng)用較廣的是粉煤灰，但Ⅰ級(jí)粉煤灰數(shù)量少，大量應(yīng)用受限制，當(dāng)粉煤灰相對(duì)較粗時(shí)，在相同塌落度下用水量較多，早期強(qiáng)度低，若摻量增大，強(qiáng)度更低。硅灰是冶煉硅鐵合金時(shí)SiO2氣體在煙道中凝聚的無定形SiO2細(xì)粉，我國每年硅灰產(chǎn)量只有1萬噸，價(jià)格較貴，缺少經(jīng)濟(jì)性。磨細(xì)礦渣粉早期強(qiáng)度相對(duì)粉煤灰高些，替代水泥量較大，但礦渣易磨性較差，要磨制高比表面積的礦渣微粉有一定難度，且電耗較高，因而成本較高，在工程中應(yīng)用面較窄。
中國發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?6116632，公開了一種用于配制高性能混凝土的復(fù)合摻合料及其工藝。雖然該專利的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都不錯(cuò)，但該復(fù)合摻合料含無水石膏5～20％，使SO3含量超出即將執(zhí)行的《用于水泥和砼中?；癄t礦渣粉》國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的SO3含量≤4.0％。
綠色高性能混凝土是當(dāng)前和今后混凝土的發(fā)展方向，混凝土摻合料的開發(fā)研制和應(yīng)用是混凝土高性能化和使混凝土工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提出一種利用工業(yè)廢渣和豐富的國產(chǎn)資源生產(chǎn)復(fù)合成份及其比例恰當(dāng)、可獲疊加效應(yīng)、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的用于水泥與高性能混凝土的復(fù)合摻合料及其工藝。
一種用于水泥與高性能混凝土的復(fù)合摻合料，包含高爐礦渣、粉煤灰、石灰石、沸石，其中各組分的重量百分比范圍為高爐礦渣 30～70％粉煤灰 20～50％石灰石 5～10％沸石 5～10％用于水泥與高性能混凝土的復(fù)合摻合料的工藝
先將高爐礦渣、石灰石、沸石分別破碎、烘干備用，再按上述組分的重量百分比范圍配伍入磨粉磨，至粉磨細(xì)度達(dá)到勃氏比表面積450～750m2/kg，制成復(fù)合摻合料。
本發(fā)明復(fù)合摻合料具有以下優(yōu)點(diǎn)1、復(fù)合摻合料的各項(xiàng)性能符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)。與同類研究相比，其特色之處是不摻任何激發(fā)劑(如硫酸鹽、氯鹽等早強(qiáng)劑)，對(duì)混凝土耐久性不會(huì)產(chǎn)生任何副作用，各齡期強(qiáng)度增長正常。若使用激發(fā)劑，往往早期強(qiáng)度較高而后期強(qiáng)度增長不大。而且，石膏的過多摻入會(huì)造成后期膨脹，磨細(xì)石膏粉易吸潮，不易長期存處。
2、復(fù)合化是各種材料發(fā)展的主要途徑，因?yàn)椴煌牡V物摻合料對(duì)混凝土有不同的功能，往往需要復(fù)合摻用，各種微粉的優(yōu)勢互補(bǔ)，配比優(yōu)化能帶來超疊加效應(yīng)。多種易磨性不同的物料混合粉磨形成了較寬而連續(xù)的顆粒級(jí)配，工作性能及替代量明顯優(yōu)于單一組分的摻合料，說明了復(fù)合帶來的性能疊加效果。
3、本發(fā)明制備的復(fù)合摻合料成本低于而效果優(yōu)于純礦渣粉(比表面積350m2/kg)，價(jià)格功能比值低，可廣泛用于工程應(yīng)用面大的C30～C80混凝土，具有良好的市場應(yīng)用前景。
4、利用多種工業(yè)廢渣和天然礦物材料復(fù)合開發(fā)磨細(xì)摻合料，有利于環(huán)境保護(hù)，具有很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
通過如下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明用于水泥與高性能混凝土的復(fù)合摻合料，組分及其重量百分含量為高爐礦渣粉煤灰 石灰石沸石實(shí)施例1 Ⅰ型6023 7 10實(shí)施例2 Ⅱ型5033 7 10實(shí)施例3 Ⅲ型335010 7本實(shí)施例所用高爐礦渣取于廣東某鋼鐵廠，粉煤灰取于廣東某電廠。
復(fù)合摻合料制備工藝如下先將除粉煤灰外的上述原料分別破碎、烘干，再按Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型的配比分別配合入磨粉磨，直至粉磨細(xì)度達(dá)到勃氏比表面積Ⅰ型為550m2/kg，Ⅱ型為600m2/kg，Ⅲ型為700m2/kg。本法制備而成的復(fù)合摻合料作混凝土摻合料時(shí)，可等量替代30～60％的水泥。混凝土拌合料具有良好的流動(dòng)性和抗離折性，具有減水效果，可配制C30～C80的混凝土。
表1為復(fù)合摻合料Ⅰ型、Ⅱ型、純礦渣粉和粉煤灰等量替代水泥后的膠砂強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)；表2為摻復(fù)合摻合料Ⅱ型的C35混凝土強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果；表3為摻復(fù)合摻合料Ⅱ型的C35混凝土的抗?jié)B性能和收縮性能；表4為摻復(fù)合摻合料Ⅰ型的高強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果；表5為復(fù)合摻合料Ⅰ型在水泥制品中試配的結(jié)果。
表1 表中試驗(yàn)所用水泥為立窯生產(chǎn)的P.0525水泥(鳳山牌)；復(fù)合摻合料Ⅰ型和Ⅱ型為本發(fā)明實(shí)施例1、2所制備的產(chǎn)品；S為粉磨細(xì)度用勃氏比表面積表示。表2
表3
注各試樣配比與表2相同。表4
表5 從表1試驗(yàn)結(jié)果可看出，摻30％復(fù)合摻合料Ⅰ型14天膠砂強(qiáng)度已高于純水泥，更優(yōu)于礦渣微粉及粉煤灰；復(fù)合摻合料Ⅱ型含粉煤灰達(dá)33％，強(qiáng)度也優(yōu)于礦渣微粉和粉煤灰。表2、表3說明本發(fā)明實(shí)施例制成的復(fù)合摻合料可替代水泥30～60％，可減少混凝土化學(xué)減水劑，具有減水效果；復(fù)合摻合料能顯著提高混凝土抗壓、抗拉等物理力學(xué)性能和抗?jié)B性、抗蝕性、抗堿骨料反應(yīng)等耐久性能。從表4可以看到，同一摻量下，應(yīng)用本發(fā)明復(fù)合摻合料Ⅰ型的混凝土強(qiáng)度優(yōu)于礦渣微粉。表5表示，復(fù)合摻合料Ⅰ型替代水泥量為40％時(shí)，其性能(強(qiáng)度、流動(dòng)度、凝結(jié)時(shí)間)優(yōu)于單一組成的替代量為30％的礦渣微粉和替代量為20％的粉煤灰。
權(quán)利要求
1.一種用于水泥與高性能混凝土的復(fù)合摻合料，其特征在于它包含高爐礦渣、粉煤灰、石灰石、沸石，其中各組分的重量百分比范圍為高爐礦渣 30～70％；粉煤灰20～50％；石灰石5～10％；沸石 5～10％。
2.一種制備用于水泥與高性能混凝土的復(fù)合摻合料的工藝，其特征在于先將高爐礦渣、石灰石和沸石分別破碎、烘干備用，再按高爐礦渣∶粉煤灰∶石灰石∶沸石為30～70％∶20～50％∶5～10％∶5～10％的重量百分比配伍入磨粉磨，至粉磨細(xì)度達(dá)到勃氏比表面積450～750m2/kg，制成復(fù)合物摻合料。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于水泥與高性能混凝土的復(fù)合摻合料及其工藝,由高爐礦渣:粉煤灰:石灰石:沸石按30～70%:20～50%:5～10%:5～10%重量百分比組成;其制備工藝:先將上述原料分別破碎、烘干后按上述組成配合入磨粉磨,粉磨細(xì)度控制在勃氏比表面積450—750m
文檔編號(hào)C04B18/04GK1287104SQ0011747
公開日2001年3月14日 申請(qǐng)日期2000年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月8日
發(fā)明者盧迪芬, 吳建其 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)