CN109851301A - 一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法 - Google Patents
一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109851301A CN109851301A CN201910267087.1A CN201910267087A CN109851301A CN 109851301 A CN109851301 A CN 109851301A CN 201910267087 A CN201910267087 A CN 201910267087A CN 109851301 A CN109851301 A CN 109851301A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- red mud
- bayer process
- process red
- takes
- lightweight aggregate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法，具体涉及混凝土生产领域，步骤一，取600‑650kg拜耳法赤泥轻粗骨料、650‑750kg天然河砂、350‑400kg PO42.5普通硅酸盐水泥、100‑150kg I‑级低钙粉煤灰、40‑60kg硅灰、130‑150kg饮用水和15‑20kg聚羧酸减水剂进行称重备用。本发明显著提高了混凝土材料的抗冻融循环、抗氯离子渗透、抗碳化等耐久性能，实现了拜耳法赤泥固废高附加值应用。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土生产领域，更具体地说，本发明涉及一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法。
背景技术
赤泥(包括拜耳法赤泥和烧结法赤泥)是一种不溶性的无机非金属矿物残渣，主要由细颗粒的泥和粗颗粒的砂组成，是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗粒强碱性固体废物，也是氧化铝生产过程中的最大污染源。由于生产方法和铝土矿品位的不同，每生产一吨的氧化铝大约要产生0.8～2.5吨的赤泥。2009年，我国生产氧化铝2378万吨，约占世界总产量的30％，产生的赤泥近3000万吨。目前我国赤泥综合利用率仅为4％，累积堆存量超过2亿吨。随着我国氧化铝产量的逐年增长和铝土矿品位的逐渐降低，赤泥的年产生量还将不断增加，到2015年，赤泥累计堆存量已经达到3.5亿吨。赤泥大量堆存，既占用土地，浪费资源，又易造成环境污染和安全隐患。因此，开发规模化利用赤泥的长新技术和产品迫在眉睫。
拜耳法赤泥轻骨料是利用70％-100％以上的拜耳法赤泥为主要原材料，掺加少量添加剂采用高温烧结工艺制成的一种多孔的轻质高强材料。拜耳法赤泥轻骨料具有容重轻、导热性低、耐火度较高、保温、抗冻融、抗腐蚀、抗冲击、抗震、耐磨等特点，是一种变废为宝的优质绿色建筑材料。
用赤泥生产轻骨料在国内外虽有相关研究报道，但用70-100％拜耳法赤泥生产轻骨料未见报道。中国专利：一种利用赤泥生产高性能陶粒的方法(专利申请号：201010236268.7，公布日为2012.02.01)披露了一种利用赤泥制作陶粒的方法，该方法烧结时间长，能耗大，筒压强度(7.5Mpa)也较低，用来配制C50以上轻质高强混凝土的成本非常高。中国专利：一种利用赤泥生产高性能陶粒的方法(专利号：CN102336579A，公布日20120201)采用的拜耳法赤泥量少于70％，且没有提供陶粒的物理和力学性能指标。
超耐久混凝土是发展绿色、低碳、可持续基础设施的关键技术，是解决极端环境条件下，确保混凝土结构安全性和使用寿命急需的技术。如何将拜耳法赤泥与混凝土完美结合，从而提高拜耳法赤泥的附加值是一个亟需解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法。本发明提高了混凝土材料的抗冻融循环、抗氯离子渗透、抗碳化等耐久性能，实现了拜耳法赤泥固废高附加值应用。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法，具体包括如下步骤：
步骤一，取600-650kg拜耳法赤泥轻粗骨料、650-750kg天然河砂、350-400kgPO42.5普通硅酸盐水泥、100-150kg I-级低钙粉煤灰、40-60kg硅灰、130-150kg饮用水和15-20kg聚羧酸减水剂进行称重备用；
步骤二，将步骤一中准备好的拜耳法赤泥轻粗骨料、天然河砂、普通硅酸盐水泥、I-级低钙粉煤灰和硅灰依次投放于强制式搅拌机搅拌30秒，然后倒入2/3的饮用水搅拌30秒；
步骤三，向强制式搅拌机内加入聚羧酸减水剂和剩余的饮用水搅拌120秒，然后静停30秒，使强制式搅拌机内的原料得到充分混合，然后继续搅拌60秒后，得到产品超耐久轻骨料混凝土。
在一个优选地实施方式中，所述步骤一中拜耳法赤泥轻粗骨料的粒径为5-15mm；赤泥轻骨料中拜耳法赤泥含量在70-100％；堆积密度为900kg/m3-1050kg/m3；常压吸水率0-1.5％，真空吸水率0-3％；筒压强度13-20Mpa；饱和硫酸镁溶液侵蚀条件下质量损失0-0.5％；抗冻融循环质量损失0-0.5％。
在一个优选地实施方式中，所述步骤三中的产品容重为1950-2100kg/m3。
在一个优选地实施方式中，所述步骤三中的产品塌落度为250-270mm，扩展度大于550-650mm。
在一个优选地实施方式中，所述步骤三中的产品在标准养护条件下养护28天后抗压强度大于60-100Mpa，氯离子渗透系数DRCM为0-1.0×10-13m2/s，28天碳化深度为0-1mm，300次慢冻循环后质量损失0-0.5％，强度损失0-5.0％，150次抗硫酸盐干湿循环后，抗硫酸盐侵蚀系数100-120％。
在一个优选地实施方式中，所述步骤一中拜耳法赤泥轻骨料(堆积密度900kg/m3)取650kg；天然河砂取690kg；PO42.5普通硅酸盐水泥取350kg；I-级低钙粉煤灰取110kg；硅灰取40kg；饮用水取150kg；固含量为20％的聚羧酸减水剂取15kg。
在一个优选地实施方式中，所述步骤一中拜耳法赤泥轻骨料(堆积密度900kg/m3)取600kg；天然河砂取650kg；PO42.5普通硅酸盐水泥取400kg；I-级低钙粉煤灰取120kg；硅灰取50kg；饮用水取140kg；固含量为20％的聚羧酸减水剂取17kg。
在一个优选地实施方式中，所述步骤一中拜耳法赤泥轻骨料(堆积密度900kg/m3)取630kg；天然河砂取700kg；PO42.5普通硅酸盐水泥取380kg；I-级低钙粉煤灰取140kg；硅灰取45kg；饮用水取150kg；固含量为20％的聚羧酸减水剂取20kg。
本发明的技术效果和优点：
1、通过采用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久轻骨料混凝土，本发明提高了混凝土材料的抗冻融循环、抗氯离子渗透、抗碳化等耐久性能，实现了拜耳法赤泥固废高附加值应用；
2、本发明在标准养护条件下养护28天后抗压强度大于60Mpa；氯离子渗透系数DRCM小于1.0×10-13m2/s；28天碳化深度小于1mm；300次慢冻循环后质量损失小于0.5％，强度损失小于5.0％；150次抗硫酸盐干湿循环后，抗硫酸盐侵蚀系数大于100％；
3、本发明工艺简单，设备要求低，可操作性强，具有良好的社会推广应用。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法，所述原材料配方包含下列质量百分比的材料：
上述的原材料配方中，拜耳法赤泥轻粗骨料的粒径为5-15mm；拜耳法赤泥轻骨料中拜耳法赤泥含量在76％；堆积密度为900kg/m3；常压吸水率1.0％，真空吸水率2％；筒压强度13Mpa；饱和硫酸镁溶液侵蚀条件下质量损失0.3％；抗冻融循环质量损失0.3％。
具体包括如下步骤：
将固体原材料按照给定比例称量后采用强制式搅拌机搅拌30秒，然后倒入2/3的拌和水搅拌30秒，然后加入聚羧酸减水剂和剩余的拌和水搅拌120秒，然后静停30秒，然后搅拌60秒，得到产品。
新拌混凝土塌落度250mm，扩展度610mm，实测容重为2030kg/m3。
超耐久轻骨料混凝土在标准养护条件下养护28天后抗压强度69.3Mpa；氯离子渗透系数DRCM为0.5×10-13m2/s；28天碳化深度0mm；300次慢冻循环后质量损失为0，强度损失为4.1％；150次抗硫酸盐干湿循环后，抗硫酸盐侵蚀系数102％。
实施例2
一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法，所述原材料配方包含下列质量百分比的材料：
上述的原材料配方中，拜耳法赤泥轻粗骨料的粒径为5-15mm；拜耳法赤泥轻骨料中拜耳法赤泥含量在80％；堆积密度为1050kg/m3；常压吸水率1.5％，真空吸水率3％；筒压强度13Mpa；饱和硫酸镁溶液侵蚀条件下质量损失0.5％；抗冻融循环质量损失0.5％。
具体包括如下步骤：将固体原材料按照给定比例称量后采用强制式搅拌机搅拌30秒，然后倒入2/3的拌和水搅拌30秒，然后加入聚羧酸减水剂和剩余的拌和水搅拌120秒，然后静停30秒，然后搅拌60秒，得到产品。
新拌混凝土塌落度250mm，扩展度610mm，实测容重为2026kg/m3。
超耐久轻骨料混凝土在标准养护条件下养护28天后抗压强度大于90.2Mpa；氯离子渗透系数DRCM为0m2/s；28天碳化深度0mm；300次慢冻循环后质量损失为0，强度损失2.1％；150次抗硫酸盐干湿循环后，抗硫酸盐侵蚀系数104％。
实施例3：
一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法，所述原材料配方包含下列质量百分比的材料：
上述的原材料配方中，拜耳法赤泥轻粗骨料的粒径为5-15mm；拜耳法赤泥轻骨料中拜耳法赤泥含量在93％；堆积密度为980kg/m3；常压吸水率1.3％，真空吸水率3％；筒压强度13Mpa；饱和硫酸镁溶液侵蚀条件下质量损失0.4％；抗冻融循环质量损失0.5％。
具体包括如下步骤：将固体原材料按照给定比例称量后采用强制式搅拌机搅拌30秒，然后倒入2/3的拌和水搅拌30秒，然后加入聚羧酸减水剂和剩余的拌和水搅拌120秒，然后静停30秒，然后搅拌60秒，得到产品。
新拌混凝土塌落度250mm，扩展度610mm，实测容重为2026kg/m3。
超耐久轻骨料混凝土在标准养护条件下养护28天后抗压强度81.2Mpa；氯离子渗透系数DRCM为0m2/s；28天碳化深度0.4mm；300次慢冻循环后质量损失为0.2％，强度损失1.1％；150次抗硫酸盐干湿循环后，抗硫酸盐侵蚀系数108％。
通过以上三组实施例可以得到三种超耐久轻骨料混凝土，将这三种超耐久轻骨料混凝土分别进行施工测试，再用普通原料制成的混凝土进行施工验证，结果得出三组实施例中的超耐久轻骨料混凝土的性能均有不同的提升，通过采用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久轻骨料混凝土，提高了混凝土材料的抗冻融循环、抗氯离子渗透、抗碳化等耐久性能，实现了拜耳法赤泥固废高附加值应用。。
表1为实施例1-3中拜耳法赤泥轻粗骨料成分对应表。
表2位实施例1-3中产品在标准养护条件下养护28天后的各项基础参数对照表。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤一，取600-650kg拜耳法赤泥轻粗骨料、650-750kg天然河砂、350-400kg PO42.5普通硅酸盐水泥、100-150kg I-级低钙粉煤灰、40-60kg硅灰、130-150kg饮用水和15-20kg聚羧酸减水剂进行称重备用；
步骤二，将步骤一中准备好的拜耳法赤泥轻粗骨料、天然河砂、普通硅酸盐水泥、I-级低钙粉煤灰和硅灰依次投放于强制式搅拌机搅拌30秒，然后倒入2/3的饮用水搅拌30秒；
步骤三，向强制式搅拌机内加入聚羧酸减水剂和剩余的饮用水搅拌120秒，然后静停30秒，使强制式搅拌机内的原料得到充分混合，然后继续搅拌60秒后，得到产品超耐久轻骨料混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法，其特征在于：所述步骤一中拜耳法赤泥轻粗骨料的粒径为5-15mm；拜耳法赤泥轻骨料中赤泥含量在70-90％；堆积密度为900kg/m3-1050kg/m3；常压吸水率0-1.5％，真空吸水率0-3％；筒压强度13-20Mpa；饱和硫酸镁溶液侵蚀条件下质量损失0-0.5％；抗冻融循环质量损失0-0.5％。
3.根据权利要求1所述的一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法，其特征在于：所述步骤三中的产品容重为1950-2100kg/m3。
4.根据权利要求1所述的一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法，其特征在于：所述步骤三中的产品塌落度为250-270mm，扩展度大于550-650mm。
5.根据权利要求1所述的一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法，其特征在于：所述步骤三中的产品在标准养护条件下养护28天后抗压强度大于60-100Mpa，氯离子渗透系数DRCM为0-1.0×10-13m2/s，28天碳化深度为0-1mm，300次慢冻循环后质量损失0-0.5％，强度损失0-5.0％，150次抗硫酸盐干湿循环后，抗硫酸盐侵蚀系数100-120％。
6.根据权利要求1所述的一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法，其特征在于：所述步骤一中拜耳法赤泥轻骨料(堆积密度900kg/m3)取650kg；天然河砂取690kg；PO42.5普通硅酸盐水泥取350kg；I-级低钙粉煤灰取110kg；硅灰取40kg；饮用水取150kg；固含量为20％的聚羧酸减水剂取15kg。
7.根据权利要求1所述的一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法，其特征在于：所述步骤一中赤泥轻骨料(堆积密度900kg/m3)取600kg；天然河砂取650kg；PO42.5普通硅酸盐水泥取400kg；I-级低钙粉煤灰取120kg；硅灰取50kg；饮用水取140kg；固含量为20％的聚羧酸减水剂取17kg。
8.根据权利要求1所述的一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法，其特征在于：所述步骤一中拜耳法赤泥轻骨料(堆积密度900kg/m3)取630kg；天然河砂取700kg；PO42.5普通硅酸盐水泥取380kg；I-级低钙粉煤灰取140kg；硅灰取45kg；饮用水取150kg；固含量为20％的聚羧酸减水剂取20kg。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910267087.1A CN109851301A (zh) | 2019-04-03 | 2019-04-03 | 一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910267087.1A CN109851301A (zh) | 2019-04-03 | 2019-04-03 | 一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109851301A true CN109851301A (zh) | 2019-06-07 |
Family
ID=66903074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910267087.1A Pending CN109851301A (zh) | 2019-04-03 | 2019-04-03 | 一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109851301A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103613334A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-03-05 | 河北建筑工程学院 | 一种高轻骨料混凝土及其制备方法 |
| CN106277877A (zh) * | 2016-08-01 | 2017-01-04 | 郑州市王楼水泥工业有限公司 | 一种利用赤泥生产高性能结构轻骨料及其制备方法 |
-
2019
- 2019-04-03 CN CN201910267087.1A patent/CN109851301A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103613334A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-03-05 | 河北建筑工程学院 | 一种高轻骨料混凝土及其制备方法 |
| CN106277877A (zh) * | 2016-08-01 | 2017-01-04 | 郑州市王楼水泥工业有限公司 | 一种利用赤泥生产高性能结构轻骨料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP4129949A1 (en) | Unfired construction material using original state shielding soil and preparation method therefor | |
| CN110204258B (zh) | 一种基于尾气碳化的全固废免烧发泡混凝土及其制备方法和应用 | |
| CN108083738A (zh) | 聚丙烯纤维全珊瑚骨料混凝土及其制备方法 | |
| CN105621907A (zh) | 一种钙基地聚合物及其制备方法 | |
| KR101410056B1 (ko) | 바텀애시를 포함하는 결합재에 의한 무시멘트 콘크리트 | |
| CN110606720B (zh) | 一种高掺量粉煤灰基透水砖的制备方法 | |
| Tahwia et al. | Characteristics of sustainable high strength concrete incorporating eco-friendly materials | |
| CN105645904A (zh) | 一种利用锂渣和镍渣制备的免蒸压加气混凝土及其制备方法 | |
| CN115594455B (zh) | 一种磷石膏路面基层水稳材料的制备方法 | |
| CN113429141A (zh) | 一种胶凝材料及其制备方法和应用 | |
| CN103723988A (zh) | 利用玻璃粉制备的轻质高强加气混凝土及其方法 | |
| CN107746215A (zh) | 一种矿物聚合物泡沫混凝土及制备方法 | |
| CN115215617A (zh) | 一种绿色低碳超高性能海工混凝土及其制备方法和应用 | |
| CN111320439B (zh) | 一种可再生预制构件用混凝土及其制备方法 | |
| Sun et al. | Effects of eco powders from solid waste on freeze-thaw resistance of mortar | |
| CN104817296A (zh) | 一种陶粒再生混凝土自保温材料及其制备方法 | |
| CN111333392A (zh) | 一种海水拌养珊瑚礁砂c120uhpc及其制备方法 | |
| Selman et al. | The Use of Lightweight Aggregate in Concrete: A Review. | |
| CN111268988B (zh) | 一种高耐水免煅烧磷石膏基边坡砌块材料及其制备 | |
| CN110759681A (zh) | 一种自密实轻骨料混凝土及其制备方法和应用 | |
| CN109851301A (zh) | 一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超耐久混凝土的方法 | |
| CN115893888A (zh) | 锂渣基早强高强胶凝材料及其制备方法 | |
| CN109970410A (zh) | 一种利用拜耳法赤泥轻骨料生产超高强度混凝土的方法 | |
| CN109553342A (zh) | 一种海水拌养水泥基胶凝材料 | |
| Gatti et al. | A Comparative study on compressive strength of geo polymer concrete using partial replacement of cement with Ggbs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190607 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |