專利名稱：一種復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土及其制備方法，屬于混凝土領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高鈦重礦渣是攀鋼普通高爐冶煉釩鈦磁鐵礦時，產(chǎn)生的熔融礦渣在空氣中自然冷卻或水冷形成的一種具有一定強(qiáng)度的致密礦渣。與普通高爐渣比，攀鋼高爐渣中二氧化鈦 (TiO2)含量高達(dá)20% 對％，氧化鈣含量較低，即該原料生產(chǎn)的水渣屬于非活性材料，因此，攀鋼至今有5500多萬噸的高鈦重礦渣未被利用，它占地?cái)?shù)千畝，而且每年還以300萬噸的排渣量增加，攀鋼已面臨著無處排渣的局面。另一方面，攀枝花市每年需消耗大量碎石、 砂，過度地開發(fā)破壞了自然植被，造成水土流失。高鈦重礦渣能否被綜合利用，不僅影響到攀鋼、攀枝花社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，而且對節(jié)約自然資源，降低工程成本，保護(hù)長江上游生態(tài)環(huán)境等均具有重要的意義。對于高鈦重礦渣的開發(fā)利用，有兩種不同的技術(shù)路線，既提鈦利用和不提鈦利用。 對于提鈦利用，雖然是實(shí)現(xiàn)高鈦重礦渣價值的最理想目標(biāo)，但由于目前技術(shù)制約，利用成本高昂，對高爐渣的消耗也極為有限，因此要解決目前攀鋼礦渣大量堆積，占用土地、污染環(huán)境的現(xiàn)實(shí)問題，當(dāng)務(wù)之急還必須走不提鈦利用高鈦重礦渣作建筑材料的途徑。目前不提鈦利用高汰重礦渣作建筑材料的途徑主要是用于房屋建筑和道路工程中，現(xiàn)有技術(shù)也有相關(guān)報道。如“高鈦重礦渣產(chǎn)品在公路路面中的應(yīng)用研究”(葉正權(quán)，西南公路，2006( :p54-58) 一文中研究了高鈦重礦渣渣碎石、高鈦重礦渣渣砂、高鈦重礦渣復(fù)合微粉、減水劑在路面層中的應(yīng)用，研究確定了強(qiáng)度等級為4-6Mpa的路面混凝土配合比，指出當(dāng)全部以高鈦重礦渣產(chǎn)品做路面混凝土骨料，應(yīng)用于四川省道310線路(理坪)福 (田)公路中，其設(shè)計(jì)配合比為水190kg、水泥^Okg、復(fù)合微粉120kg、礦渣碎石122^g、 渣砂72 (以上為每m3砼材料所需用量)；所得混凝土抗折強(qiáng)度為5Mpa，坍落度1 3cm， 抗折強(qiáng)度為7d-5. 07Mpa,28d-6. 45Mpa。本發(fā)明在利用高鈦重礦渣制備路面用混凝土方面作了大量的研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用高鈦重礦渣集料制備的抗折強(qiáng)度高的復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土，其抗折強(qiáng)度為7d-6. 16-6. 38Mpa,28d-7. 5-7. 68Mpa。本發(fā)明的技術(shù)方案一種復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土，按每立方米混凝土計(jì)，其原料組成為水泥300 340kg,高鈦重礦渣渣砂630 710kg，高鈦重礦渣渣石1200 1300kg，水160 175kg，高鈦重礦渣復(fù)合微粉55-%kg。高鈦重礦渣礦物組成如下鈦輝石50-65%，富鈦深綠輝石10-25%，鈣鈦礦 10-25 %，其礦物組成均為體積安定性優(yōu)良的礦物，這表明高鈦重礦渣具有良好的穩(wěn)定性。 高爐重礦渣經(jīng)破碎、篩分后可以得到各種粒徑的礦渣碎石、渣砂。高鈦渣復(fù)合微粉是將?；?br> 3高鈦渣、鋼渣、粉煤灰等通過球磨、振動磨磨細(xì)以后復(fù)配而成制的礦渣微粉，簡稱復(fù)合微粉。 復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土，即以高鈦重礦渣碎石、高鈦重礦渣渣砂、高鈦重礦渣復(fù)合微粉等原料復(fù)合形成的路面用混凝土。優(yōu)選的，上述復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土，按每立方米混凝土計(jì)，其原料組成為水泥301 324kg，高鈦重礦渣渣砂630 655kg，高鈦重礦渣渣石1270 1290kg，水170kg， 高鈦重礦渣復(fù)合微粉80-^kg。更優(yōu)選的，上述復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土，按每立方米混凝土計(jì)，其原料組成為 水泥324kg，高鈦重礦渣渣砂63^g，高鈦重礦渣渣石1290kg，水170kg，高鈦重礦渣復(fù)合微粉 81kg。本發(fā)明還提供了上述復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土的制備方法，具體包括按照高鈦重礦渣渣石、水泥和高鈦重礦渣復(fù)合微粉、高鈦重礦渣渣砂、水的順序投料到攪拌機(jī)攪拌而成，所述水泥、高鈦重礦渣渣砂、高鈦重礦渣渣石、水、高鈦重礦渣復(fù)合微粉按每立方米混凝土原料配比為水泥300 :340kg、高鈦重礦渣渣砂630 710kg、高鈦重礦渣渣石1200 1300kg、水160 17^g、高鈦重礦渣復(fù)合微粉55-95kg ；其中，水泥和高鈦重礦渣復(fù)合微粉混合后一起投料；且投料前所述高鈦重礦渣石含水率在4-5%、高鈦重礦渣砂含水率在 9-11%。優(yōu)選的，上述復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土的制備方法中，所述高鈦重礦渣渣石含水率在5 %、高鈦重礦渣渣砂含水率在10 %。由于高鈦渣砂、石表面粗糙、內(nèi)部孔隙大而多，其比表面積較大，需水量也相應(yīng)增大。因此在拌制復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土前應(yīng)先將高鈦渣砂、石充分濕潤(含水率分別以 10%、5%為宜)，以利于水泥充分水化、降低混凝土坍落度經(jīng)時損失。此外，在混凝土中加入適量高鈦重礦渣復(fù)合微粉也有利于增加復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土的漿體總量，以更好的包裹粗骨料從而形成緊密的骨架結(jié)構(gòu)，減少泌水現(xiàn)象的發(fā)生，也能改善混凝土拌合物性能，提高其施工可操作性。本發(fā)明的有益效果采用本發(fā)明配比及其方法配制得到的復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土材料與傳統(tǒng)用路面混凝土材料相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)一、在相同材料(粗細(xì)集料除外)、相同強(qiáng)度等級、相同坍落度及工作性能的情況下，本發(fā)明復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土與天然砂石配制的普通混凝土相比，拌合物密度要小 50 80kg/m3左右，砂率要增大6%左右，用水量增加50 60kg/m3左右，每立方混凝土水泥用量基本保持不變，可有效減輕混凝土自重，對工程建設(shè)有很重要的意義；二、本發(fā)明復(fù)高鈦路面混凝土的抗折強(qiáng)度為7d-6. 16-6. 38Mpa、 28d-7. 5-7. 68Mpa ；完全可以滿足《公路水泥混凝土施工規(guī)范》JTGJ12-2003的要求，且比普通混凝土彎拉強(qiáng)度有較大提高；三、由于其表面粗糙，混凝土界面結(jié)構(gòu)良好，經(jīng)久耐磨，適合用作重型、特重型道路路面混凝土；四、本發(fā)明將高鈦重礦渣應(yīng)用于路面混凝土材料，解決攀鋼礦渣過量堆積問題，在節(jié)約自然資源、降低工程成本、保護(hù)長江上游生態(tài)環(huán)境等具有重要的意義，為工程應(yīng)用提供有益的參考。
具體實(shí)施例方式以下通過具體實(shí)施例的形式對本發(fā)明做進(jìn)一步詳述，但不應(yīng)理解為是對本發(fā)明的限制。實(shí)施例采用下表中所述的實(shí)施例1、2、3、4的原料比得到復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土，具體原料配比見表1，其他控制因素見表2，實(shí)施例1、2、3、4得到的復(fù)高鈦重礦渣混凝土具體性能如表3示。本發(fā)明實(shí)施例中制備高鈦重礦渣路面混凝土的具體方法為A先將高鈦重礦渣渣砂、高鈦重礦渣渣石預(yù)濕水處理，使得高鈦重礦渣渣石含水率在5%、高鈦重礦渣渣砂含水率在10%為宜；B根據(jù)所得到的每立方米混凝土原料配比，確定每盤各種材料用量，每盤稱量的偏差應(yīng)符合GB50204《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定；C攪拌時投料順序?yàn)楦哜佒氐V渣渣石一水泥和高鈦重礦渣復(fù)合微粉(一并加入)一高鈦重礦渣砂一水；D出料得到復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土。其中，表3中，砂率是混凝土中“砂”的質(zhì)量與“砂和石”總質(zhì)量之比；水膠比是每立方米混凝土用水量與所有膠凝材料用量的比值；復(fù)合微粉取代率是指用磨細(xì)復(fù)高鈦重礦渣作復(fù)合微粉代替部分水泥用量的比率。表1原料配比
權(quán)利要求
1.復(fù)高鈦重礦路面渣混凝土，其特征在于，按每立方米混凝土計(jì)，其原料組成為水泥 300 340kg，高鈦重礦■■砂630 710kg，高鈦重礦■■石1200 1300kg，水160 175kg,高鈦重礦渣復(fù)合微粉55-%kg。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土，其特征在于，按每立方米混凝土計(jì)，其原料組成為水泥301 324kg，高鈦重礦渣渣砂630 65^g，高鈦重礦渣渣石 1270 1290kg，水170kg，高鈦重礦渣復(fù)合微粉80-8^ig。
3.權(quán)利要求2所述的復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土，其特征在于，按每立方米混凝土計(jì)，其原料組成為水泥324kg，高鈦重礦渣渣砂63^g，高鈦重礦渣渣石1290kg，水170kg，高鈦重礦渣復(fù)合微粉81kg。
4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土的制備方法，其特征在于，按照高鈦重礦渣渣石、水泥和高鈦重礦渣復(fù)合微粉、高鈦重礦渣渣砂、水的順序投料到攪拌機(jī)攪拌而成，所述水泥、高鈦重礦渣渣砂、高鈦重礦渣渣石、水、高鈦重礦渣復(fù)合微粉按每立方米混凝土原料配比為水泥300 340kg、高鈦重礦渣渣砂630 710kg、高鈦重礦渣渣石 1200 1300kg、水160 17^g、高鈦重礦渣復(fù)合微粉55_95kg ；其中，水泥和高鈦重礦渣復(fù)合微粉混合后一起投料；且投料前所述高鈦重礦渣渣石含水率在4-5%、高鈦重礦渣渣砂含水率在9-11%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高鈦重礦渣路面混凝土的制備方法，其特征在于，所述高鈦重礦渣渣石含水率在5%、高鈦重礦渣渣砂含水率在10%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土及其制備方法，屬于混凝土領(lǐng)域。本發(fā)明提供了利用高鈦重礦渣集料制備抗折強(qiáng)度高的復(fù)高鈦重礦渣路面混凝土，按每立方米混凝土計(jì)，其原料組成為水泥300～340kg，高鈦重礦渣渣砂630～710kg，高鈦重礦渣渣石1200～1300kg，水160～175kg，高鈦重礦渣復(fù)合微粉55-95kg。本發(fā)明還提供了上述路面混凝土的制備方法，將上述原料按照上述配比以高鈦重礦渣渣石→水泥和高鈦重礦渣復(fù)合微粉→高鈦重礦渣砂→水的加料順序混合。本發(fā)明得到復(fù)高鈦路面混凝土的抗折強(qiáng)度為7d-6.16-6.38MPa、28d-7.5-7.68MPa。
文檔編號C04B28/00GK102329113SQ20111019828
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者何鑫, 孫金坤, 李兵, 程敏 申請人:攀枝花學(xué)院