本發(fā)明屬于混凝土制備技術領域，具體涉及一種濕法粉磨水泥制備預拌混凝土的方法。

背景技術：

現(xiàn)有的混凝土制備只是通過將水泥，摻合料，粗骨料，細骨料，水，減水劑按比例混合制備而成，其流程圖如圖1所示，在制備過程中用到的散裝水泥一般為p.042.5水泥，在水泥廠用散裝車運送到攪拌站存放在水泥散裝庫中，然后現(xiàn)場將散裝水泥與摻合料、水、減水劑、粗、細骨料按比例計量后一起攪拌成混凝土。

目前制備混凝土時均采用干法粉磨水泥，水泥粉磨是水泥生產的重要環(huán)節(jié)，粉磨成本占水泥生產總成本的35％左右，粉磨電耗占水泥生產綜合電耗的70％左右?，F(xiàn)行球磨干法粉磨水泥制備混凝土存在以下缺陷：

1、水泥熟料在水泥廠粉磨后粒度較細，運輸過程需要粉體專用設備(粉體散裝車)，且裝卸過程有二次污染。

2、干法粉磨，磨內溫度高，易產生石膏脫水，影響水泥質量；同時易產生靜電現(xiàn)象，使顆粒再團聚，影響水泥粉磨細度與效率；水泥顆粒形貌的球形度不夠，最終影響混凝土的施工質量(如：需水量、塌落度等)。

3、粉磨過程中球磨機通風產生大量的含塵氣體，容易對環(huán)境造成污染，處理含塵氣體工藝和設備成本高。

4.計量精度不準確，在水泥進入混凝土攪拌機過程中，由于需要加水，出現(xiàn)水氣將水泥卸料管堵塞的現(xiàn)象，影響生產。

5、在混凝土攪拌過程中，干法粉磨的水泥與摻合料存在粉塵污染和攪拌均勻度不好的現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種濕法粉磨水泥制備預拌混凝土的方法，能夠降低水泥運輸成本、提高水泥粉磨的效率、提升水泥生產過程的質量穩(wěn)定性、減小運輸過程和混凝土生產過程對環(huán)境的污染，并且改善水泥的顆粒形貌，最終提高混凝土的質量。

本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種濕法粉磨水泥制備預拌混凝土的方法，包括以下步驟：

(1)首先將水泥熟料與天然石膏按照計量比混合進行預粉磨，預粉磨采用干法，將物料粒徑磨至不超過0.2mm，得到混合料粉x；

(2)將摻合料b、水和減水劑按照計量比取料混合攪拌均勻，得到混合料漿y；

(3)將混合料粉x和混合料漿y加入開流球磨機，進行濕法粉磨，之后通過料漿泵輸送至攪拌池中，按照計量比加入摻合料a，攪拌均勻，得到漿料z；

(4)將漿料z通過勺式喂料機計量加入混凝土攪拌機，同時將粗、細骨料按照計量比加入該混凝土攪拌機，經過攪拌得到預拌混凝土。

本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術方案來實現(xiàn)。

一種濕法粉磨水泥制備預拌混凝土的方法，包括以下步驟：

(1)首先將水泥熟料按照計量比取料進行預粉磨，預粉磨采用干法，將水泥熟料粒徑磨至不超過0.2mm，得到物料m；

(2)將脫硫石膏、摻合料b、水和減水劑按照計量比取料混合攪拌均勻，得到物料n；

(3)將物料m和物料n加入開流球磨機，進行濕法粉磨，之后通過料漿泵輸送至攪拌池中，按照計量比加入摻合料a，攪拌均勻，得到漿料z；

(4)將漿料z通過勺式喂料機計量加入混凝土攪拌機，同時將粗、細骨料按照計量比加入該混凝土攪拌機，經過攪拌得到預拌混凝土。

本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。

前述的一種濕法粉磨水泥制備預拌混凝土的方法，所述摻合料a和摻合料b的組成相同。

前述的一種濕法粉磨水泥制備預拌混凝土的方法，所述水泥熟料、石膏、摻合料b、摻合料a四個成分組成膠凝材料，所述水泥熟料、石膏、摻合料b、摻合料a四個成分的質量百分比之和為100％。

前述的一種濕法粉磨水泥制備預拌混凝土的方法，所述膠凝材料的用量為每立方混凝土用膠凝材料260～550kg；膠凝材料中，水泥熟料、石膏、摻合料b、摻合料a的質量百分比分別為：

水泥熟料：[(100-a)×0.80)]％；

石膏：(b2/b1)×5％；

摻合料b：[(100-a)×0.15]％；

摻合料a：{a-[5×b2/b1-0.05×(100-a)]}％；

其中，a＝20～50,b1＝(2.2～2.4)％，b2＝(2.6～2.8)％。

前述的一種濕法粉磨水泥制備預拌混凝土的方法，每立方混凝土加水量為170～175kg；減水劑的加入量為每立方混凝土加1.7～8.75kg。

前述的一種濕法粉磨水泥制備預拌混凝土的方法，水的加入量按照水膠比為0.32～0.60計量加入；減水劑的加入量按照用水量的1.0％～5.0％計量加入。

前述的一種濕法粉磨水泥制備預拌混凝土的方法，攪拌池中的漿料z與粗、細骨料加入混凝土攪拌機時，粗骨料和細骨料的用量分別為：粗骨料每立方混凝土加1060～1120kg，細骨料每立方混凝土加600～850kg。

本發(fā)明將水泥粉磨從水泥廠移到混凝土攪拌站，采用濕法粉磨工藝現(xiàn)場預拌混凝土。水泥廠生產的水泥熟料為粒狀，運輸較p.042.5散裝水泥(粉料)方便，采用普通卡車運輸即可，運到混凝土攪拌站后，直接將水泥熟料與天然石膏先進行預粉磨，若采用脫硫石膏，則只需將水泥熟料進行預粉磨，預粉磨后的物料粒徑不超過0.2mm，然后將摻合料b、水、減水劑攪拌均勻，或者將脫硫石膏與摻合料b、水、減水劑攪拌均勻，之后將預粉磨后的物料與含有減水劑和摻合料b的漿料進行濕法粉磨，得到料漿，料漿與摻合料a一起攪拌均勻后用勺式喂料機加入混凝土攪拌機，與粗、細骨料一起攪拌制備得到預拌混凝土。

本發(fā)明的優(yōu)點和技術效果在于：

1、傳統(tǒng)的方法是將水泥熟料與摻合料b(15％)和石膏在水泥廠干法粉磨得到散裝水泥，也就是p.042.5水泥，再用散裝車將該水泥運至混凝土攪拌現(xiàn)場與其它輔料攪拌制備混凝土，由于散裝水泥是粉狀，需要專用的運輸車，且運輸和混凝土攪拌過程不可避免產生大量粉塵，造成嚴重污染；

本發(fā)明的方法采用水泥熟料直接現(xiàn)場施工，將水泥熟料運輸至混凝土攪拌現(xiàn)場，現(xiàn)場與石膏預粉磨后再與其他輔料(摻合料、減水劑、水、骨料等)共同濕法球磨，由于水泥熟料為粒狀，運輸較傳統(tǒng)的p.042.5散裝水泥(粉料)方便，裝卸過程和混凝土制備過程污染較小。

2、水泥熟料與石膏事先預粉磨至粒徑不超過0.2mm，再與減水劑、水、摻合料進行濕法粉磨時，可降低磨內溫度，不易產生石膏脫水；且濕法粉磨過程不產生靜電效應，效率較干法粉磨高。

3、濕法粉磨研磨過程，由于有水的作用，更易使水泥熟料產生球形，改善水泥的顆粒形貌，有利于改善混凝土的施工性能。

4、濕法粉磨時膠凝材料在混凝土攪拌機中不需考慮加水攪拌均勻問題，只是與粗細骨料攪拌均勻，在相同的攪拌時間內，這種混凝土均質性更好。

5、濕法粉磨過程中不產生廢氣，無需除塵設施，減少了設備投資成本，在混凝土生產過程中也不產生污染，有利于環(huán)境保護。

上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述優(yōu)勢和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，詳細說明如下。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有干法粉磨水泥制備混凝土的生產工藝；

圖2是本發(fā)明采用天然石膏濕法粉磨水泥制備預拌混凝土的生產工藝；

圖3是本發(fā)明采用脫硫石膏濕法粉磨水泥制備預拌混凝土的生產工藝。

具體實施方式

為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的一種濕法粉磨水泥制備預拌混凝土的方法，其具體實施方式、特征及其功效，詳細說明如后。

為了更加清楚表明本發(fā)明的技術方案，特對本發(fā)明中出現(xiàn)的名詞進行解釋。

附圖中摻合料a和摻合料b的成分相同，只是為了方便說明，將其分別表示，具體地，摻合料a和摻合料b均為現(xiàn)有摻合料(如礦渣微粉、粉煤灰、鋼渣粉等的一種或幾種混合)。粗、細骨料為現(xiàn)有使用料。本發(fā)明旨在提供一種制備混凝土的不同的方法，所用到的水泥熟料、摻合料、粗、細骨料、減水劑等均為現(xiàn)有的產品。

眾所周知，混凝土中膠凝材料由散裝水泥和摻合料a組成，兩者重量百分比之和為100％。本發(fā)明所述散裝水泥是指p.042.5水泥，由水泥熟料、石膏和摻合料b組成，該散裝水泥各成分所占的質量百分數(shù)為：水泥熟料80％，石膏5％，摻合料b15％。膠凝材料中的so3主要來源于散裝水泥中的石膏，本發(fā)明所述散裝水泥中so3的含量為b1＝(2.2-2.4)％。

在圖1中，現(xiàn)行干法粉磨水泥制備預拌混凝土時，如果膠凝材料中摻合料a的質量百分數(shù)為a％，則散裝水泥的質量百分數(shù)為(100-a)％；由于散裝水泥中so3(來源于石膏)的含量為b1＝(2.2-2.4)％，則該膠凝材料中，摻合料a、水泥熟料、石膏、摻合料b、so3的質量百分數(shù)分別為：

摻合料a：a％；其中，a＝(20-50)；

水泥熟料：(100-a)％×80％＝[(100-a)×0.8]％；

石膏：(100-a)％×5％＝[(100-a)×0.05]％；

摻合料b：(100-a)％×15％＝[(100-a)×0.15]％；

so3：(100-a)％×b1＝[(100-a)×b1]％；其中，b1＝(2.2-2.4)％。

采用本發(fā)明現(xiàn)場濕法粉磨水泥制備混凝土時，由于水泥熟料遇水產生水化反應而凝結硬化，因此在濕法粉磨水泥一開始時，水泥就開始進行水化凝結。國家標準要求通用水泥的初凝時間不早于45分鐘，終凝時間不超過12小時，我國多數(shù)企業(yè)水泥的初凝時間在70-100分鐘，終凝時間150分鐘左右。如果在濕法粉磨過程中超過一定時間(絕對不能超過初凝時間)，將使水泥拌制的混凝土塌落度和經時損失過大(甚至不能制備混凝土)，從而影響混凝土施工和使用性能。傳統(tǒng)的無預粉磨工藝的球磨機開流工藝，進磨物料粒度較大(5mm以上物料占85％)，水泥在磨內停留時間長，一般在20-25分鐘；采用預粉磨技術后，進磨物料粒度較小(0.2mm以下)，水泥在磨內停留時間縮短，一般為10-13分鐘，考慮運輸?shù)纫蛩?，到混凝土攪拌機時間應為15-18分鐘。因此采用濕法粉磨水泥時，預粉磨工藝縮短了水泥在磨內的水化凝結時間，但與干法水泥配制混凝土相比還是相應縮短了混凝土的凝結時間(也就是水泥濕法粉磨過程所需的15-18分鐘時間)，因此本發(fā)明的濕法粉磨方法需要采取措施，抑制水泥在濕法粉磨過程中的凝結硬化，適當延長其凝結時間。

石膏是傳統(tǒng)的緩凝劑，因此，濕法粉磨水泥制備預拌混凝土關鍵就在于濕法粉磨過程中適當增加石膏的含量(也就是提高so3的含量)，抑制水泥在濕法粉磨過程中的凝結。本發(fā)明采用提高混凝土中膠凝材料的總石膏含量，將膠凝材料中so3的含量提高至2.6-2.8％，將石膏全部在濕法粉磨水泥時摻加，由于摻合料a在粉磨后摻加，因此，這是相對提高濕法粉磨水泥過程的石膏含量(即so3的含量)。

結合圖2，本發(fā)明所提供的濕法粉磨水泥制備預拌混凝土的方法，仍然設膠凝材料中摻合料a的質量百分數(shù)為a％，則圖2中水泥熟料、石膏、摻合料b三者之和在膠凝材料中所占的百分數(shù)為(100-a)％，那么水泥熟料、石膏、摻合料b各自在膠凝材料中所占的質量百分數(shù)分別為：

水泥熟料：(100-a)％×80％＝[(100-a)×0.8]％；

石膏：(100-a)％×5％＝[(100-a)×0.05]％；

摻合料b：(100-a)％×15％＝[(100-a)×0.15]％；

其中，a＝20-50。

結合上式，石膏含量較p.o42.5水泥降低，則so3含量降低，具體降低量與摻合料a的摻加量有關，摻加量越高(也就是a取值越大)，so3含量降低越大，則對混凝土凝結不利，且so3含量降低，對膠凝材料的硫酸鹽激發(fā)作用下降，影響混凝土的使用性能(齡期強度、耐久性等)。

由于濕法粉磨水泥關鍵在于提高石膏含量(也就是提高so3的含量)，本發(fā)明人在實際應用中發(fā)現(xiàn)，在預拌混凝土中，摻合料a在20％以上時，so3在膠凝材料中的質量百分數(shù)為b2＝(2.6-2.8)％時，制備的預拌混凝土具有較好的施工性能和使用性能。因此，本發(fā)明的方法旨在控制膠凝材料中so3的質量百分數(shù)為b2＝(2.6-2.8)％，即提高so3的含量，這一技術需要通過提高石膏含量來實現(xiàn)。

如果按現(xiàn)有的配比：膠凝材料中石膏的百分含量為[(100-a)×0.05]％，結果小于5％，膠凝材料中so3的含量為[(100-a)×b1]％，b1＝(2.2-2.4)％。如果將膠凝材料中so3的含量提高為b2＝(2.6-2.8)％時，膠凝材料中的石膏含量應該為：(b2/b1)×5％(結果大于5％，相當于提高了石膏的含量)，其中，b1＝(2.2-2.4)％，b2＝(2.6-2.8)％。

圖2中，由于摻合料a、水泥熟料、石膏、摻合料b四者質量百分數(shù)之和為100％，石膏含量增加，則摻合料a的含量應減少，最終摻合料a的質量百分數(shù)應該為：a％-[5％×b2/b1-(100-a)％×5％]＝{a-[5×b2/b1-0.05×(100-a)]}％。

即按照圖2的流程，各個原料的計量為：

膠凝材料中，水泥熟料質量百分比為：[(100-a)×0.80)]％；

石膏質量百分比為：(b2/b1)×5％；

摻合料b質量百分比為：[(100-a)×0.15]％；

摻合料a質量百分比為：{a-[5×b2/b1-0.05×(100-a)]}％；

其中，a＝20～50,b1＝(2.2～2.4)％，b2＝(2.6～2.8)％。

水的加入量按照水膠比為0.32～0.60計量加入；

減水劑的加入量按照用水量的1.0％～5.0％計量加入；

一般情況下，每立方混凝土中膠凝材料的加入量為260～550kg，則水的加入量為每立方混凝土加83～330kg，優(yōu)選170～175kg，減水劑加入量為每立方混凝土加0.8～16.5kg，優(yōu)選1.7～8.75kg，粗骨料加入量為每立方混凝土加1060～1120kg，細骨料加入量為每立方混凝土600～850kg。

上述計量關系中，a的取值范圍為20～50，b1＝(2.2～2.4)％，b2＝(2.6～2.8)％,具體取值數(shù)據(jù)要根據(jù)混凝土等級于性能確定，不同等級混凝土要求的強度不同，膠凝材料中摻合料a所占的比例就不同。

圖2是采用天然石膏時的混凝土的預拌方法，圖3是采用脫硫石膏時混凝土的預拌方法，采用脫硫石膏時，各個原料的計量方式和比例與圖2采用天然石膏時相同，只是采用脫硫石膏時，由于脫硫石膏為粉狀不用事先預粉磨，只需將水泥熟料進行預粉磨，其它步驟相同。

濕法粉磨不同于干法粉磨，濕法粉磨后料漿必須具有一定的流動性，因此水的摻加量必須合理，當然，水分越大流動性越好，但水分過大對后續(xù)的混凝土生產不利，因為不同強度等級的混凝土設計時都有相應水膠比，設計強度越高，水膠比越小，目前混凝土的最小設計水膠比為0.32。而試驗表明，水泥漿要達到較好的流動性，在沒有摻減水劑的情況下，其含水量需要在50％左右(即水膠比為0.5)，才能達到預期的流動度。為解決水泥漿流動性問題，結合預拌混凝土摻加減水劑技術，本發(fā)明在濕法粉磨水泥時，減水劑應該在摻合料b與水或摻合料b與水、脫硫石膏混合攪拌過程中摻加。

實施例1：

結合圖2，采用天然石膏，預拌混凝土的制備方法為：

(1)首先將水泥熟料與天然石膏按照計量比混合進行預粉磨，預粉磨采用干法粉磨，將物料粒徑磨至小于等于0.2mm，得到混合料粉x；

(2)將摻合料b、水和減水劑按照計量比取料混合攪拌均勻，得到混合料漿y；

(3)將混合料粉x和混合料漿y加入開流球磨機，進行濕法粉磨，之后通過料漿泵輸送至攪拌池中，按照計量比加入摻合料a，攪拌均勻，得到漿料z；

(4)將漿料z通過勺式喂料機計量加入混凝土攪拌機，同時將粗、細骨料按照計量比加入該混凝土攪拌機，經過攪拌得到預拌混凝土。

其中，各原料的計量比為：

膠凝材料中，水泥熟料質量百分比為：[(100-a)×0.80)]％；

石膏質量百分比為：(b2/b1)×5％；

摻合料b質量百分比為：[(100-a)×0.15]％；

摻合料a質量百分比為：{a-[5×b2/b1-0.05×(100-a)]}％；

其中，其中，a＝20～50,b1＝(2.2～2.4)％，b2＝(2.6～2.8)％。

膠凝材料的總加入量按照每立方混凝土加260～550kg；

水的加入量按照水膠比為0.32-0.60計量加入，優(yōu)選170～175kg；

減水劑的加入量按照用水量的1.0％-5.0％計量加入，優(yōu)選1.7～8.75kg；

粗骨料加入量為每立方混凝土加1060-1120kg，細骨料加入量為每立方混凝土600-850kg。

實施例2：

結合圖3，采用脫硫石膏，預拌混凝土的制備方法為：

(1)首先將水泥熟料按照計量比取料進行預粉磨，預粉磨采用干法粉磨，將水泥熟料粒徑磨至不超過0.2mm下，得到物料m；

(2)將脫硫石膏、摻合料b、水和減水劑按照計量比取料混合攪拌均勻，得到物料n；

(3)將物料m和物料n加入開流球磨機，進行濕法粉磨，之后通過料漿泵輸送至攪拌池中，按照計量比加入摻合料a，攪拌均勻，得到漿料z；

(4)將漿料z通過勺式喂料機計量加入混凝土攪拌機，同時將粗、細骨料按照計量比加入該混凝土攪拌機，經過攪拌得到預拌混凝土。

其中，各原料的計量比為：

膠凝材料中，水泥熟料質量百分比為：[(100-a)×0.80)]％；

石膏質量百分比為：(b2/b1)×5％；

摻合料b質量百分比為：[(100-a)×0.15]％；

摻合料a質量百分比為：{a-[5×b2/b1-0.05×(100-a)]}％；

其中，其中，a＝20～50,b1＝(2.2～2.4)％，b2＝(2.6～2.8)％。

膠凝材料的總加入量按照每立方混凝土加260～550kg；

水的加入量按照水膠比為0.32-0.60計量加入，優(yōu)選170～175kg；

減水劑的加入量按照用水量的1.0％-5.0％計量加入，優(yōu)選1.7～8.75kg；

粗骨料加入量為每立方混凝土加1060-1120kg，細骨料加入量為每立方混凝土600-850kg。

以上所述，僅是發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。