CN115028416A - 利用工业废渣的低收缩混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用工业废渣的低收缩混凝土,其特征在于组成为水泥200~400kg/m3,锂渣粉50~100kg/m3,固硫灰渣50~100kg/m3,纳米氧化镁1~2kg/m3,十二烷基硫酸钠0.2~0.5kg/m3,石灰石粉20~50kg/m3,可再分散乳胶粉3~5kg/m3,碎石950~1050kg/m3,机制砂800~950kg/m3,减水剂5~10kg/m3,水155~170kg/m3;本发明利用锂渣粉和固硫灰渣本身的特点克服了二者单独直接应用在混凝土所带来的技术问题,所得产品工作性好,保水能力强,混凝土收缩小,具有较强的抗裂能力,同时无需高温煅烧膨胀剂工艺,可大量推广应用。

Description

利用工业废渣的低收缩混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种混凝土及其制备方法。
背景技术
我国拥有丰富的锂辉石精矿,主要采用浓硫酸—碳酸钙发来提炼碳酸锂,而锂渣是硫酸法制备碳酸锂工艺的副产物、锂辉石经过1200℃高温煅烧后加入浓硫酸焙烧,经充分反应,酸化后的酸化料,再加入清水洗水,并用单飞粉(CaCO3)中和残酸,得到料浆。料浆搅拌浸出的得到浸出液进行下一步处理,剩下的便是浸出渣锂渣。,在使用锂辉石生产锂盐的工艺中,每生产一吨锂盐时大约排出8-10吨锂渣,按照这种排放比率,每年我国产生的锂渣量是非常庞大的。不仅堆放要占地方,且保管不善,含碱、酸的渣水流失,危害害农田,污染环境。
由于锂渣粉具有多孔结构,使其具有较大的内比表面积且对水和外加剂具有较大的吸附性,在混凝土中应用时,会造成混凝土需水量增加或者用水量不变时,工作性大幅降低。锂渣粉中的高含量的SO3可以参与水泥水化反应,在前期会生成微膨胀产物,但锂渣本身具有多孔结构使其吸水率较高,当混凝土在干燥条件下表面水分不断散失时,其内部的自由水和毛细孔水会补充,从而加快混凝土的自收缩,使得混凝土后期开裂风险增大,不利于锂渣粉在混凝土中的进一步利用。
同时,近年来,随着我国燃煤电厂的快速发展,伴随产生的灰、渣等固体废弃物排放量也逐年增加。我国每年固硫灰渣的排放量至少8000万t,随着CFB清洁燃煤技术的发展,固硫灰渣的年排放量不断增长,与煤粉锅炉产生的粉煤灰、渣的应用上存在截然不同的情况,固硫灰、渣的资源化应用非常困难,资源化利用程度低,传统的灰场碾压堆放,不仅浪费了大量的土地,而且运输、灰场维护费用等也增加了企业的负担,同时也带来了较为严重的环境问题。
由于固硫灰渣中的含有较多的SO3,且多以Ⅱ-CaSO4形式存在,当Ⅱ-CaSO4溶解度达到二水石膏的饱和溶解度会结晶析出二水石膏,产生膨胀,即具有一定的自膨胀性能;同时,固硫灰渣中的Ⅱ-CaSO4与活性Al2O3和游离CaO会反应生成钙矾石造成体积膨胀。因此,将固硫灰渣单独用于混凝土中时,由于Ⅱ-CaSO4水化速率很慢,钙矾石的生成和二水石膏的析出要在胶凝材料水化反应到一定程度时才能进行,此时胶凝材料已经具有一定强度,所引起的体积膨胀将会导致混凝土制品后期开裂。此外,掺固硫灰渣会导致混凝土需水量大幅增加,造成混凝土工作性不良,坍落度损失较大,外加剂相容性问题突出,混凝土硬化后,水分的蒸发会使混凝土体积缩小,也会使得混凝土表面出现开裂现象,其资源化利用受到限制。
发明内容
本发明目的在于提供一种同时利用锂渣粉和固硫灰渣的低收缩混凝土及其制备方法,利用锂渣粉和固硫灰渣本身的特点克服了二者单独直接应用在混凝土所带来的技术问题,所得产品工作性好,保水能力强,混凝土收缩小,具有较强的抗裂能力,同时无需高温煅烧膨胀剂工艺,可大量推广应用;本发明目的之二在于为锂渣粉和固硫灰渣提供资源化利用途径。
为达到上述目的,采用技术方案如下:
利用工业废渣的低收缩混凝土,其组成为水泥200~400kg/m3,锂渣粉50~100kg/m3,固硫灰渣50~100kg/m3,纳米氧化镁1~2kg/m3,十二烷基硫酸钠0.2~0.5kg/m3,石灰石粉20~50kg/m3,可再分散乳胶粉3~5kg/m3,碎石950~1050kg/m3,机制砂800~950kg/m3,减水剂5~10kg/m3,水155~170kg/m3
按上述方案,所述水泥为硅酸盐水泥,强度等级不低于42.5,初凝时间不少于120min,其余性能符合《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007要求。
按上述方案,所述锂渣粉为锂辉石矿石提锂后干燥、粉磨所得粉体材料;其中按质量百分数计SiO2含量40%~50%,Al2O3含量15%~20%,CaO含量10%~15%,SO3含量10%-20%,氯离子含量小于0.06%,MgO含量小于1%,比表面积不小于400m2/kg,含水率不大于2.0%,28d活性指数不小于95%,烧失量不大于10%;其性能符合《用于水泥和混凝土中的锂渣粉》YB/T4230-2010要求。
按上述方案,所述固硫灰渣为煤和固硫剂在循环流化床锅炉燃烧后从烟道收集到的粉尘;其中含水率不超过2%,SiO2、Al2O3和Fe2O3质量百分含量之和不少于70%,Ⅱ-CaSO4和f-CaO质量百分含量之和不大于20%。
按上述方案,所述纳米氧化镁为白色或淡灰色粉末,颗粒尺寸不大于60nm。20℃溶解度为不大于6.2mg/L。
按上述方案,所述十二烷基硫酸钠为白色或淡黄色粉末,密度1.0g/cm3~1.1g/cm3
按上述方案,所述石灰石粉细度为200目~400目,CaCO3含量不低于95%。
按上述方案,所述可再分散乳胶粉为乙烯—醋酸乙烯酯的共聚物,以聚乙烯醇作为保护胶体,可再分散乳胶粉固含量≥98%,分子量1000-5000,粘度1.5-6。
按上述方案,所述碎石为5~31.5mm连续级配碎石,其余性能符合《建设用碎石、卵石》GB/T 14685-2011要求。
按上述方案,所述机制砂属于Ⅱ区中砂,细度模数为2.5~2.8,0.075mm筛底不大于10%。
按上述方案,所述减水剂为聚羧酸型减水剂,固含量为15%±2%。
上述利用工业废渣的低收缩混凝土制备方法,包括以下步骤:
将锂渣粉:固硫灰渣:石灰石粉放入混磨机中进行混磨25-35min;加入纳米氧化镁、可分散乳胶粉继续混磨5min~10min形成混合料;
依次将碎石、水泥、混合料、机制砂、水、减水剂、十二烷基硫酸钠先后投入搅拌机中搅拌3min~5min得到所述利用工业废渣的低收缩混凝土。
相对于现有技术,本发明有益效果如下:
锂渣粉和固硫灰渣中均含有较多活性的Al2O3和SiO2,能够与水泥浆起反应,还能起微集料"填充作用"。同时,固硫灰中还含有一定量的无水硫酸钙(硬石膏)和f-CaO,能与锂渣粉和固硫灰中的活性Al2O3及水泥浆中CA3在碱性环境中能形成交错生长的钙矾石晶粒。
纳米氧化镁微溶(或难溶)与水,但溶于水的部分完全电离,可一定程度上增加溶液中的OH-,使材料中的成份溶解重组,改善锂渣和固硫灰替代水泥后造成水泥浆碱性下降的现象,能够一定程度上促进锂渣粉和固硫灰在混凝土中的反应,形成新的强度板块;同时较多的未溶解的纳米氧化镁因其颗粒极细,在钙矾石生成中起到晶核作用,能够细化钙矾石颗粒,促进钙矾石生成。此外,氧化镁本身也可作为膨胀剂(不同于锂渣粉中的MgO,锂渣粉中的MgO由于非轻烧,细度不够,活性不足,不具有膨胀作用),水化生成的氢氧化镁体积能够产生一定膨胀,进一步填充孔隙,增加混凝土密实度,稳固膨胀作用发挥。
将锂渣粉、固硫灰渣、石灰石粉放入混磨机中混磨,一方面是通过充分混合有利于在混凝土中充分反应,另一方面利用石灰石粉不规则颗粒形态,通过混磨打开固硫灰渣和锂渣粉的硅铝保护层,改善其粒子形态、颗粒级配,降低需水量,提高反应活性。此外,石灰石粉在混凝土中还能起到填充作用,提高混凝土的密实作用。
十二烷基硫酸钠一方面能够水解出SO4 2-,能够有效地促进固硫灰中硬石膏的溶解析晶,激活固硫灰渣的活性,促进在混凝土中的反应,同时可以改善固硫灰后期强度发展缓慢的缺点。另一方面,还可以作为表面活性剂,在反应早期通过离子间吸附,调节固硫灰渣和锂渣粉在混凝土内部的反应进程。此外,十二烷基硫酸钠具有一定的引气效果,形成滚珠效应,可以在一定程度上提高混凝土的工作性,降低混凝土需水量。
膨胀效果的发挥,除了与锂渣粉、固硫灰渣本身的成分和作用有关外,还与水泥及混凝土膨胀的条件有关,膨胀剂的膨胀作用除了有大小不同之外,更重要的是合理发挥的时间,膨胀作用应当在混凝土具有一定强度的一段时间内以一定的速率增长,才能发挥出最佳效果。如果太早则会因强度不够,或是混凝土尚有一定塑性时,膨胀剂的膨胀能力被吸收而发挥不出来;如果太迟又会因混凝土的强度太高,膨胀作用发挥不出来或膨胀作用破坏已形成的结构,因此了解各种因素的影响,控制好膨胀剂的最佳膨胀作用时间与强度是获得良好效果的必要条件。
固硫灰因其硬石膏含量较多,与水泥中CA3相反应形为一层钙矾石薄膜包裹水泥颗粒,可阻滞水分子的进入和离子的扩散,从而延缓了水泥颗粒继续水化,对混凝土具有一定的缓凝作用,如果不加以限制,较多的钙矾石便在混凝土早期塑性阶段形成,起不到明显的膨胀效果。而锂渣粉含有较多、较高活性的Al2O3和SiO2,一方面可争夺与固硫灰中的硬石膏等物质反应,从而让水泥颗粒持续不断的水化,另一方面,提高已与固硫灰反应的水泥颗粒表面的钙矾石的厚度,当固相体积增加所产生的结晶压力达到一定数值时,钙矾石薄膜局部胀裂,使得水分与水泥颗粒接触而使水化继续进行。可见,锂渣粉能够在一定程度上消减固硫灰给水泥水化带来的缓凝影响,促进水泥颗粒正常水化形成强度。
此外,发明人对固硫灰渣膨胀特性进行了比较分析,其膨胀特性主要决定于游离CaO含量;膨胀前期主要受钙矾石量所控制,而后期则主要受二水石膏量所控制,如果后期混凝土硬化后还在继续不断的膨胀最终会导致混凝土开裂,从而危害混凝土结构安全。因此,添加一定量的可再分散乳胶粉,在混凝土中与水接触即发生分解,并再次释放出乳液微粒,交联成网状,提高混凝土的保水性,维持钙矾石结晶水稳定,提升膨胀效果,同时还具有改善混凝土工作性的作用;随着混凝土的逐渐水化硬化,可再分散乳胶粉在混凝土中交联硬化成膜,堵塞联络通道,避免过多二水石膏生产,同时成的膜具有一定的柔韧性和弹性,可以抵消部分膨胀压力,避免混凝土后期发生膨胀开裂现象。
本发明制备的混凝土既具有较低的自收缩,同时后期又能抑制过量的膨胀危害混凝土结构安全,具有较好的综合效果。
附图说明
图1:具体实施方式中C30组混凝土早期自收缩变形率。
图2:具体实施方式中C45组混凝土早期自收缩变形率。
图3:具体实施方式中C60组混凝土早期自收缩变形率。
图4:具体实施方式中C30组混凝土干燥收缩变形率。
图5:具体实施方式中C45组混凝土干燥收缩变形率。
图6:具体实施方式中C60组混凝土干燥收缩变形率。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
具体实施方式中提供了一种利用工业废渣的低收缩混凝土,其组成为水泥200~400kg/m3,锂渣粉50~100kg/m3,固硫灰渣50~100kg/m3,纳米氧化镁1~2kg/m3,十二烷基硫酸钠0.2~0.5kg/m3,石灰石粉20~50kg/m3,可再分散乳胶粉3~5kg/m3,碎石950~1050kg/m3,机制砂800~950kg/m3,减水剂5~10kg/m3,水155~170kg/m3
具体地,所述水泥为硅酸盐水泥,强度等级不低于42.5,初凝时间不少于120min,其余性能符合《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007要求。
具体地,所述锂渣粉为锂辉石矿石提锂后干燥、粉磨所得粉体材料;其中按质量百分数计SiO2含量40%~50%,Al2O3含量15%~20%,CaO含量10%~15%,SO3含量10%-20%,氯离子含量小于0.06%,MgO含量小于1%,比表面积不小于400m2/kg,含水率不大于2.0%,28d活性指数不小于95%,烧失量不大于10%;其性能符合《用于水泥和混凝土中的锂渣粉》YB/T4230-2010要求。
具体地,所述固硫灰渣为煤和固硫剂在循环流化床锅炉燃烧后从烟道收集到的粉尘;其中含水率不超过2%,SiO2、Al2O3和Fe2O3质量百分含量之和不少于70%,Ⅱ-CaSO4和f-CaO质量百分含量之和不大于20%。
具体地,所述纳米氧化镁为白色或淡灰色粉末,颗粒尺寸不大于60nm。20℃溶解度为不大于6.2mg/L。
具体地,所述十二烷基硫酸钠为白色或淡黄色粉末,密度1.0g/cm3~1.1g/cm3
具体地,所述石灰石粉细度为200目~400目,CaCO3含量不低于95%。
具体地,所述可再分散乳胶粉为乙烯—醋酸乙烯酯的共聚物,以聚乙烯醇作为保护胶体,可再分散乳胶粉固含量≥98%,分子量1000-5000,粘度1.5-6。
具体地,所述碎石为5~31.5mm连续级配碎石,其余性能符合《建设用碎石、卵石》GB/T 14685-2011要求。
具体地,所述机制砂属于Ⅱ区中砂,细度模数为2.5~2.8,0.075mm筛底不大于10%。
具体地,所述减水剂为聚羧酸型减水剂,固含量为15%±2%。
具体实施方式中还提供了上述利用工业废渣的低收缩混凝土制备方法:
将锂渣粉:固硫灰渣:石灰石粉放入混磨机中进行混磨25-35min;加入纳米氧化镁、可分散乳胶粉继续混磨5min~10min形成混合料;
依次将碎石、水泥、混合料、机制砂、水、减水剂、十二烷基硫酸钠先后投入搅拌机中搅拌3min~5min得到所述利用工业废渣的低收缩混凝土。
将本发明技术方案对比普通掺矿物掺合料的混凝土以及掺膨胀剂的混凝土物理化学性能,各强度等级混凝土的胶凝材料总量保持不变,矿物掺合料采用Ⅰ级粉煤灰和S95级矿粉复掺,一般而言矿物掺合料对于混凝土的收缩也具有较为明显的改善,膨胀剂采用CSA膨胀剂,采用内掺法,其膨胀性能主要以生成钙矾石为主,保持混凝土中粉料、机制砂、碎石、减水剂及用水量固定,(空白组)基准配合比具体配合比如表1所示,本发明作为对照组,其配合比如表2所示。
表1实验例1-12基准混凝土配合比信息(kg/m3)
Figure BDA0003737575570000061
表2实验例13-18对比混凝土配合比信息(kg/m3)
Figure BDA0003737575570000062
上述实验例1-18均进行试配验证,采用双卧轴强制搅拌锅,单次搅拌量最大为60L。试配步骤为:(1)精确称量40L试配所需材料,控制骨料的误差小于±1.0%,粉料的误差小于±0.5%,液体的误差小于±0.2%;(2)依次将碎石、水泥、混合料2、机制砂、水和外加剂的先后投入搅拌机中搅拌3min~5min后即可形成一种工业废渣低收缩混凝土;(3)出机后用铁铲搅拌均匀,检测混凝土拌合物工作性,并留置分别参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GBT50082-2009采用非接触式收缩硬测试仪测试混凝土出锅到第三天龄期的自收缩变化值,采用接触式立架测试混凝土3天龄期后的干燥收缩变化值。
各实验例的混凝土基本性能如下表3所示,在工作状态相近条件下混凝土自收缩测试值如图1~图3所示,在工作状态相近条件下混凝土干燥收缩测试如图4~6图所示,图中变形率正值表示混凝土试件变长了,变形率负值表示混凝土试件上变短了。
表3实施例1-18试拌混凝土基本性能
Figure BDA0003737575570000071
从上表3可以看出,CSA膨胀剂对混凝土的工作性能影响不大,实施例3/7/11为单独使用锂渣粉时的混凝土,实施例4/8/12为单独使用固硫灰渣时的混凝土,实施例3/4相对于实施例1/2,实施例7/8相对于实施例5/6,实施例11/12相对于实施例9/10而言,其工作性明显降低了(坍落度和扩展度降低明显),这是因为锂渣粉和固硫灰渣微观颗粒表面疏松多孔且与外界有很多的连通孔,具有较大的内比表面积,易包裹自由水和吸附外加剂等,并且固硫灰渣中较高的无水石膏,水化需要大量的结合水,因此其需水量很大。此外,还可以看出单掺入锂渣后的混凝土的强度稍微较高,因为锂渣具有较强的活性,而单掺固硫灰渣的混凝土的强度略低,因为在固硫灰渣玻璃体结构中的-O-Si-O-Al-O-链解聚,溶解出现硅铝的最低pH约为13.4左右。而常温下饱和Ca(OH)2溶液的pH为12.4左右,因而在常温状态下,Ca(OH)2溶液对固硫灰的激发效果不理想,需要额外适当的碱性环境才能更好激发出固硫灰渣的活性。
实施例13/14相对于实验例1/2,实施例15/16相对于实验例5/6,实施例17/18相对于实验例9/10,在相同胶凝材料的作用下、用水量和减水剂相同的情况下,各强度等级对比组的工作性能相比于基准组稍微有所提高,同时,对混凝土工作性的损失(2h后)明显低于基准混凝土,由此可见,传统单独掺锂渣粉或固硫灰渣对工作性的影响并没有体现出来,说明本发明改善了混凝土的工作性能。对于力学性能,基准组中2/6/10均掺有膨胀剂,基准组2其28d力学性能优于基准组1,基准组6其28d力学性能优于基准组5,基准组12其28d力学性能优于基准组11,可见膨胀剂使得混凝土结构更为致密,使得混凝土抗压强度略有提升。同时,对比组13/14混凝土28天强度和7d至28的抗压强度增长值优于基准组1/2/3/4;对比组15/16混凝土28天强度和7d至28的抗压强度增长值优于基准组5/6/7/8;对比组17/18混凝土28天强度和7d至28的抗压强度增长值优于基准组9/10/11/12;由此可见,本发明的混凝土一方面能促进锂渣和固硫灰活性的发挥,还能产生更多的膨胀效能,使得混凝土的结构更加密实,从而抗压强度及增长值均优于普通混凝土和掺膨胀剂混凝土。
从图1~3不同强度等级混凝土的早期自收缩图中可以看出,①强度等级越高混凝土的自收缩值越大,因为强度等级越高混凝土使用的胶凝材料也越多,混凝土水化产生的自收缩变形也越大;②掺入CSA膨胀剂、单掺锂渣、单掺固硫灰渣及使用本发明后混凝土的自收缩相较于只掺加粉煤灰和矿粉的混凝土都得到了明显改善,因为无论使用CSA膨胀剂、锂渣、固硫灰还是本发明,均能产生大量的钙矾石,钙矾石晶体不断生长,从而补偿混凝土部分收缩,导致混凝土收缩大幅降低;③本发明对混凝土收缩的弥补作用优于掺加CSA膨胀剂和单掺固硫灰或者锂渣粉的混凝土,因为本发明能够产生更多的钙矾石等具有膨胀性的物质,能够较大程度上弥补混凝土的收缩,甚至让混凝土产生微膨胀效益,如C30混凝土组时,因为C30混凝土水胶比较大,含有较多的水分,能充分反应生产钙矾石,并且钙矾石吸附水结晶,产生更大的膨胀效果;④单掺固硫灰或者锂渣粉的混凝土的自收缩要大于掺加CSA膨胀剂的混凝土自收缩,因为固硫灰或者锂渣要形成钙矾石,只有当水化进行到一定程度后,形成较为强烈的碱性环境后才能激发,而CSA膨胀剂是双源膨胀剂,可以较早产生膨胀性物质⑤从图中还可以看出在0~20小时时,掺入CSA膨胀剂或锂渣粉或固硫灰的混凝土的收缩发展较大,而本发明0~20小时的收缩幅度明显减小,因为早期阶段混凝土处于塑性阶段,反应产生的钙矾石不足以让混凝土产生补偿收缩效果,而本发明即使在早期阶段就能产生大量的钙矾石等物质,足以弥补塑性阶段的收缩,对抑制早期收缩裂缝较为有利。
从图4~6不同强度等级混凝土的干燥收缩图中可以看出,①强度等级越高混凝土的干燥收缩值越大,因为强度等级越高混凝土水胶比越低,干燥收缩时能失去的水分越少,同时混凝土的弹性模量约到,因而干燥收缩率越低;②从图中可以看出掺加固硫灰的混凝土的干燥收缩在40d左右时有一个膨胀突变,此突变为水化进行到一定程度后随着钙矾石的生成和二水石膏的析出,混凝土中产生了较多的膨胀性物质使得混凝土收缩突降甚至反向膨胀,此时混凝土已经具有较大的强度和刚度,此种情况下容易出现混凝土膨胀性开裂,不利于混凝土结构的安全。③从图中可以看出掺加锂渣粉的混凝土的干燥收缩前期较掺加CSA膨胀剂和只掺加矿粉和粉煤灰的混凝土的干燥收缩小,但随着龄期的增加其后期干燥收缩发展较快,甚至超过掺加CSA膨胀剂和只掺加矿粉和粉煤灰的混凝土的干燥收缩(如在C30和C45强度等级的混凝土),因为锂渣本身具有多孔结构能够吸附水,当混凝土在干燥条件下表面水分不断散失时,其内部的自由水和毛细孔水会补充,从而加快混凝土的收缩,甚至使得混凝土后期开裂风险增大;④掺入CSA膨胀剂对混凝土的干燥收缩改善不明显,因为干燥条件下,混凝土内部水分大量散失,单纯的钙矾石也会失去结晶水,从而失去补偿收缩效果,而本发明由于内部乳胶粉交联成膜,水分较大程度保存,钙矾石能够维持结晶水,同时部分固硫灰后期产生二水石膏,具有进一步补偿收缩的作用,但由于乳胶粉成膜的柔软性,又能限制过度膨胀,从而使得混凝土干燥收缩小,又不发生开裂。
综上实施例,本发明实施例的对混凝土的工作性能无不利影响,能够提高保水性,降低工作性损失,可改善弥补的混凝土自收缩和干燥收缩性能,弱化固硫灰后期生产二水石膏导致混凝土进一步膨胀开裂的不利影响,并且适用范围得到扩大,具有良好的经济效益和社会效益。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.利用工业废渣的低收缩混凝土,其特征在于组成为水泥200~400kg/m3,锂渣粉50~100kg/m3,固硫灰渣50~100kg/m3,纳米氧化镁1~2kg/m3,十二烷基硫酸钠0.2~0.5kg/m3,石灰石粉20~50kg/m3,可再分散乳胶粉3~5kg/m3,碎石950~1050kg/m3,机制砂800~950kg/m3,减水剂5~10kg/m3,水155~170kg/m3
2.如权利要求1所述利用工业废渣的低收缩混凝土,其特征在于所述水泥为硅酸盐水泥,强度等级不低于42.5,初凝时间不少于120min,其余性能符合《通用硅酸盐水泥》GB175-2007要求。
3.如权利要求1所述利用工业废渣的低收缩混凝土,其特征在于所述锂渣粉为锂辉石矿石提锂后干燥、粉磨所得粉体材料;其中按质量百分数计SiO2含量40%~50%,Al2O3含量15%~20%,CaO含量10%~15%,SO3含量10%-20%,氯离子含量小于0.06%,MgO含量小于1%,比表面积不小于400m2/kg,含水率不大于2.0%,28d活性指数不小于95%,烧失量不大于10%;其性能符合《用于水泥和混凝土中的锂渣粉》YB/T4230-2010要求。
4.如权利要求1所述利用工业废渣的低收缩混凝土,其特征在于所述固硫灰渣为煤和固硫剂在循环流化床锅炉燃烧后从烟道收集到的粉尘;其中含水率不超过2%,SiO2、Al2O3和Fe2O3质量百分含量之和不少于70%,Ⅱ-CaSO4和f-CaO质量百分含量之和不大于20%。
5.如权利要求1所述利用工业废渣的低收缩混凝土,其特征在于所述纳米氧化镁为白色或淡灰色粉末,颗粒尺寸不大于60nm。20℃溶解度为不大于6.2mg/L。
6.如权利要求1所述利用工业废渣的低收缩混凝土,其特征在于所述十二烷基硫酸钠为白色或淡黄色粉末,密度1.0g/cm3~1.1g/cm3;所述减水剂为聚羧酸型减水剂,固含量为15%±2%。
7.如权利要求1所述利用工业废渣的低收缩混凝土,其特征在于所述石灰石粉细度为200目~400目,CaCO3含量不低于95%。
8.如权利要求1所述利用工业废渣的低收缩混凝土,其特征在于所述可再分散乳胶粉为乙烯—醋酸乙烯酯的共聚物,以聚乙烯醇作为保护胶体,可再分散乳胶粉固含量≥98%,分子量1000-5000,粘度1.5-6。
9.如权利要求1所述利用工业废渣的低收缩混凝土,其特征在于所述碎石为5~31.5mm连续级配碎石,其余性能符合《建设用碎石、卵石》GB/T 14685-2011要求;所述机制砂属于Ⅱ区中砂,细度模数为2.5~2.8,0.075mm筛底不大于10%。
10.权利要求1所述利用工业废渣的低收缩混凝土制备方法,其特征在于包括以下步骤:
将锂渣粉:固硫灰渣:石灰石粉放入混磨机中进行混磨25-35min;加入纳米氧化镁、可分散乳胶粉继续混磨5min~10min形成混合料;
依次将碎石、水泥、混合料、机制砂、水、减水剂、十二烷基硫酸钠先后投入搅拌机中搅拌3min~5min得到所述利用工业废渣的低收缩混凝土。
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