CN113402231B - 一种利用石材锯泥生产预拌混凝土的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用石材锯泥生产预拌混凝土的方法，适用于生产房建、市政工程用的各强度等级混凝土，该方法对堆场存放的锯泥进行预处理，去除锯泥里面的石块和杂物。然后选取含水率为20‑35％、亚甲蓝数值小于1.0、含砂率为15‑25％、含粉率为40％‑65％的锯泥颗粒，采用所述锯泥颗粒取代煤灰和部分细砂的方式，在配比中替代部分或全部煤灰用量，其余的用来取代部分砂，生产出满足要求的各等级混凝土。本发明中使用预处理后的石材锯泥生产预拌混凝土，具有生产成本低，使用量大，绿色环保等特点。
Description
技术领域
本发明涉及固废资源循环利用技术领域，具体而言，涉及一种利用石材锯泥生产预拌混凝土的方法。
背景技术
目前对石材锯泥的应用也进行了不少探索，一方面将其作为原材料生产灰渣砖、加气混凝土砌块、陶瓷等，但其产品市场需求量较少，对锯泥的消耗量达不到处理的要求。另一方面采用干法制粉，将锯泥烘干、磨细，由于锯泥中含水率最高可达40％以上，且含有细砂、石块、塑料薄膜等杂物，采用烘干磨细工艺时，能耗较高，经济效果不明显。
预拌混凝土是建材行业用量最大的材料，且目前掺合料如粉煤灰短缺，天然细砂也供应不足。将锯泥应用到混凝土中，可以缓解粉煤灰和细砂资源供应不足的现状，而且将能有效消纳利用锯泥，具有良好的经济社会效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用石材锯泥生产预拌混凝土的方法，适用于生产房建、市政工程用的各强度等级混凝土，该方法通过预处理设备对锯泥进行筛除杂物处理，选用含水率、亚甲蓝数值、含砂率、含粉率在特定范围的锯泥颗粒，全部或部分取代粉煤灰，其他替代部分细砂，以此补充原料中0.08mm以下的砂颗粒含量，改善砂的级配，用于预拌混凝土的生产，以此实现锯泥的变废为宝，生产出满足要求的各等级混凝土。本发明中使用处理后的石材锯泥生产预拌混凝土，具有生产成本低，使用量大，绿色环保等特点。
具体通过以下技术方案实现：
一种利用石材锯泥生产预拌混凝土的方法，包括以下步骤：
将锯泥进行预处理后，选取含水率为20-35％、亚甲蓝数值小于1.0、含砂率为15-25％、含粉率为40％-65％的锯泥颗粒，采用所述锯泥颗粒取代煤灰和细砂的方式，在配比中替代部分或全部煤灰用量，其余的用来取代部分砂，补充了砂中0.08mm以下细颗粒含量，改善砂的级配。按照取代前后容重不变的原则，设定锯泥使用的配比。
所述锯泥颗粒的亚甲蓝值不超过1.0，测试标准为GB 35164和GB/T 14684。亚甲蓝值是反映人工砂或石灰石粉吸附性能的一个重要指标，亚甲蓝值不超过1.0，锯泥中0.08mm以下的颗粒属于超细粉，能够改善混凝土的和易性和增加混凝土密实性。
进一步地，所述预处理步骤包括将锯泥进行筛除杂物处理，处理后的锯泥经过打散、碾压，得到松散度为2.0-3.0的锯泥颗粒。
松散度的计算公式如下：
其中，K——锯泥松散系数；
V2——打散、碾压后锯泥的松散体积；
V1——打散、碾压前锯泥的松散体积。
普通的锯泥，由于含有水分、并且含砂率、含粉率等差异，会导致有些情况下不能跟凝胶材料等充分混合制备混凝土，可能会出现混凝土开裂等，影响混凝土的强度。
松散度主要用于评价锯泥颗粒的分散情况，松散度过小，锯泥颗粒分散不开，在混凝土里就会造成质量缺陷；松散度过大，虽然对混凝土的强度、和易性有好处，但是会存在生产效率下降的问题。所以选取合适松散度的锯泥颗粒，可以更好的跟凝胶材料、添加剂进行混合，凝固效果更好，混凝土的强度更高，且不影响生产效率。
根据合适范围的锯泥松散度，结合特定的含水率、含砂率、含粉率、亚甲蓝数值，明确了具体可用的锯泥，能更好地进行资源再利用，并且，松散度是可以通过打散、碾压等工艺进行实现，操作简单，成本低。
进一步地，选取的锯泥颗粒的最大粒径小于15mm。
进一步地，将胶凝材料、砂、锯泥颗粒、碎石、水、外加剂按原料配比添加并搅拌，得到预拌混凝土，原料配比为：
胶凝材料300-500份
砂750-900份
锯泥颗粒100-150份
碎石950-1100份
水160-200份
聚羧酸减水剂5-15份。
进一步地，所述凝胶材料包括普通硅酸盐水泥、矿渣微粉、粉煤灰。
进一步地，所述普通硅酸盐水泥强度等级不低于PO 42.5；所述矿渣微粉型号不低于S75。
进一步地，所述粉煤灰采用II级以上粉煤灰。
进一步地，所述砂为混合中砂，细度模数为2.5-2.7，亚甲蓝值小于1.5。混合砂为水洗机制砂和天然细砂按比例混合，当亚甲蓝值大于1.5时，石粉中粘土类物质对混凝土的工作性质带来不利影响，影响强度和耐久性。
进一步地，所述碎石粒径为5-31.5mm。
进一步地，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1.所采用的锯泥为堆场存放锯泥，只需对其进行筛分除杂预处理；
2.选用含水率、亚甲蓝数值、含砂率、含粉率在特定范围的锯泥颗粒，全部或部分取代粉煤灰，其他替代部分细砂，以此补充原料中0.08mm以下的砂颗粒含量，改善砂的级配，用于预拌混凝土的生产，实现锯泥的变废为宝；
3.能够大量利用锯泥，且锯泥消耗量大，能耗少，改善锯泥大量堆放的局面，有效利用资源。
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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。
本发明选用堆场存放的锯泥，通过筛分除杂、打散、碾压工艺处理后，得到最大粒径不超过15mm的锯泥颗粒，直接用于预拌混凝土生产。根据锯泥颗粒的含水率、含砂率、含粉率，一方面能取代部分或全部煤灰，另一方面取代部分细砂，增加砂中0.08mm以下颗粒含量，改善砂的级配，增加混凝土密实性。采用锯泥取代部分煤灰制备的混凝土，和易性良好，力学性能优于基准混凝土。
实施例1
原配方为：普通硅酸盐水泥200份，矿渣微粉90份，粉煤灰50份，砂823份，锯泥颗粒0份，碎石1020份，水170份，聚羧酸减水剂7份；其中，普通硅酸盐水泥强度等级为PO 42.5，矿渣微粉型号为S95，粉煤灰采用II级粉煤灰，砂为水洗机制砂和江沙组成的混合中砂，细度模数为2.5-2.9，碎石粒径为5-31.5mm。
使用100份锯泥颗粒，取代30公斤粉煤灰，取代60公斤砂，取代10公斤水。
取代后的原料配比为：普通硅酸盐水泥200份，矿渣微粉90份，粉煤灰20份，砂763份，锯泥100份，碎石1020份，水160份，聚羧酸减水剂7份；其中，普通硅酸盐水泥强度等级为PO 42.5，矿渣微粉型号为S95，粉煤灰采用II级粉煤灰，砂为水洗机制砂和江沙组成的混合中砂，细度模数为2.5-2.9，亚甲蓝值小于1.5，碎石粒径为5-31.5mm。
(1)将堆场锯泥先进行筛分除杂，主要筛除锯泥中的大石块、塑料等杂物。过筛后的锯泥堆放备用。
(2)再将锯泥经过打散、碾压，得到松散度为2.0的锯泥颗粒，最大粒径小于15mm。
松散度的计算公式如下：
其中，K——锯泥松散系数；
V2——打散、碾压后锯泥的松散体积；
V1——打散、碾压前锯泥的松散体积。
普通的锯泥，由于含有水分、并且含砂率、含粉率等差异，会导致有些情况下不能跟凝胶材料等充分混合制备混凝土，可能会出现混凝土开裂等。选取合适松散度的锯泥颗粒，可以更好的跟凝胶材料、添加剂进行混合，凝固效果更好。根据对锯泥松散度进行限定，结合特定的含水率、含砂率、含粉率、亚甲蓝数值，明确了具体可用的锯泥，能更好地进行资源再利用，并且，松散度是可以通过打散、碾压等工艺进行实现，操作简单，成本低。
(3)选取含水率为20％、含砂率为25％、含粉率为55％、亚甲蓝值为1.0的锯泥颗粒。
(4)将胶凝材料、砂、锯泥颗粒、碎石、水、聚羧酸减水剂按取代后的原料配比添加并搅拌，得到预拌混凝土。为保证锯泥分散均匀性，搅拌时间宜延长5-10s。
上述含水率、含砂率、含粉率的测试标准参考GB/T 14684；
亚甲蓝数值的测试标准参考GB 35164。
实施例2
原配方为：普通硅酸盐水泥250份，矿渣微粉120份，粉煤灰50份，砂762份，锯泥颗粒0份，碎石1020份，水170份，聚羧酸减水剂8.5份；其中，普通硅酸盐水泥强度等级为PO42.5，矿渣微粉型号为S95，粉煤灰采用II级粉煤灰，碎石粒径为5-31.5mm。减水剂为聚羧酸高性能减水剂。
使用100份锯泥颗粒，取代50公斤粉煤灰，取代45公斤砂，取代5公斤水。
取代后的原料配比为：普通硅酸盐水泥250份，矿渣微粉120份，砂707份，锯泥颗粒100份，碎石1020份，水165份，聚羧酸减水剂8.5份；其中，普通硅酸盐水泥强度等级为PO42.5，矿渣微粉型号为S95，粉煤灰采用II级粉煤灰，砂为水洗机制砂和江沙组成的混合中砂，细度模数为2.5-2.9，碎石粒径为5-31.5mm。
(1)将堆场锯泥先进行筛分除杂，主要筛除锯泥中的大石块、塑料等杂物。过筛后的锯泥堆放备用。
(2)再将锯泥经过打散、碾压，得到松散度为3.0的锯泥颗粒，最大粒径小于15mm。
松散度的计算公式如下：
其中，K——锯泥松散系数；
V2——打散、碾压后锯泥的松散体积；
V1——打散、碾压前锯泥的松散体积。
普通的锯泥，由于含有水分、并且含砂率、含粉率等差异，会导致有些情况下不能跟凝胶材料等充分混合制备混凝土，可能会出现混凝土开裂等。选取合适松散度的锯泥颗粒，可以更好的跟凝胶材料、添加剂进行混合，凝固效果更好。根据对锯泥松散度进行限定，结合特定的含水率、含砂率、含粉率、亚甲蓝数值，明确了具体可用的锯泥，能更好地进行资源再利用，并且，松散度是可以通过打散、碾压等工艺进行实现，操作简单，成本低。
(3)选取含水率为15％、含砂率为20％、含粉率为65％、亚甲蓝值为1.0的锯泥颗粒。
(4)将胶凝材料、砂、锯泥颗粒、碎石、水、聚羧酸减水剂按取代后的原料配比添加并搅拌，得到预拌混凝土。为保证锯泥分散均匀性，搅拌时间宜延长5-10s。
上述含水率、含砂率、含粉率的测试标准参考GB/T 14684；
亚甲蓝数值的测试标准参考GB 35164。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1的配方为普通混凝土配方，没有使用锯泥进行取代粉煤灰、砂和水。
原料配比为：普通硅酸盐水泥200份，矿渣微粉90份，粉煤灰50份，砂823份，锯泥颗粒0份，碎石1020份，水170份，聚羧酸减水剂7份；其中，普通硅酸盐水泥强度等级为PO42.5，矿渣微粉型号为S95，粉煤灰采用II级粉煤灰，砂为水洗机制砂和江沙组成的混合中砂，细度模数为2.5-2.9，碎石粒径为5-31.5mm。
将胶凝材料、砂、锯泥颗粒、碎石、水、聚羧酸减水剂按取代后的原料配比添加并搅拌，得到预拌混凝土。为保证锯泥分散均匀性，搅拌时间宜延长5-10s。
对比例2
对比例2与实施例2的区别在于，对比例2的配方为普通混凝土配方，没有使用锯泥进行取代粉煤灰、砂和水。
原料配比为：普通硅酸盐水泥250份，矿渣微粉120份，粉煤灰50份，砂762份，锯泥颗粒0份，碎石1020份，水170份，聚羧酸减水剂8.5份；其中，普通硅酸盐水泥强度等级为PO42.5，矿渣微粉型号为S95，粉煤灰采用II级粉煤灰，碎石粒径为5-31.5mm。减水剂为聚羧酸高性能减水剂。
将胶凝材料、砂、锯泥颗粒、碎石、水、聚羧酸减水剂按取代后的原料配比添加并搅拌，得到预拌混凝土。为保证锯泥分散均匀性，搅拌时间宜延长5-10s。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于：对比例3的锯泥松散度为1.0。其余同实施例1。
对比例4
对比例4与实施例2的区别在于：对比例4的锯泥松散度为4.0。其余同实施例2。
表1.实施例1-2与对比例1-4原料配比
对实施例1-2与对比例1-4进行性能测试，测试结果见表2。
坍落度按照GB/T 50080有关规定测试；
扩展度按照GB/T 50080有关规定测试；
匀质性按照GB 50164《混凝土质量控制标准》6.4.4同一盘混凝土搅拌匀质性的有关规定测试；
抗压强度按照GB/T 50081有关规定测试；
收缩率参考GB/T 50082《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》8收缩试验的有关规定测试。
表2.测试结果
由实施例1-2和对比例1-2对比可知，使用含水率为20-35％、亚甲蓝数值小于1.0、含砂率为15-25％、含粉率为40％-65％的锯泥颗粒，可以有效增强混凝土的抗压强度，同时锯泥代替了粉煤灰和砂，实现废固资源的重新利用，生产成本低且绿色环保。
对比例3和实施例1相比，由于松散度太小，影响了混凝土的抗压强度，所以对比例3的抗压强度不如实施例1，对比例4和实施例2相比，对比例4的松散度太大，虽然在抗压强度方面可以得到一定程度的增强，但是会严重影响混凝土制备时的生产效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (7)
1.一种利用石材锯泥生产预拌混凝土的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将锯泥进行预处理后，选取含水率为20-35％、亚甲蓝数值小于1.0、含砂率为15-25％、含粉率为40％-65％的锯泥颗粒，采用所述锯泥颗粒取代粉煤灰和砂的方式，在配比中替代部分或全部粉煤灰用量，其余的用来取代部分砂，按照取代前后容重不变的原则，设定锯泥使用的配比；
预处理步骤包括将锯泥进行筛除杂物处理，处理后的锯泥经过打散、碾压，得到松散度为2.0-3.0的锯泥颗粒；
松散度的计算公式如下：
其中，K——锯泥松散度；
V2——打散、碾压后锯泥的松散体积；
V1——打散、碾压前锯泥的松散体积；
将胶凝材料、砂、锯泥颗粒、碎石、水、减水剂按原料配比添加并搅拌，得到预拌混凝土，原料重量份配比为：
胶凝材料300-500份；
砂750-900份；
锯泥颗粒100-150份；
碎石950-1100份；
水160-200份；
减水剂5-15份；
所述胶凝材料包括普通硅酸盐水泥、矿渣微粉、粉煤灰。
2.根据权利要求1所述的利用石材锯泥生产预拌混凝土的方法，其特征在于，选取的锯泥颗粒的最大粒径小于15mm。
3.根据权利要求1所述的利用石材锯泥生产预拌混凝土的方法，其特征在于，所述普通硅酸盐水泥强度等级不低于PO 42.5；所述矿渣微粉型号不低于S75。
4.根据权利要求1所述的利用石材锯泥生产预拌混凝土的方法，其特征在于，所述粉煤灰采用II级以上粉煤灰。
5.根据权利要求1所述的利用石材锯泥生产预拌混凝土的方法，其特征在于，所述砂为水洗机制砂和江沙组成的混合中砂，细度模数为2.5-2.9，亚甲蓝值小于1.5。
6.根据权利要求1所述的利用石材锯泥生产预拌混凝土的方法，其特征在于，所述碎石粒径为5-31.5mm。
7.根据权利要求1所述的利用石材锯泥生产预拌混凝土的方法，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂。
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Denomination of invention: A method of producing ready-mixed concrete using stone sawdust Effective date of registration: 20231206 Granted publication date: 20221118 Pledgee: Qingshan Branch of Wuhan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: WUHAN SHENGDA CHANGQING BUILDING MATERIAL CO.,LTD. Registration number: Y2023980069675 |