CN109354459A - 一种混凝土复合掺和料的制备方法 - Google Patents

一种混凝土复合掺和料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种混凝土复合掺和料的制备方法，本发明一种混凝土复合掺和料的制备方法，将管桩生产车间收集的SiO2与CaO总量在65％以上的管桩尾浆输送到固化池里，固化24h以上得到块状凝固物，在进行初始机械破碎，使用颚式破碎机将其制成6‑12mm粒径颗粒，加入到球磨机中进行粉磨，得到细度为0.080mm方孔筛筛余不大于25％，需水量比不大于110％的管桩尾浆料；将上述得到粉磨后的管桩尾浆料与SiO2与Al2O3总量在60％以上的粉煤灰混合，以粉磨后的尾浆料占尾浆‑粉煤灰总量的60％的比例混合，得到管桩尾浆混凝土复合掺和料。该方法制备管桩尾浆混凝土复合掺和料工艺操作简单、生产成本低、便于推广，不但节省了管桩企业尾浆的处理费用，解决了管桩尾浆对环境长期污染的难题，同时管桩尾浆的利用也给企业带来了经济效果。

Description

一种混凝土复合掺和料的制备方法
技术领域
本发明涉及现代混凝土工程领域，具体的说是一种混凝土复合掺和料的制备方法。
背景技术
近年来，采用混凝土高速离心成型密实工艺生产的预应力混凝土管桩已大量投入工程应用。据不完全统计，至2007年底我国现有管桩生产企业400多家，年生产管桩2.5亿米，年产值近300亿元，已成为国际上生产和使用预应力混凝土管桩数量最多的国家，取得了十分显著的经济效益和社会效益。然而管桩生产时，混凝土在高速离心成型的同时，管壁内腔将产生大量呈悬浊液、强碱性(pH值大于12)、含有水泥、细砂、水和极少量外加剂的废浆。据有关文献资料介绍，广东省2005年共生产管桩约8000万米，产生的废浆约在80万吨左右(按每立方米混凝土管桩经离心后平均产生100kg废浆计)。浙江省按2005年产管桩7000万米计，废浆的排放量将达到70万吨之多。
管桩生产企业处理废浆的通常方法是将之倒入特制的容器中，待废浆凝结硬化后人工将其破碎，再用卡车运至垃圾填埋场。这种处理方式在一定程度上而言，不仅是资源的浪费，也是人力财力的浪费。然而，目前对管桩尾浆进行的研究都是将液态的尾浆直接加入到管桩生产材料中，尽管工序不复杂但是可变因素太多，这样存在许多难以控制的问题，不利于保证管桩的质量，且只能部分利用，不可能全部消纳管桩尾浆料。若将管桩尾浆作为配制混凝土的一种矿物掺和料组分而再生利用，这样将大大改善呈强碱性废浆随意排放对环境的污染破坏，降低企业废浆的处理费用，减少混凝土生产中水泥的掺量，具有显著的技术经济效益和环保效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有的技术现状，提供一种简单实用，易于实现的利用管桩尾浆为原料，制备混凝土掺和料的方法。
本发明的技术方案是一种混凝土复合掺和料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)尾浆固化：将管桩生产车间收集的成分范围为SiO2与CaO总量在65％以上的管桩尾浆输送到固化池里，固化24h以上后尾浆凝结硬化，形成块状凝固物，备用；
(2)尾浆破碎：将固化后的尾浆进行初始机械破碎，再使用颚式破碎机将其成6-12mm粒径颗粒，备用；
(3)尾浆粉磨：将破碎后的尾浆颗粒加入到球磨机中进行粉磨，得到细度为0.080mm方孔筛筛余不大于25％，需水量比不大于110％的管桩尾浆料；
(4)将上述步骤得到粉磨后的管桩尾浆料与SiO2与Al2O3总量在60％以上的粉煤灰[A1]以粉磨后的尾浆料占尾浆-粉煤灰总量的60％的比例混合，得到混凝土掺和料。
优选的，上述步骤(4)中的粉煤灰为II级粉煤灰。
本发明有益效果是：该方法中粉煤灰作为优质的矿物掺合料已经广泛应用到了水泥基材料当中，尾浆作为管桩生产的细料，就其本质而言，可以认为是废弃的砂浆，从循环再利用的角度而言是可行的，通过对二者的主要成分对比，尾浆料的化学成分也具备一定的活性。
为便于质量控制可以将尾浆料作为新的矿物掺合料掺加到混凝土中使用。与现有技术相比，本方法制备混凝土掺和料工艺操作简单、易于实现、便于推广，节省了管桩尾浆高昂的处理费用，解决了管桩尾浆对环境长期污染的难题，同时管桩尾浆的利用也给企业带来了新的经济效益。
具体实施方式
管桩尾浆混凝土复合掺和料的制备和使用方法，包括以下步骤：
(1)尾浆的固化：从管桩生产车间收集管桩尾浆时要去除尾浆中混有的粗骨料后将其输送到固化池里，经过搅拌均匀静置后尾浆就会凝结硬化。
(2)尾浆破碎：固化后的尾浆具有较低的强度，既可以采用人工破碎也可以采用机械破碎。将固化后的尾浆进行初始破碎后再使用颚式破碎机将其制成5mm粒径颗粒。
(3)尾浆粉磨：将破碎后的尾浆颗粒加入到球磨机中进行粉磨，通过对时间的控制得到所需细度的尾浆掺和料，粉磨细度控制在细度(0.080mm方孔筛筛余)不大于25％。
(4)混凝土各组分的配合比
030混凝土各组分的配比(kg/m3)为：普通硅酸盐水泥：266,管桩尾浆混凝土复合掺和料113(粉煤灰：35,尾浆料：78)，砂：880,石：970,水：170,萘系减水剂：0。
所述的水泥为P.O42.5的普通硅酸盐水泥，比表面积小于350m2/kg；管桩尾浆混凝土复合掺和料细度(0.080mm方孔筛筛余)不大于25％，需水量比不大于105％；砂的细度模数为2.6-2.8,石子的粒径为5-20mm。
方法：按质量配比称取各组分，首先将水泥、管桩尾浆混凝土复合掺和料、砂以及石子加入搅拌机搅拌10S，然后同步加入水和减水剂，时间控制在60S内再搅拌2分钟，取出后浇捣成型，标准养护28天。
效果：混凝土拌合物坍落度为220mm；工作性能良好；7d抗压强度为32.0MPa；28d抗压强度为39.5MPa,氯离子扩散系数为3.608X 10-8cm2/S，渗透性低。
030混凝土各组分的配比(kg/m3)为：普通硅酸盐水泥：304,管桩尾浆混凝土复合掺和料75(粉煤灰：30,尾浆料：45)，砂：880,石：970,水：170,萘系减水剂：1。
所述的水泥为P.O42.5的普通硅酸盐水泥，比表面积小于350m2/kg；管桩尾浆混凝土复合掺和料细度(0.080mm方孔筛筛余)不大于25％,需水量比不大于105％；；砂的细度模数为2.6-2.8,石子的粒径为5-20mm。
方法：按质量配比称取各组分，首先将水泥、管桩尾浆混凝土复合掺和料、砂以及石子加入搅拌机搅拌10S，然后同步加入水和减水剂，时间控制在60S内再搅拌2分钟，取出后浇捣成型，标准养护28天。
效果：混凝土拌合物坍落度为180mm；工作性能良好；7d抗压强度为31.0MPa；28d抗压强度为42.3MPa，氯离子扩散系数为2.724X 10-8cm2/S，渗透性低。
C40混凝土各组分的配比(kg/m3)为：普通硅酸盐水泥：50,、管桩尾浆混凝土复合掺和料88(粉煤灰：43,尾浆料：45)，砂：810,石，980,水：167,萘系减水剂：0.5。所述的水泥为P.O42.5的普通硅酸盐水泥，比表面积小于350m2/kg；、管桩尾浆混凝土复合掺和料细度(0.080mm方孔筛筛余)不大于25％，需水量比不大于105％；砂的细度模数为2.6-2.8,石子的粒径为5-20mm。
方法：按质量配比称取各组分，首先将水泥、管桩尾浆混凝土复合掺和料、砂以及石子加入搅拌机搅拌10S，然后同步加入水和减水剂，时间控制在60S内再搅拌2分钟，取出后浇捣成型，标准养护28天。
效果：混凝土拌合物坍落度为190mm；工作性能良好；7d抗压强度为34.5MPa；28d抗压强度为49.2MPa，氯离子扩散系数为1.724X 10-8cm2/S，渗透性很低。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种混凝土复合掺和料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)尾浆固化：将管桩生产车间收集的成分范围为SiO2与CaO总量在65％以上的管桩尾浆输送到固化池里，固化24h以上后尾浆凝结硬化，形成块状凝固物，备用；
(2)尾浆破碎：将固化后的尾浆进行初始机械破碎，再使用颚式破碎机将其制成6-12mm粒径颗粒，备用；
(3)尾浆粉磨：将破碎后的尾浆颗粒加入到球磨机中进行粉磨，得到细度为0.080mm方孔筛筛余不大于25％，需水量比不大于110％的管桩尾浆料；将上述步骤得到粉磨后的管桩尾浆料与SiO2与Al2O3总量在60％以上的粉煤灰以粉磨后的尾浆料占尾浆-粉煤灰总量的60％的比例混合，得到混凝土掺和料；其中，所述粉煤灰为Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰。
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CN114772972A (zh) * 2022-05-07 2022-07-22 江苏博拓新型建筑材料股份有限公司 一种基于混凝土废浆的混凝土矿物掺合料及其制备方法

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CN102503207A (zh) * 2011-11-16 2012-06-20 北京建筑工程学院 一种管桩尾浆混凝土复合掺和料的制备方法
EP3106446A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-21 Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt EMPA Self-prestressed reinforced concrete elements

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