CN116282984A - 全固废胶凝材料、新型路基材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种全固废胶凝材料、新型路基材料及其制备方法,涉及建筑材料领域,全固废胶凝材料以质量百分数计包括以下原料:10%‑18%的脱硫灰、20%‑40%的钢渣粉、35%‑55%的矿渣粉和8%‑12%的建筑垃圾微粉,脱硫灰包括氧化钙、亚硫酸钙和氧化铝;新型路基材料以质量百分数计包括以下原料:3%‑6%的全固废胶凝材料、5.5%‑6%的水和88%‑91%的再生骨料;制备方法包括计量全固废胶凝材料,再加入计量的再生骨料和水混合均匀。该申请能够为胶凝体系提供强度支持的同时解决钢渣安定性不良的问题。
Description
技术领域
本申请涉及建筑材料领域,尤其是涉及全固废胶凝材料、新型路基材料及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展,人们对于资源和环境重视程度增加。然而工业生产中产生的钢渣泥由于大部分物相都已水化,不再具有水硬性,因此难以利用,导致大量堆弃。此外,由于建筑垃圾成分复杂,也难以利用,组建出现建筑垃圾围城现象。即便经过分选的以废旧混凝土和废砖瓦为主要成分的建筑垃圾,再利用中也存在难题。
相关技术见申请号为201410071807.4的专利,其公开了一种利用钢渣泥和建筑垃圾生产混凝土人工渔礁的方法,干基质量配比为:钢渣泥10%-18%,矿渣超微细粉8%-14%,脱硫石膏3%-4%,建筑垃圾粗骨料40%-55%,建筑垃圾细骨料30%-45%,并保持粗骨料与细骨料之和为70%-85%,外加占上述物料干基质量8%-10%的水和占比干基质量0.1%-0.2%的聚羧酸高效减水剂来制备混凝土。
针对上述相关技术,钢渣安定性不足使得混凝土无法大规模使用,而人工渔礁可用的混凝土有限,目前较多的废弃物利用率低。
发明内容
为了改善目前废弃物高附加值资源化利用率低的问题,本申请提供一种全固废胶凝材料、新型路基材料及其制备方法。
第一方面,本申请提供的一种全固废胶凝材料采用如下的技术方案:
一种全固废胶凝材料,以质量百分数计包括以下原料:10%-18%的脱硫灰、20%-40%的钢渣粉、35%-55%的矿渣粉和8%-12%的建筑垃圾微粉。
进一步的,以质量百分数计包括以下原料:15%的脱硫灰、30%的钢渣粉、45%的矿渣粉和10%的建筑垃圾微粉。
进一步的,以质量百分数计包括以下原料:15%的脱硫灰、40%的钢渣粉、35%的矿渣粉和10%的建筑垃圾微粉。
进一步的,以质量百分数计包括以下原料:15%的脱硫灰、20%的钢渣粉、55%的矿渣粉和10%的建筑垃圾微粉。
进一步的,脱硫灰、钢渣粉和矿渣粉的细度在450目以上。
第二方面,本申请提供的一种新型路基材料采用如下的技术方案:
一种新型路基材料,以质量百分数计包括以下原料:3%-6%的全固废胶凝材料、5.5%-6%的水和87%-91%的再生骨料。
进一步的,以质量百分数计包括以下原料:5%的全固废胶凝材料、5.8%的水和89.2%的再生骨料。
进一步的,再生骨料由再生粗骨料和再生细骨料组成。
第三方面,本申请提供的一种新型路基材料的制备方法采用如下的技术方案:
一种新型路基材料的制备方法,包括以下步骤:
将3%-6%的全固废胶凝材料、5.5%-6%的水和88%-91%的再生骨料混合并均匀搅拌;全固废胶凝材料以质量百分数计由以下原料组成:10%-18%的脱硫灰、20%-40%的钢渣粉、35%-55%的矿渣粉和8%-12%的建筑垃圾微粉。
在全固废胶凝体系中钢渣游离氧化钙得到充分暴露,与水反应生成的氢氧根能够促进矿渣持续水化,形成C-S-H凝胶和M-S-H凝胶,为体系提供强度支持,同时解决钢渣安定性不良的问题。脱硫灰激发钢渣、矿渣、并提供钙离子。利用建筑垃圾微粉解决钢渣-矿渣-脱硫灰胶凝材料体系初凝终凝时间过长,早期强度低的缺点,并能在后期为体系提供充足的钙、铝离子,促进水化反应持续进行。
综上,本申请具有以下有益技术效果:利用脱硫灰、矿渣微粉、钢渣微粉和建筑垃圾微粉值成全固废胶凝材料,实现废弃物的高附加值资源化利用,达到以废治废的目的。
具体实施方式
本申请实施例公开了一种全固废胶凝材料、新型路基材料及其制备方法。
一种全固废胶凝材料,以质量百分数计包括以下原料:10%-18%的脱硫灰、20%-40%的钢渣粉、35%-55%的矿渣粉和8%-12%的建筑垃圾微粉。脱硫灰、钢渣粉和矿渣粉的细度在450目以上。建筑垃圾的细度为800目。建筑垃圾可以为红砖瓦、混凝土或者两者的混合物。
脱硫灰的成分如下表所示
实施例
实施例1:一种全固废胶凝材料,以质量百分数计包括以下原料:15%的脱硫灰、30%的钢渣粉、45%的矿渣粉和10%的建筑垃圾微粉。
实施例2-10,与实施例1的不同之处在于原料的组分含量不同,具体见表1。
表1 实施例2-10中全固废胶凝材料配比表
对比例
对比例1:
一种全固废胶凝材料,以质量百分数计包括以下原料:5%的脱硫灰、40%的钢渣粉、45%的矿渣粉和10%的建筑垃圾微粉。
对比例2:
一种全固废胶凝材料,以质量百分数计包括以下原料:8%的脱硫灰、40%的钢渣粉、40%的矿渣粉和12%的建筑垃圾微粉。
对比例3:
一种全固废胶凝材料,以质量百分数计包括以下原料:15%的脱硫灰、45%的钢渣粉、30%的矿渣粉和10%的建筑垃圾微粉。
对比例4:
一种全固废胶凝材料,以质量百分数计包括以下原料:15%的脱硫灰、35%的钢渣粉、35%的矿渣粉和15%的建筑垃圾微粉。
对比例5:
一种全固废胶凝材料,以质量百分数计包括以下原料:20%的脱硫灰、42%的钢渣粉、30%的矿渣粉和8%的建筑垃圾微粉。
应用例
一种新型路基材料,以质量百分数计包括以下原料:3%-6%的全固废胶凝材料、5.5%-6%的水和88%-91%的再生骨料。
应用例1:
一种新型路基材料,以质量百分数计包括以下原料:5%的全固废胶凝材料、5.8%的水和89.2%的再生骨料。再生骨料中粗骨料与细骨料的质量比为1:1。全固废胶凝材料为实施例1的材料。将以上原料混合均匀制得成品。
应用例2-20
一种新型路基材料,与应用例1的不同之处见下表2。
表2 新型路基材料的配比表
应用例21
一种新型路基材料,以质量百分数计包括以下原料:5%的P.O42.5水泥、5.8%的水和89.2%的再生骨料。再生骨料中粗骨料与细骨料的质量比为1:1。
将各应用例混合均匀并制备标准试块,并依据GB/T25033《再生沥青混凝土》进行相关性能检测。检测结果如下表3。
表3混凝土性能检测数据表
综合分析表3数据可知,当路基材料中全固废胶凝材料的成分含量相同时,随着全固废胶凝材料含量的增加,路基材料的强度和抗冻性增加。当路基材料中各组分含量一定时,全固废胶凝材料中脱硫灰和矿渣粉的含量对路基材料的强度影响较大,具体为:当脱硫灰和建筑垃圾微粉的含量保持一定时,随着矿渣粉含量的增加,路基材料的强度和抗冻性增加;当矿渣粉和钢渣粉的含量一定时,随着脱硫灰含量的增加,路基材料的强度和抗冻性增加。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种全固废胶凝材料,其特征在于,以质量百分数计包括以下原料:10%-18%的脱硫灰、20%-40%的钢渣粉、35%-55%的矿渣粉和8%-12%的建筑垃圾微粉;脱硫灰包括氧化钙、亚硫酸钙和氧化铝。
2.根据权利要求1所述的全固废胶凝材料,其特征在于,以质量百分数计包括以下原料:15%的脱硫灰、30%的钢渣粉、45%的矿渣粉和10%的建筑垃圾微粉。
3.根据权利要求1所述的全固废胶凝材料,其特征在于,以质量百分数计包括以下原料:15%的脱硫灰、40%的钢渣粉、35%的矿渣粉和10%的建筑垃圾微粉。
4.根据权利要求1所述的全固废胶凝材料,其特征在于,以质量百分数计包括以下原料:15%的脱硫灰、20%的钢渣粉、55%的矿渣粉和10%的建筑垃圾微粉。
5.根据权利要求1-4任一所述的全固废胶凝材料,其特征在于:脱硫灰、钢渣粉和矿渣粉的细度在450目以上。
6.一种新型路基材料,其特征在于,以质量百分数计包括以下原料:3%-6%的全固废胶凝材料、5.5%-6%的水和87%-91%的再生骨料。
7.根据权利要求6所述的一种新型路基材料,其特征在于,以质量百分数计包括以下原料:5%的全固废胶凝材料、5.8%的水和89.2%的再生骨料。
8.根据权利要求6或7所述的一种新型路基材料,其特征在于,再生骨料由再生粗骨料和再生细骨料组成。
9.一种新型路基材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将3%-6%的全固废胶凝材料、5.5%-6%的水和88%-91%的再生骨料混合并均匀搅拌;全固废胶凝材料以质量百分数计由以下原料组成:10%-18%的脱硫灰、20%-40%的钢渣粉、35%-55%的矿渣粉和8%-12%的建筑垃圾微粉。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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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: 20230623 |