CN111592253A - 一种矿物掺合料及其应用 - Google Patents

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靳宏昌
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Abstract

本发明涉及一种矿物掺合料及其应用，属于矿物掺合料及其应用技术领域。本发明的矿物掺合料，是将铸造尾废砂磨细至比表面积≥400㎡/kg制得的。本发明能将铸造尾废砂重新利用，变废为宝，大幅降低生产成本，有效增加混凝土的抗压强度。

Description

一种矿物掺合料及其应用
技术领域
本发明涉及一种矿物掺合料及其应用，属于矿物掺合料及其应用技术领域。
背景技术
目前矿物掺合料品种较多，常用的有矿粉、粉煤灰、硅灰、磨细砂等，上述材料应用成本较高，极大的增加了材料成本。我国是铸件生产大国，铸件产量已居世界前列，其中型砂铸造在铸造业中占绝大部分，大约为80%~90%，据统计，我国每生产一吨合格铸件可产生1.2吨废砂，目前除了少量废砂回收再利用外，大部分以丢弃为主，对有限的资源是极大的浪费，而且会造成严重的环境污染，因此铸造尾废砂的利用以成为我国迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种能将铸造尾废砂重新利用，变废为宝，大幅降低生产成本，有效增加混凝土的抗压强度的矿物掺合料及其应用。
本发明的一种矿物掺合料，其特殊之处在于将铸造尾废砂磨细至比表面积≥400㎡/kg，即得矿物掺合料；
一种矿物掺合料的应用，其特殊之处在于用于制备混凝土制品，具体包括以下步骤：
1）、混合
将矿物掺合料与混凝土混合均匀，矿物掺合料与混凝土的质量比为（0.8-7）：（99.2-93）；
所述矿物掺合料与混凝土的最佳质量比为4.5：95.5；
2）、蒸汽养护
将步骤1）所得的混合物置于饱和蒸汽内进行蒸汽养护，温度控制在65℃～95℃的无压力环境下进行养护4～8个小时；
所述蒸汽养护后继续进行二次蒸汽养护，二次养蒸汽养护是置于密闭高压容器内养护6～10小时，温度控制在150℃～170℃，恒压压力控制在0.8～1.0MPa。
本发明的矿物掺合料能有效提高混凝土的抗压强度，经过检测铸造尾废砂的主要化学成分是SiO2，含量占比为80%左右，本发明的掺合料掺入混凝土后，能提高混凝土的碱度，有利于钢筋的碱性保护，在高压养护条件下掺合料中的SiO2可与CaO迅速发生化学反应生成水化硅酸钙，由于掺合料改变了水泥水化过程，即阻碍了C6S2H3和Ca(OH)2的生成，而形成了结晶良好的托勃莫来石，减少了内部孔隙，提高了密实度，抗压强度高，尺寸稳定性好，耐久性好。
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
本实施例的一种矿物掺合料，是将铸造尾废砂磨细至比表面积400㎡/kg，即得矿物掺合料。
实施例2
本实施例的一种矿物掺合料，是将铸造尾废砂磨细至比表面积450㎡/kg，即得矿物掺合料。
实施例3
本实施例的一种矿物掺合料，是将铸造尾废砂磨细至比表面积500㎡/kg，即得矿物掺合料。
实施例4
本实施例的一种矿物掺合料在制备混凝土制品中的应用，具体包括以下步骤：
1）、混合
将矿物掺合料与混凝土混合均匀，矿物掺合料与混凝土的质量比为0.8： 99.2；其中，矿物掺合料是将铸造尾废砂磨细至比表面积400㎡/kg；
2）、蒸汽养护
将步骤1）所得的混合物置于饱和蒸汽内进行蒸汽养护，温度控制在65℃的无压力环境下进行养护6个小时。本实施例制得的混凝土制品强度可达到50MPa。
实施例5
本实施例的一种矿物掺合料在制备混凝土制品中的应用，具体包括以下步骤：
1）、混合
将矿物掺合料与混凝土混合均匀，矿物掺合料与混凝土的质量比为7： 93，矿物掺合料是将铸造尾废砂磨细至比表面积500㎡/kg；
2）、蒸汽养护
将步骤1）所得的混合物置于饱和蒸汽内进行蒸汽养护，温度控制在80℃的无压力环境下进行养护5个小时；
蒸汽养护后继续进行二次蒸汽养护，二次养蒸汽养护是置于密闭高压容器内养护9小时，温度控制在160℃，恒压压力控制在0.8～1.0MPa。铸造尾废砂的主要化学成分是SiO2，含量占比为80%左右，本发明的掺合料掺入混凝土后，能提高混凝土的碱度，有利于钢筋的碱性保护，在高压养护条件下掺合料中的SiO2可与CaO迅速发生化学反应生成水化硅酸钙，由于掺合料改变了水泥水化过程，即阻碍了C6S2H3和Ca(OH)2的生成，而形成了结晶良好的托勃莫来石，减少了内部孔隙，提高了密实度，抗压强度高，尺寸稳定性好，耐久性好。本实施例制得的混凝土制品强度达到80MPa以上。
实施例6
本实施例的一种矿物掺合料在制备混凝土制品中的的应用，具体包括以下步骤：
1）、混合
将矿物掺合料与混凝土混合均匀，矿物掺合料与混凝土的质量比为4.5：95.5；
2）、蒸汽养护
将步骤）1所得的混合物置于饱和蒸汽内进行蒸汽养护，温度控制在65℃～95℃的无压力环境下进行养护4～8个小时；
蒸汽养护后继续进行二次蒸汽养护，二次养蒸汽养护是置于密闭高压容器内养护6～10小时，温度控制在150℃～170℃，恒压压力控制在0.8～1.0MPa。本实施例制得的混凝土制品抗压强度可达到83MPa以上。
本发明的矿物掺合料是由铸造尾废砂通过磨机磨细而成，磨细后的铸造尾废砂比表面积≥400㎡/kg，具有较好的活性，可在混凝土中替代水泥使用，能提高混凝土的碱度，有利于钢筋的碱性保护，混合后的混凝土的密实度好、抗压强度高、尺寸稳定性好、耐久性好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种矿物掺合料，其特征在于将铸造尾废砂磨细至比表面积≥400㎡/kg，即得矿物掺合料。
2.按照权利要求1所述的一种矿物掺合料的应用，其特征在于用于制备混凝土制品，具体包括以下步骤：
1）、混合
将矿物掺合料与混凝土混合均匀，矿物掺合料与混凝土的质量比为（0.8-7）：（99.2-93）；
2）、蒸汽养护
将步骤1）所得的混合物置于饱和蒸汽内进行蒸汽养护，温度控制在65℃～95℃的无压力环境下进行养护4～8个小时，即得混凝土制品。
3.按照权利要求2所述的一种矿物掺合料的应用，其特征在于步骤1）中所述矿物掺合料与混凝土的质量比为4.5：95.5。
4.按照权利要求1所述的一种矿物掺合料的应用，其特征在于步骤2）蒸汽养护后还要再进行二次蒸汽养护，二次养蒸汽养护是置于密闭高压容器内养护6～10小时，温度控制在150℃～170℃，恒压压力控制在0.8～1MPa。
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