CN105753412A - 一种低能耗、水泥用量低的混凝土的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低能耗、水泥用量低的混凝土的制备方法，50?80kg/m3钢渣在湿磨机一中研磨，经料仓输送至湿磨机二，加水，加160?210kg/m3粉煤灰，研磨，经料仓输送至湿磨机三，加115?140kg/m3矿渣和40?60kg/m3磷渣，研磨，脱水，清水回收利用；掺合料置于混凝土搅拌机中加104?110kg/m3水泥，7.77?9.1kg/m3减水剂，600?620kg/m3砂和1010?1040kg/m3碎石搅拌得低能耗、水泥用量低的混凝土。本发明使用工业废渣，整个过程循环用水绿色环保；水泥用量少；加工产量高，能耗低；本发明制备的产品添加少量水泥即可满足混凝土的基本性能。

Description

一种低能耗、水泥用量低的混凝土的制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种低能耗、水泥用量低的混凝土的制备方法。
背景技术
我国水泥产量居世界第一,年产熟料约4亿t,同时排放CO2也在4亿t左右,而且随着经济建设的迅速发展,水泥产量仍在不断增大。低耗、高效、利废和与环境相容是我国水泥工业坚持走可持续发展道路的必然选择。综合利用工业废渣作为混凝土胶凝材料，不论是从经济角度来考虑还是为保护能源、资源和环境，都是首选途径。
CN103979807A公开了一种建筑垃圾再生高活性矿物掺合料及其制备方法，将废弃混凝土破碎所得水泥石粉、冶金废渣和漂珠混合，向其中加入水均化后烘干得到渣石粉；所得渣石粉在800℃～1000℃温度区间锻烧得渣石粉；渣石粉和高炉矿渣粉混合得到产品，制备复杂，且能耗高。CN103588447A公开了一种矿粉超细掺合料混凝土，由水泥、矿粉超细掺合料、粉煤灰、黄砂、碎石、外加剂、水配制而成。其性能优越，但是不涉及超细矿粉的制备方法。CN1185178C公开了复合型低放热高活性超细粉混凝土掺合料，由钢渣、粉煤灰、粒化高炉矿渣、磷渣中不少于二种废渣加少量石膏复合制成。虽然制备的掺合料性能优越，但是粉磨时间长，能耗大。
现阶段掺合料制备工艺基本上是在常规粉磨方法的基础上，通过工艺流程的改进实现的，存在设备投资大、能耗高、粉磨效率低等问题。以粉磨矿渣为例，加有选粉机的球磨机圈流粉磨系统的综合电耗达80kW·h/t，立磨粉磨系统综合电耗约33-37kW·h/t，可节能50％左右，但一台立磨及相关配套设备投资达亿元左右。另外，工厂废渣排放过程一般以水冷或湿排方式，水淬矿渣含水率达10％-20％，湿排粉煤灰含水率更高，采用现有粉磨方式需对其进行烘干或燃烧处理，增加了处理工艺的能耗。
材料的易磨性与本身的矿物组成、机械强度、嵌布特性以及磨碎比有关。CN1222484C公开了混凝土的浆状磨细矿物掺合料及其制造方法，将固态活性矿物质、硅灰、混凝土外加剂、激发剂及水混合后再湿磨磨细,即制成所述的浆状掺合料。其能耗较高，粒度分布不均匀，不利于混凝土的工作性。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种使用工业废渣，在整个过程循环用水；加工产量高、成本低的低能耗、水泥用量少的混凝土的制备方法。
本发明目的的实现方式为一种低能耗、水泥用量低的混凝土的制备方法，具体步骤如下：
1)在0.8：1的水固质量比下，将50-80kg/m3钢渣由上进料置于湿磨机一中研磨5-10min后，出料输送至料仓一；
2)将料仓一中的料输送至湿磨机二，按水固比1.2：1加水，同时加入160-210kg/m3粉煤灰，研磨5-10min后，下出料进入料仓二；
3)将料仓二中的料输送至湿磨机三，同时加入115-140kg/m3矿渣和40-60kg/m3磷渣，研磨10-15min；由浓缩压滤系统脱水，脱除的清水通过水回收装置循环利用；脱水后的掺合料超细粉含水率15％-20％；
4)步骤3)所得的掺合料置于混凝土搅拌机中，按水灰比0.40-0.43加入水，加104-110kg/m3水泥，7.77-9.1kg/m3减水剂，600-620kg/m3砂和1010-1040kg/m3碎石搅拌2min，得到低能耗、水泥用量低的混凝土；
所述减水剂为三聚氰胺减水剂。
本发明有益效果是：
1、使用工业废渣，在整个过程循环用水，绿色环保；
2、原料经湿磨机细化，伴随着颗粒的细化,会通过产生晶格缺陷在矿物表面贮存能量生成活性点,提高相间反应的机会与程度，激发活性，减少对水泥的需求，水泥用量少；
3、分级组合湿磨，进一步降低能耗,而且改善颗粒形貌及粒度分布，有效避免了硬化前掺合料团聚、沉降等问题；
4、湿磨体系结构简单，加工产量高，能耗低；可以在商品混凝土公司和预制构件厂直接生产，降低原材料成本；
5、本发明制备的产品添加少量水泥即可满足混凝土的基本性能。
附图说明
图1是本发明所用分级组合湿磨机结构示意图。
具体实施方式
本发明是50-80kg/m3钢渣在湿磨机一中研磨，经料仓输送至湿磨机二，加水，加160-210kg/m3粉煤灰，研磨，经料仓输送至湿磨机三，加115-140kg/m3矿渣和40-60kg/m3磷渣，研磨，脱水，清水回收利用；掺合料置于混凝土搅拌机中加104-110kg/m3水泥，7.77-9.1kg/m3减水剂，600-620kg/m3砂和1010-1040kg/m3碎石搅拌得低能耗、水泥用量低的混凝土。
本发明根据钢渣铁质多，硬度大，易磨性差，故先在湿磨机一中研磨，再继续在湿磨机二、三中研磨；粉煤灰比重轻，细粉多，易磨性较差，故先在湿磨机二中研磨，再继续在湿磨机三中研磨；结晶粗大、松散软脆的磷渣和矿渣，易磨性好，故只需在湿磨机三中研磨。采用这种分级组合湿磨方式，可进一步降低能耗,改善颗粒形貌及粒度分布，有效避免硬化前掺合料团聚、沉降等问题。
下面参照图1和实施例进一步说明本发明。
实施例1：
1)在0.8：1的水固质量比下，将80kg/m3钢渣由上进料置于湿磨机一1(见图1)中，研磨5-10min后，出料输送至料仓一2；
所述钢渣为湿排急冷钢渣，颗粒粒径范围2-12mm。
2)将料仓一中的料输送至湿磨机二3，按水固比1.2：1加水，同时加入160kg/m3粉煤灰，研磨5-10min后，下出料进入料仓二4；
所述粉煤灰为湿法排放的粉煤灰，颗粒粒径范围1-60um；
3)将料仓二中的料输送至湿磨机三5，同时加入140kg/m3矿渣和60kg/m3磷渣，研磨10-15min。由浓缩压滤系统6脱水，脱除的清水通过水回收装置循环利用。脱水后的掺合料超细粉含水率15％-20％；
所述矿渣为湿排急冷矿渣，颗粒粒径范围为1mm-8mm；磷渣为湿排磷渣，颗粒粒径范围为2mm-5mm；
4)步骤3)所得的掺合料置于混凝土搅拌机中，按水灰比0.43加入水，加110kg/m3水泥，9.1kg/m3三聚氰胺高效减水剂，620kg/m3砂和1040kg/m3碎石搅拌2min，得到低能耗、水泥用量低的混凝土。
所述砂级配良好的中砂。所述水泥为普通硅酸盐水泥。所述碎石为5-16mm连续级配的碎石。
本实施例所得的低能耗、水泥用量低的混凝土的基本性能符合国家标准GB/T14902-2003。每生产1t混凝土可节约成本245元。
实施例2、同实施例1，不同的是，
1)在0.8：1的水固质量比下，将50kg/m3钢渣由上进料置于湿磨机一1中。
2)将料仓一中的料输送至湿磨机二3，按水固比1.2：1加水，同时加入210kg/m3粉煤灰；
3)将料仓二中的料输送至湿磨机三5，同时加入115kg/m3矿渣和40kg/m3磷渣，研磨10-15min。
4)步骤3)所得的掺合料置于混凝土搅拌机中，按水灰比0.40加入水，加104kg/m3普通硅酸盐水泥，7.77kg/m3三聚氰胺高效减水剂，600kg/m3砂和1010kg/m3碎石搅拌2min，得到低能耗、水泥用量低的混凝土。
本实施例所得的低能耗、水泥用量低的混凝土的基本性能符合国家标准GB/T14902-2003。每生产1t混凝土可节约成本260元。
实施例3、同实施例1，不同的是，
1)在0.8：1的水固质量比下，将60kg/m3钢渣由上进料置于湿磨机一1中。
2)将料仓一中的料输送至湿磨机二3，按水固比1.2：1加水，同时加入180kg/m3粉煤灰；
3)将料仓二中的料输送至湿磨机三5，同时加入130kg/m3矿渣和60kg/m3磷渣，研磨10-15min。
4)步骤3)所得的掺合料置于混凝土搅拌机中，按水灰比0.42加入水，加108kg/m3普通硅酸盐水泥，8.1kg/m3三聚氰胺高效减水剂，610kg/m3砂和1020kg/m3碎石搅拌2min，得到低能耗、水泥用量低的混凝土。
本实施例所得的低能耗、水泥用量低的混凝土的基本性能符合国家标准GB/T14902-2003。每生产1t混凝土可节约成本240元。

Claims (5)

1.一种低能耗、水泥用量低的混凝土的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
1)在0.8：1的水固质量比下，将50-80kg/m3钢渣由上进料置于湿磨机一中研磨5-10min后，出料输送至料仓一；
2)将料仓一中的料输送至湿磨机二，按水固比1.2：1加水，同时加入160-210kg/m3粉煤灰，研磨5-10min后，下出料进入料仓二；
3)将料仓二中的料输送至湿磨机三，同时加入115-140kg/m3矿渣和40-60kg/m3磷渣，研磨10-15min；由浓缩压滤系统脱水，脱除的清水通过水回收装置循环利用；脱水后的掺合料超细粉含水率15％-20％；
4)步骤3)所得的掺合料置于混凝土搅拌机中，按水灰比0.40-0.43加入水，加104-110kg/m3水泥，7.77-9.1kg/m3减水剂，600-620kg/m3砂和1010-1040kg/m3碎石搅拌2min，得到低能耗、水泥用量低的混凝土；
所述减水剂为三聚氰胺减水剂。
2.根据权利要求1所述的低生产能耗低水泥用量绿色混凝土，其特征在于：所述粉煤灰为湿法排放的粉煤灰，颗粒粒径范围1-60um；矿渣为湿排急冷矿渣，颗粒粒径范围为1mm-8mm；磷渣为湿排磷渣，颗粒粒径范围为2mm-5mm；钢渣为湿排急冷钢渣，颗粒粒径范围2-12mm。
3.根据权利要求1所述的低生产能耗低水泥用量绿色混凝土，其特征在于：所述水泥为普通硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的低生产能耗低水泥用量绿色混凝土，其特征在于：所述砂级配良好的中砂。
5.根据权利要求1所述的低生产能耗低水泥用量绿色混凝土，其特征在于：所述碎石为5-16mm连续级配的碎石。
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