一種磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土及其制備應(yīng)用方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土及其制備應(yīng)用方法，包括：水泥150-450份，磨細(xì)燒煤矸石粉30-130份，砂子630-800份，石子1000-1270份，水150-210份，減水劑3-12份；該磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土的制備方法將水泥150-450份，磨細(xì)燒煤矸石粉30-130份，砂子630-800份，石子1000-1270份，水150-210份，減水劑3-12份混合攪拌均勻既得。本發(fā)明研究某磨細(xì)燒煤矸石粉的化學(xué)成分、粒度分布和微觀形貌，參照《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T?1596-2005檢驗(yàn)其性能；以C20-C60混凝土為研究對(duì)象，在混凝土中摻入20％-30％磨細(xì)燒煤矸石粉，研究磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土的和易性、強(qiáng)度、耐久性(含抗?jié)B性、抗凍性、碳化、抗硫酸鹽侵蝕、氯離子滲透性和收縮比)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土及其制備應(yīng)用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于混凝土【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]混凝土(砂漿)摻合料是指在混凝土攪拌前或在攪拌過(guò)程中，與混凝土(砂漿)其他組分一起，直接加入的人造或天然的礦物材料以及工業(yè)廢料，摻量一般大于水泥重量的5%。其目的是為了改善混凝土性能、調(diào)節(jié)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和節(jié)約水泥用量等。土木工程中常用摻合料有粉煤灰、硅灰、磨細(xì)礦渣粉、磨細(xì)自燃煤矸石以及其他工業(yè)廢渣。粉煤灰是目前用量最大，使用范圍最廣的摻合料。
[0003]燒煤矸石粉具有一定火山灰活性，作為混凝土摻合料使用，摻量適當(dāng)時(shí)可改善混凝土的和易性和耐久性，對(duì)混凝土早期強(qiáng)度影響不大。但相關(guān)研究尚不系統(tǒng)不深入，因而也沒(méi)有相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，目前我國(guó)用燒煤矸石粉直接作為混凝土摻合料使用的工程實(shí)例很少，至今未能推廣到混凝土生產(chǎn)中去。
[0004]煤砰石是煤礦建井和生產(chǎn)過(guò)程中排出來(lái)的一種巖石，占煤炭開(kāi)米量的10%~25%。煤矸石已經(jīng)成為我國(guó)積存量和年產(chǎn)量最大、占用堆積場(chǎng)地最多的一種工業(yè)廢物，我國(guó)煤矸石的堆放已形成1500座以上矸石山，全國(guó)貯存的矸石共計(jì)約有50億t以上、占地近30萬(wàn)畝以上。煤矸石一般露天堆放，經(jīng)日曬、雨淋、風(fēng)化、分解，產(chǎn)生大量的酸性水或攜帶重金屬的離子水，下滲損害地下水質(zhì)，外流導(dǎo)致地表水的污染。近1/3的煤矸石由于硫鐵礦和含碳物質(zhì)的存在發(fā)生自燃，產(chǎn)生有害有毒氣體，嚴(yán)重污染環(huán)境。煤矸石堆放不僅對(duì)礦區(qū)的自然景觀造成一定的影響，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生滑坡和泥石流現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土及其制備方法，旨在研究煅燒煤矸石粉摻入后對(duì)水泥和混凝土性能的影響，推動(dòng)燒煤矸石粉在水泥和混凝土中的應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種磨細(xì)燒煤矸石粉作摻合料的混凝土包括:
[0007]研究某磨細(xì)燒煤矸石粉的化學(xué)成分、粒度分布和微觀形貌，參照《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596-2005檢驗(yàn)其性能；
[0008]以C20-C60混凝土為研究對(duì)象，在混凝土中摻入20% _30%磨細(xì)燒煤矸石粉，研究磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土的和易性、強(qiáng)度、耐久性(含抗?jié)B性、抗凍性、碳化、抗硫酸鹽侵蝕、氯離子滲透性和收縮比)。
[0009]一種磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土，其特征在于由以下組分組成。水泥150-450份，磨細(xì)燒煤矸石粉30-130份，砂子630-800份，石子1000-1270份，水150-210份，減水劑3_12份。
[0010]所述水泥為符合《通用硅酸鹽水泥》(GB 175)要求的水泥。
[0011]所述磨細(xì)燒煤矸石粉為達(dá)到《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596)的I級(jí)或II級(jí)粉煤灰性能的磨細(xì)燒煤矸石粉。
[0012]所述粉煤灰為符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T 1596)要求的I級(jí)或II級(jí)粉煤灰。
[0013]所述礦渣粉符合《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》(GB/T18046)要求的磨細(xì)礦渣粉。
[0014]所述砂子為符合《建設(shè)用砂》(GB/T 14684)要求的建設(shè)用砂。
[0015]所述石子為符合《建設(shè)用卵石、碎石》(GB/T 14685)要求的建設(shè)用石子。
[0016]所述水為符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ 63)要求的水。
[0017]所述減水劑選自符合《混凝土外加劑》(GB 8076)要求的萘系高效減水劑或聚羧酸聞效減水劑。
[0018]所述的磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土的制備方法，其特征在于將上述材料混合均勻既得，其計(jì)量、投料、攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)和性能檢測(cè)等環(huán)節(jié)的操作和質(zhì)量控制方法與普通混凝土相同。
[0019]所述的一種磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土，依據(jù)《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50080)、《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50081)和《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》(GB/T 50082)進(jìn)行檢測(cè)，其特征在于強(qiáng)度等級(jí)C20-C60，混凝土拌合物坍落度0_230_，抗凍等級(jí)(快凍法)> F50，抗凍等級(jí)(慢凍法)> D50，抗?jié)B等級(jí)> P4，抗硫酸鹽等級(jí)> KS30,抗氯離子滲透性能等級(jí)(RCM法)> RCM-1,抗氯離子滲透性能等級(jí)(電通量法)> Q-1，抗碳化等級(jí)> T-1，混凝土早期抗裂等級(jí)> L-1。
[0020]本發(fā)明將煤矸石經(jīng)過(guò)700-900°C煅燒，并對(duì)煅燒產(chǎn)生的有害有毒氣體進(jìn)行處理，避免了煤矸石自燃的不可控性和所產(chǎn)生的污染環(huán)境。
[0021]磨細(xì)煤矸石經(jīng)過(guò)高溫煅燒后，原來(lái)的結(jié)晶被分解破壞，變成無(wú)定型的非晶體，經(jīng)細(xì)磨后具有火山灰質(zhì)活性，能作為混凝土摻合料使用。但我國(guó)尚未有《用于水泥和混凝土中的磨細(xì)自燃煤矸石粉和磨細(xì)煅燒煤矸石粉》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，將磨細(xì)燒煤矸石粉用作混凝土摻合料的工程應(yīng)用很少。
[0022]本發(fā)明制備的磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土，其性能能滿足普通混凝土工程所需的和易性、強(qiáng)度和耐久性等要求。磨細(xì)燒煤矸石粉代替水泥配制的混凝土，其流動(dòng)性有所改善，抗凍性、抗?jié)B性、抗硫酸鹽侵蝕性、抗氯離子滲透性等會(huì)增強(qiáng)，抗碳化性能、早期抗裂性能和收縮比等完全滿足混凝土工程應(yīng)用需要。磨細(xì)燒煤矸石粉取代水泥率小于20 %時(shí)混凝土強(qiáng)度下降幅度很小，本發(fā)明最佳取代率為20 % -25 %，用磨細(xì)自燃煤矸石取代20^-25%水泥加適量減水劑能配制C60高強(qiáng)混凝土。
[0023]本發(fā)明通過(guò)系統(tǒng)地研究磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土性能，盡快制定《用于水泥和混凝土中的磨細(xì)自燃煤矸石粉和磨細(xì)煅燒煤矸石粉》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為磨細(xì)燒煤矸石粉用于普通混凝土工程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
[0024]本發(fā)明所制得的磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土，其生產(chǎn)與養(yǎng)護(hù)方法與普通混凝土相同，簡(jiǎn)單實(shí)用。

【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]在本發(fā)明中，所涉及到的組分均是質(zhì)量百分比。
[0027]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土包括:
[0028]研究某磨細(xì)燒煤矸石粉的化學(xué)成分、粒度分布和微觀形貌，參照《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596-2005檢驗(yàn)其性能；
[0029]以C20-C60混凝土為研究對(duì)象，在混凝土中摻入20% _30%磨細(xì)燒煤矸石粉，研究磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土的和易性、強(qiáng)度、耐久性(含抗?jié)B性、抗凍性、碳化、抗硫酸鹽侵蝕、氯離子滲透性和收縮比)。
[0030]本發(fā)明提供的磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土由以下組分組成。水泥150-450份，磨細(xì)燒煤矸石粉30-130份，砂子630-800份，石子1000-1270份，水150-210份，減水劑3-12份。
[0031]水泥為符合《通用硅酸鹽水泥》(GB 175)要求的水泥。
[0032]磨細(xì)燒煤矸石粉為達(dá)到《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T 1596)的I級(jí)或II級(jí)粉煤灰性能的磨細(xì)燒煤矸石粉。
[0033]粉煤灰為符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T 1596)要求的I級(jí)或II級(jí)粉煤灰。
[0034]礦渣粉符合《 用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》(GB/T 18046)要求的磨細(xì)礦渣粉。
[0035]砂子為符合《建設(shè)用砂》(GB/T 14684)要求的建設(shè)用砂。
[0036]石子為符合《建設(shè)用卵石、碎石》(GB/T 14685)要求的建設(shè)用石子。
[0037]水為符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ 63)要求的水。
[0038]減水劑選自符合《混凝土外加劑》(GB 8076)要求的萘系高效減水劑或聚羧酸高效減水劑。
[0039]磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土的制備方法，將上述材料混合均勻既得。
[0040]本發(fā)明提供的磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土，依據(jù)《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50080)、《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50081)和《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》(GB/T 50082)進(jìn)行檢測(cè)，其特征在于強(qiáng)度等級(jí)C20-C60，混凝土拌合物坍落度0-230mm,抗凍等級(jí)(快凍法)> F50,抗凍等級(jí)(慢凍法)> D50,抗?jié)B等級(jí)≥P4,抗硫酸鹽等級(jí)> KS30,抗氯離子滲透性能等級(jí)(RCM法)> RCM-1,抗氯離子滲透性能等級(jí)(電通量法)> Q-1，抗碳化等級(jí)> T-1，混凝土早期抗裂等級(jí)> L-1。
[0041]本發(fā)明所制得的磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土，其生產(chǎn)方法、養(yǎng)護(hù)方法和應(yīng)用范圍與普通混凝土相同，簡(jiǎn)單實(shí)用。
[0042]表1磨細(xì)燒煤矸石粉卵石混凝土典型配合比(單位:kg)
[0043]

【權(quán)利要求】
1.一種磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土，其特征在于，該磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土包括:水泥150-450份，磨細(xì)燒煤矸石粉30-130份，砂子630-800份，石子1000-1270份，水150-210份，減水劑3-12份。
2.一種磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土的制備方法，其特征在于，該磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土的制備方法將水泥150-450份，磨細(xì)燒煤矸石粉30-130份，砂子630-800份，石子1000-1270份，水150-210份，減水劑3-12份，混合攪拌均勻既得。
3.如權(quán)利要求2所述的磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土的制備方法，其特征在于，該磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土的強(qiáng)度等級(jí)C20-C60，混凝土拌合物坍落度0-230mm，抗凍等級(jí)> F50，抗凍等級(jí)> D50，抗?jié)B等級(jí)> P4，抗硫酸鹽等級(jí)> KS30，抗氯離子滲透性能等級(jí)> RCM-1，抗氯離子滲透性能等級(jí)> Q-1，抗碳化等級(jí)> T-1,混凝土早期抗裂等級(jí)> L-1。
4.如權(quán)利要求1所述的磨細(xì)燒煤矸石粉混凝土，其應(yīng)用范圍與普通混凝土相同，可用于各類(lèi)土木工程，如建筑工程、巖土工程、道路橋梁工程、鐵路工程和地下工程。
【文檔編號(hào)】C04B14/06GK104177003SQ201410377519
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】柯國(guó)軍, 廖昌興 申請(qǐng)人:廖昌興, 柯國(guó)軍