CN104386968A - 一种掺合磷矿渣的混凝土的制备方法 - Google Patents

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惠建斌
陈林
吴陆锋
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Abstract

本发明是一种掺合磷矿渣的混凝土的制备方法，按照质量比0.55～1.2:1～1.5:1.85～2.5:3.72～4.23称取水、水泥、砂、石子，用混凝土搅拌机搅拌2～5min，将磷矿渣用球磨法磨细，筛选出100～300目的磷矿渣，加入搅拌机再继续搅拌1～4min，掺合到混凝土中磷矿渣的量占砂质量的30～50%；然后加入减水剂0.02～1%，引气剂0.1～0.3/万，乙二醇醚/戊醇0.5～1%，硫酸钠/氢氧化钙2～5%，搅拌90～120s即得成品。本发明方法简单，值得的混凝土与普通不掺杂磷矿渣的混凝土相比，强度性能明显的提高，极限拉伸弹性性能增大，密实抗渗性与碾压抗裂性增强。

Description

一种掺合磷矿渣的混凝土的制备方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土的制备方法，特别是一种掺合磷矿渣的混凝土的制备方法。
背景技术
磷矿渣是电炉法制取黄磷过程中产生的一种工业废渣，是在用电炉法制取黄磷时，所得到的以硅酸钙为主要成分的熔融物，经淬冷，即为粒化电炉磷渣，由于磷矿渣中磷含量过高，活性降低，致使这种工业废渣未能得到大规模的开发利用，通常每生产1吨黄磷产生8～10吨磷矿渣，我国磷渣资源丰富，几乎每个省都有磷渣资源，这样每年积累下来的大量磷矿渣，不仅浪费资源、占用大量土地，而且磷矿渣中含有一定量的磷与氟所造成的环境污染，因此，大规模地将磷矿渣作为混凝土的掺合料，具有显著的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种制备方法简单的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种掺合磷矿渣的混凝土的制备方法，其特点是，其步骤如下:（1）按重量比0.55～1.2:1～1.5:1.85～2.5:3.72～4.23分别称取水、水泥、砂、石子加入到水泥胶砂搅拌机搅拌2～5min，得混合物料，其中砂的细度模数为0.5～1.8，石子的平均粒径为20～40mm；
（2）将磷矿渣用高效节能球磨机（Ф900×2100）磨细，筛选得到100～300目的细磷矿渣，将细磷矿渣加入到上述搅拌机中继续搅拌1～4min，其中磷矿渣的量占混合物料量的30～50%；
（3）向搅拌机中继续加入减水剂、引气剂、乙二醇醚和戊醇的混合物、硫酸钠和氢氧化钙的混合物，搅拌90～120 s，即得成品混凝土；其中减水剂的量占混合物料量的0.02～1%，引气剂的量占混合物料量的万分之0.1～0.3，乙二醇醚和戊醇的混合物的量占混合物料量的0.5～1%，硫酸钠和氢氧化钙的混合物的量占混合物料量的2～5%。
上述磷矿渣来源于江苏连云港磷矿厂的磷矿渣堆。添加减水剂、引气剂、乙二醇醚和戊醇的混合物、硫酸钠和氢氧化钙的混合物可以提高混凝土的抗压强度和拉伸性能。
本发明所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法中，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
本发明所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法中，所述引气剂为三萜皂甙。
本发明所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法中，所述减水剂为聚羧酸。
本发明所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法中，所述乙二醇醚和戊醇的混合物中乙二醇醚或戊醇至少占该混合物总量的5%。
本发明所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法中，所述硫酸钠和氢氧化钙的混合物中硫酸钠或氢氧化钙至少占该混合物总量的5%。
本发明所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法中，所述乙二醇醚和戊醇的混合物中乙二醇醚和戊醇的质量比1：1～3。
本发明所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法中，所述硫酸钠和氢氧化钙的混合物中硫酸钠和氢氧化钙的质量比1：1～3。
使用实验：使用该混凝土制备预制块时，将搅拌后的混凝土称重，加入到模具中，在MYL-300型压力机上压制成试件，以千斤顶脱模。在前1～4天跟进护养，用压力喷浆机吸水喷洒养护混凝土，喷洒时均匀混湿混凝土，然后间断养护30～45天。经测试，这样制得的预制块比普通混凝土制得的预制块其碾压抗裂性能和拉伸性能均增强。
本发明将磷矿渣作为掺合料掺合到混凝土的制备过程中，磷矿渣不仅料源广泛，单价低廉，可以用来替代硅灰、矿渣粉等价高的掺合料，降低混凝土的使用成本，而且掺合磷矿渣后，可以大幅度降低水化热，提高混凝土初终凝时间，降低大面积混凝土施工强度，有利于新老混凝土层间的结合，更提高了混凝土的抗压强度和极限拉伸值。
与现有技术相比，本发明方法简单，值得的混凝土与普通不掺杂磷矿渣的混凝土相比，强度性能明显的提高，极限拉伸弹性性能增大，密实抗渗性与碾压抗裂性增强。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1，一种掺合磷矿渣的混凝土的制备方法，按重量比0.55:1:1.85:3.72分别称取水、普通硅酸盐水泥、砂、石子加入到JJ-5水泥胶砂搅拌机搅拌2min，得混合物料，其中砂的细度模数为0.5～1.8，石子的平均粒径为20～40mm；
（2）将磷矿渣用球磨机磨细，筛选得到100目的细磷矿渣，将细磷矿渣加入到上述搅拌机中继续搅拌1min，其中磷矿渣的量占混合物料量的30%；
（3）向搅拌机中继续加入减水剂聚羧酸、引气剂三萜皂甙、乙二醇醚和戊醇的混合物、硫酸钠和氢氧化钙的混合物，搅拌90 s，即得成品混凝土；其中减水剂聚羧酸的量占混合物料量的0.02%，引气剂三萜皂甙的量占混合物料量的万分之0.1，乙二醇醚和戊醇的混合物的量占混合物料量的0.5%，硫酸钠和氢氧化钙的混合物的量占混合物料量的2%。
实施例2，一种掺合磷矿渣的混凝土的制备方法，按重量比0.85:1.2:2.15:4.15分别称取水、普通硅酸盐水泥、砂、石子加入到JJ-5水泥胶砂搅拌机搅拌4min，得混合物料，其中砂的细度模数为0.5～1.8，石子的平均粒径为20～40mm；
（2）将磷矿渣用球磨机磨细，筛选得到200目的细磷矿渣，将细磷矿渣加入到上述搅拌机中继续搅拌3min，其中磷矿渣的量占混合物料量的40%；
（3）向搅拌机中继续加入减水剂聚羧酸、引气剂三萜皂甙、乙二醇醚和戊醇的混合物、硫酸钠和氢氧化钙的混合物，搅拌100 s，即得成品混凝土；其中减水剂聚羧酸的量占混合物料量的0.15%，引气剂三萜皂甙的量占混合物料量的万分之0.2，乙二醇醚和戊醇的混合物的量占混合物料量的0.75%，硫酸钠和氢氧化钙的混合物的量占混合物料量的3%。
实施例3，一种掺合磷矿渣的混凝土的制备方法，按重量比1.2:1.5:2.5:4.23分别称取水、普通硅酸盐水泥、砂、石子加入到JJ-5水泥胶砂搅拌机搅拌5min，得混合物料，其中砂的细度模数为0.5～1.8，石子的平均粒径为20～40mm；
（2）将磷矿渣用球磨机磨细，筛选得到300目的细磷矿渣，将细磷矿渣加入到上述搅拌机中继续搅拌4min，其中磷矿渣的量占混合物料量的50%；
（3）向搅拌机中继续加入减水剂聚羧酸、引气剂三萜皂甙、乙二醇醚和戊醇的混合物、硫酸钠和氢氧化钙的混合物，搅拌120 s，即得成品混凝土；其中减水剂聚羧酸的量占混合物料量的1%，引气剂三萜皂甙的量占混合物料量的万分之0.3，乙二醇醚和戊醇的混合物的量占混合物料量的1%，硫酸钠和氢氧化钙的混合物的量占混合物料量的5%。
实施例4，根据实施例1-3所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法中，所述乙二醇醚和戊醇的混合物中乙二醇醚或戊醇至少占该混合物总量的5%。
实施例5，根据实施例4所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法中，所述乙二醇醚和戊醇的混合物中乙二醇醚和戊醇的质量比1：1～3。
实施例6，根据实施例5所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法中，所述乙二醇醚和戊醇的混合物中乙二醇醚和戊醇的质量比1：1。
实施例7，根据实施例1-3所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法中，所述硫酸钠和氢氧化钙的混合物中硫酸钠或氢氧化钙至少占该混合物总量的5%。
实施例8，根据实施例7所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法中，所述硫酸钠和氢氧化钙的混合物中硫酸钠和氢氧化钙的质量比1：1～3。
实施例9，根据实施例8所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法中，所述硫酸钠和氢氧化钙的混合物中硫酸钠和氢氧化钙的质量比1：1。

Claims (8)

1.一种掺合磷矿渣的混凝土的制备方法，其特征在于，其步骤如下: 
（1）按重量比0.55～1.2:1～1.5:1.85～2.5:3.72～4.23分别称取水、水泥、砂、石子加入到水泥胶砂搅拌机搅拌2～5min，得混合物料，其中砂的细度模数为0.5～1.8，石子的平均粒径为20～40mm；
（2）将磷矿渣用球磨机磨细，筛选得到100～300目的细磷矿渣，将细磷矿渣加入到上述搅拌机中继续搅拌1～4min，其中磷矿渣的量占混合物料量的30～50%；
（3）向搅拌机中继续加入减水剂、引气剂、乙二醇醚和戊醇的混合物、硫酸钠和氢氧化钙的混合物，搅拌90～120 s，即得成品混凝土；其中减水剂的量占混合物料量的0.02～1%，引气剂的量占混合物料量的万分之0.1～0.3，乙二醇醚和戊醇的混合物的量占混合物料量的0.5～1%，硫酸钠和氢氧化钙的混合物的量占混合物料量的2～5%。
2.根据权利要求1所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法，其特征在于，所述引气剂为三萜皂甙。
4.根据权利要求1所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸。
5.根据权利要求1所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法，其特征在于，所述乙二醇醚和戊醇的混合物中乙二醇醚或戊醇至少占该混合物总量的5%。
6.根据权利要求1所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法，其特征在于，所述硫酸钠和氢氧化钙的混合物中硫酸钠或氢氧化钙至少占该混合物总量的5%。
7.根据权利要求5所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法，其特征在于，所述乙二醇醚和戊醇的混合物中乙二醇醚和戊醇的质量比1：1～3。
8.根据权利要求6所述的掺合磷矿渣的混凝土的制备方法，其特征在于，所述硫酸钠和氢氧化钙的混合物中硫酸钠和氢氧化钙的质量比1：1～3。
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