一種工業(yè)廢渣微細骨料配制混凝土方法
【專利摘要】一種工業(yè)廢渣微細骨料混凝土配制方法，屬于混凝土的配制方法。在普通混凝土基準配合比的基礎上加以調整，用微細工業(yè)廢渣和石子共同等量取代部分細骨料和水泥，從而提高混凝土物理力學性能并降低材料成本的普通混凝土制備方法。在拌制混凝土材料的過程中，在普通混凝土原基準配合比的基礎上以微細工業(yè)廢渣等量取代10-15%的細骨料，并用微細工業(yè)廢渣和石子共同等量取代20%重量比的水泥，在其他拌制材料不變的情況下，拌制每立方米混凝土可節(jié)省成本10-20元，所拌制的混凝土各齡期強度均相當或高于基準配合比混凝土強度，具有和易性好，坍落度損失小，水化熱低，后期強度遞延性好，抗硫酸鹽侵蝕，抗化學侵蝕性強，耐久性好，對混凝土性能無不利影響等特點。
【專利說明】一種工業(yè)廢渣微細骨料配制混凝土方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混凝土的配制方法，特別是一種工業(yè)廢渣微細骨料混凝土配制方法。

【背景技術】
[0002]我國鋼鐵、電力、化工等行業(yè)年平均排放的固態(tài)工業(yè)廢棄物已達10多億噸，具體有:粉煤灰2億噸、礦渣近I億噸、鋼渣0.2億噸、煤矸石2億多噸、廢棄混凝土及建筑垃圾10多億噸、城市污泥0.5億噸、工業(yè)尾礦2.6億噸，目前我國固體廢棄物綜合利用率不到40%,已累積固體廢棄物達70億噸，占地約7萬Km2造成極大的環(huán)境污染與土地資源浪費。在上述工業(yè)廢棄物中，除了礦渣得到很好利用外，總量多達數(shù)億噸的粉煤灰、鋼渣、煤矸石、廢棄混凝土及建筑垃圾有效利用率很低。
[0003]兩型社會的建設迫切需要實現(xiàn)對這些工業(yè)廢棄物進行深加工、充分發(fā)揮其潛在活性，使之成為水泥和水泥基材料中能夠調節(jié)性能的輔助性膠凝材料，大摻量替代水泥，以減少水泥工業(yè)生產(chǎn)過程中的資源消耗與污染排放，為改善人類居住環(huán)境做出重要貢獻。
[0004]普通水泥混凝土是由砂石骨料、水泥、水、礦物摻合料和混凝土外加劑組成。由于粗骨料的空隙由砂漿填充 、砂子的空隙由水泥凈漿填充。目前雖然普遍認為混凝土的強度取決于W/C，和水泥用量無關，但由于砂子的粒徑范圍和水泥顆粒的粒徑范圍相差較大，填充砂子間隙的水泥用量依然很大以保證混凝土的結構密實。如果在砂子的粒徑范圍和水泥顆粒的粒徑范圍之間再插入一個粒級使從骨料到水泥形成連續(xù)級配，則可以在保證混凝土強度和和易性的基礎上大大降低水泥的用量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是要提供一種工業(yè)廢渣微細骨料混凝土配制方法，解決充填水泥的用量，提高混凝土強度和改善混凝土的和易性能的問題。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:在普通混凝土基準配合比的基礎上，將工業(yè)廢渣破碎至小于砂子的粒徑范圍，使其在砂子、工業(yè)廢渣和水泥之間形成連續(xù)級配，以微細工業(yè)廢渣和石子分別以重量比等量取代10%的細骨料和10-20%的水泥；
配制方法包括:材料制備、計算配合比和基準配合比，具體方法過程如下:
(1)材料制備:將工業(yè)廢渣破碎至通過0.3mm方孔篩，如為粉煤灰等粉料則可不需破碎直接使用，如原料潮濕需先烘干再破碎；
(2)計算配合比:在普通混凝土原基準配合比的基礎上以重量比微細工業(yè)廢渣和石子分別等量取代10-15%的細骨料和20%的水泥，其他拌制材料保持不變，調整后的配合比即為新的混凝土計算配合比；
(3)基準配合比:從20%的水泥全部由石子取代開始試配，檢測新拌混凝土的和易性，如果混凝土的粘聚性或保水性不好，則減少取代水泥部分的石子用量，相應等量增加微細工業(yè)廢渣用量，直至拌制混凝土的粘聚性和保水性良好；如果新拌混凝土的流動性不足，則降低微細工業(yè)廢渣對細骨料的取代率，由此調整得到的滿足新拌混凝土和易性的配合比為基準配合比。
[0007]所述的工業(yè)廢渣可以為粉煤灰、赤泥、建筑垃圾、人工砂中的粉料、再生混凝土破碎后的粉料、尾礦砂、煤矸石、采石場碎石屑等對混凝土無害的活性和惰性工業(yè)廢渣，對于塊狀材料需破碎至通過0.3mm方孔篩，其中粒徑小于0.15mm的粉料占80%以上，如為粉煤灰等粉料則可不需破碎直接使用，如原料潮濕需先烘干再破碎。
[0008]有益效果，由于采用了上述方案，本發(fā)明的混凝土配制方法具有以下效果:1)取代率大，強度高:用微細工業(yè)廢渣可以分別等量取代10-15%的細骨料和20%左右的水泥，按此發(fā)明配制的混凝土各齡期強度均相當或高于調整前混凝土強度，且對細骨料砂子的取代率越大、對水泥的取代率越小，混凝土強度越高，當對細骨料和水泥的取代率分別為10%和0%時，混凝土的強度可以提高I到2個強度等級。
[0009]2)材料制備工藝簡單:僅需將工業(yè)廢渣破碎至通過0.3mm方孔篩即可使用，如為粉煤灰等粉料則可不需破碎直接使用，制備工藝十分簡單。
[0010]3)配制方法簡單易行:在普通混凝土原基準配合比的基礎上以重量比微細工業(yè)廢渣和石子分別等量取代10-15%的細骨料和20%的水泥，經(jīng)試配調整滿足混凝土和易性要求即可。操作簡單、方便，有利于工業(yè)化生產(chǎn)和推廣應用。
[0011]4)原材料成本低廉易得:所述的工業(yè)廢渣可以為粉煤灰、赤泥、建筑垃圾、人工砂中的粉料、再生混凝土破碎后的粉料、尾礦砂、煤矸石、采石場碎石屑等對混凝土無害的活性和惰性工業(yè)廢渣，不僅成本低廉，而且具有廣泛的可替代性，簡單易得。
[0012]5)無毒副作用和良好的耐久性能:按本發(fā)明配制的混凝土水化熱低，后期強度遞延性好，抗凍、抗?jié)B、抗硫酸鹽侵蝕、抗化學侵蝕性強，耐久性好，對混凝土性能無不利影響等特點。
[0013]6)顯著的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益:采用工業(yè)廢渣大量替代水泥和河砂，能夠減緩對不可再生資源-河砂和水泥制造對石灰石原材料的過快消耗，將工業(yè)廢渣變廢為寶，逐步消除工業(yè)廢渣帶來的種種環(huán)境污染問題。本發(fā)明的原材料成本低廉易得，按拌制每立方混凝土替代20%的水泥計算，可節(jié)約成本10-20元，如果每年有2~3億噸的工業(yè)廢渣用于替代水泥和河砂，所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益將無法估量。
[0014]優(yōu)點:將工業(yè)廢渣破碎至小于砂子的粒徑范圍，使其在砂子、工業(yè)廢渣和水泥三者之間形成連續(xù)級配，通過工業(yè)廢渣對砂子間隙的填充以降低充填水泥的用量，提高了混凝土強度和改善混凝土的和易性能。用工業(yè)廢渣大量替代水泥和河砂，能夠減緩對不可再生資源-河砂和水泥制造對石灰石原材料的過快消耗，將工業(yè)廢渣變廢為寶，逐步消除工業(yè)廢渣帶來的種種環(huán)境污染問題，提高工業(yè)廢渣利用率、保護環(huán)境、降低混凝土拌制過程中的水泥用量，具有顯著的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。

【具體實施方式】
[0015]實施例1:在普通混凝土基準配合比的基礎上，將工業(yè)廢渣破碎至小于砂子的粒徑范圍，使其在砂子、工業(yè)廢渣和水泥之間形成連續(xù)級配，以微細工業(yè)廢渣和石子分別以重量比等量取代10%的細骨料和10-20%的水泥，在其他拌制材料不變的情況下，拌制每立方米混凝土可節(jié)省成本10-20元，所拌制的混凝土各齡期強度均相當或高于對比混凝土強度；
配制方法包括:材料制備、計算配合比和基準配合比，具體方法過程如下:
(1)材料制備:將工業(yè)廢渣破碎至通過0.3mm方孔篩，如為粉煤灰等粉料則可不需破碎直接使用，如原料潮濕需先烘干再破碎；
(2)計算配合比:在普通混凝土原基準配合比的基礎上以重量比微細工業(yè)廢渣和石子分別等量取代10-15%的細骨料和20%的水泥，其他拌制材料保持不變，調整后的配合比即為新的混凝土計算配合比；
(3)基準配合比:從20%的水泥全部由石子取代開始試配，檢測新拌混凝土的和易性，如果混凝土的粘聚性或保水性不好，則減少取代水泥部分的石子用量，相應等量增加微細工業(yè)廢渣用量，直至拌制混凝土的粘聚性和保水性良好；如果新拌混凝土的流動性不足，則降低微細工業(yè)廢渣對細骨料的取代率，由此調整得到的滿足新拌混凝土和易性的配合比為基準配合比，按此基準配合比配制的混凝土各齡期強度均相當或高于調整前混凝土強度，且對細骨料的取代率越高、對水泥的取代率越低，混凝土強度越高，對細骨料和水泥的取代率分別達10%和0%時，混凝土的強度可以提高I到2個強度等級。即僅僅取代細骨料10%，而水泥的量不減少(取代率0%)，其強度最高，對細骨料取代率越大，強度越高，如果不追求提高強度，則可減少水泥用量(取代率>0%)，而強度沒有降低，從而降低成本，提高經(jīng)濟效益。
[0016]所述的工業(yè)廢渣可以為粉煤灰、赤泥、建筑垃圾、人工砂中的粉料、再生混凝土破碎后的粉料、尾礦砂、煤矸石、采石場碎石屑等對混凝土無害的活性和惰性工業(yè)廢渣，對于塊狀材料需破碎至通過0.3mm方孔篩，其中粒徑小于0.15mm的粉料占80%以上，如為粉煤灰等粉料則可不需破碎直接使用，如原料潮濕需先烘干再破碎。
【權利要求】
1.一種工業(yè)廢渣微細骨料混凝土配制方法，其特征是:在普通混凝土基準配合比的基礎上，將工業(yè)廢渣破碎至小于砂子的粒徑范圍，使其在砂子、工業(yè)廢渣和水泥之間形成連續(xù)級配，以微細工業(yè)廢渣和石子分別以重量比等量取代10%的細骨料和10-20%的水泥； 配制方法包括:材料制備、計算配合比和基準配合比，具體方法過程如下: (1)材料制備:將工業(yè)廢渣破碎至通過0.3mm方孔篩，如為粉煤灰等粉料則可不需破碎直接使用，如原料潮濕需先烘干再破碎； (2)計算配合比:在普通混凝土原基準配合比的基礎上用微細工業(yè)廢渣和石子分別等量取代10-15%的細骨料和20%重量比的水泥，其他拌制材料保持不變，調整后的配合比即為新的混凝土計算配合比； (3)基準配合比:從20%的水泥全部由石子取代開始試配，檢測新拌混凝土的和易性，如果混凝土的粘聚性或保水性不好，則減少取代水泥部分的石子用量，相應等量增加微細工業(yè)廢渣用量，直至拌制混凝土的粘聚性和保水性良好；如果新拌混凝土的流動性不足，則降低微細工業(yè)廢渣對細骨料的取代率，由此調整得到的滿足新拌混凝土和易性的配合比為基準配合比。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種工業(yè)廢渣微細骨料混凝土配制方法，其特征是:所述的工業(yè)廢渣可以為粉煤灰、赤泥、建筑垃圾、人工砂中的粉料、再生混凝土破碎后的粉料、尾礦砂、煤矸石、采石場碎石屑等對混凝土無害的活性和惰性工業(yè)廢渣，對于塊狀材料需破碎至通過0.3mm方孔篩，其中粒徑小于0.15mm的粉料占80%以上，如為粉煤灰等粉料則可不需破碎直接使用，如原料 潮濕需先烘干再破碎。
【文檔編號】C04B28/00GK104072028SQ201310095996
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月25日 優(yōu)先權日:2013年3月25日
【發(fā)明者】姬永生, 展光美 申請人:中國礦業(yè)大學