CN116283004A - 超高性能混凝土用全固废复合掺合料及其制备的混凝土 - Google Patents

超高性能混凝土用全固废复合掺合料及其制备的混凝土 Download PDF

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CN116283004A CN202211098772.4A CN202211098772A CN116283004A CN 116283004 A CN116283004 A CN 116283004A CN 202211098772 A CN202211098772 A CN 202211098772A CN 116283004 A CN116283004 A CN 116283004A
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Abstract

本发明提供了一种超高性能混凝土用全固废复合掺合料及其制备的混凝土,该掺合料由按重量份计的以下原料组成:硅质固废10‑15%、铝质固废8‑12%、铝铁质固废3‑5%、钙质固废55‑60%、钙铁质固废3‑5%、镁质固废5‑10%及其他固废3‑5%。本发明基于紧密堆积理论,在传统超高性能混凝土的设计侧重于物理层面的最紧密堆积的基础上,再充分利用工业固废中化学组分的水化特性和反应机理的不同以及水化产物的不同,进一步填充物理层面最紧密堆积后遗留的空隙,实现了化学层面的最紧密堆积,提高了UHPC的强度、体积稳定性和耐久性,同时也提高了工业固废的综合利用率。

Description

超高性能混凝土用全固废复合掺合料及其制备的混凝土
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域,具体为一种超高性能混凝土用全固废复合掺合料及其制备的混凝土。
背景技术
近年来,随着我国工业化的高速发展,大宗固废的总产生量逐年增加,大量的工业固废都以填埋的方式进行处理,综合利用率低,未能充分挖掘其潜在价值。超高性能混凝土(UHPC)是一种具有超高强度、韧性和耐久性的新型水泥基纤维复合材料,主要由水泥、硅灰、石英砂、钢纤维等高价原材配制而成,但由于UHPC的胶凝材料用量高、水胶比低,使得其制备成本高、放热量大、体积收缩大,大大限制了其工程应用与发展。而大多工业固废的水化热量低,且物相组成与胶凝材料的相似,具有潜在的水化特性,可替代部分胶凝材料来配制UHPC,解决其水化热高、收缩大等问题,并降低成本。
专利申请CN113860781A将不锈钢渣、赤泥、电解锰渣、高铁低钙水泥熟料、钛石膏和纳米碳酸钙进行球磨粉磨后得到一种比表面积大于700m2/kg,颗粒平均平均粒径小于5μm、平均圆度大于0.97的工业固废掺合料,可制备强度高、体积稳定性好、耐久性高的超高性能混凝土。专利申请CN107010860A将钢渣、低温稻壳灰、赤泥、脱硫石膏分别粉磨至比表面积为400-550m2/kg、800-1000m2/kg、600-700m2/kg、380-450m2/kg,然后与增效剂、抑缩剂和气相二氧化硅一起进行均化,制得一种可等量替代硅灰来配制超高性能混凝土的复合掺合料,同时还能改善其力学性能、抑制塑性收缩和后期收缩。专利申请CN110835251A采用平均平均粒径为30-33μm的普通陶瓷砖磨细粉末和平均平均粒径为27-28μm且SiO2含量82.9%以上的稻壳灰取代水泥制备了一种超高性能混凝土,对废弃工业陶瓷和稻壳灰进行回收利用,保护了环境,也大幅降低了其制备成本。
上述现有技术在优选或制备含有固废的UHPC掺合料方面大多侧重于物理特性如颗粒平均平均粒径、比表面积、平均圆度等的设计,这也是由紧密堆积理论决定的,为的是最大限度降低UHPC的空隙率,实现物理层面的最紧密的堆积,而在化学层面的协同作用往往欠缺考虑。发明人研究发现,大多工业固废所含化学组分的类型和比例不同,表现出的主要水化特性和反应机理不同,在UHPC中所形成的水化反应产物类型也不同,而这些不同种类的水化产物可对物理层面实现最紧密堆积后的遗留空隙进行二次填充,从而实现化学层面的最紧密堆积,这对UHPC的强度、体积稳定性和耐久性起着决定性的作用。
发明内容
本发明提供超高性能混凝土用全固废复合掺合料及其制备的混凝土,无需加入其它辅料,即能成功应用于超高性能混凝土,提高其强度、体积稳定性和耐久性,同时也降低UHPC的制备成本。
本发明的技术方案是,一种超高性能混凝土用全固废复合掺合料,该掺合料由按重量份计的以下原料组成:SiO2含量≥70wt%的硅质固废10-15%、Al2O3含量≥20%的铝质固废8-12%、Al2O3含量≥20%且Fe2O3含量≥20%的铝铁质固废3-5%、CaO含量≥40%的钙质固废55-60%、CaO含量≥40%且Fe2O3含量≥20%的钙铁质固废3-5%、MgO含量≥20%的镁质固废5-10%及其他固废3-5%。
进一步地,所述硅质固废为稻壳灰、铁尾矿渣、铜尾矿渣、钼尾矿渣和玻璃渣中的一种或多种的任意组合。
进一步地,所述铝质固废为锂渣、钛矿渣或硫铁矿烧渣中的一种或多种的任意组合。
进一步地,所述铝铁质固废为赤泥。
进一步地,所述钙质固废为磷渣、电石渣中的一种或两种。
进一步地,所述钙铁质固废为钢渣。
进一步地,所述镁质固废为镍渣。
进一步地,所述其他固废为碱渣、锰渣、硅锰渣、钒钛矿渣和铅锌尾矿渣的一种或多种的任意组合。
本发明还涉及制备所述超高性能混凝土用全固废复合掺合料的方法,包括以下步骤:
S1、将各固废原料分别进行干燥,然后将硅质固废、铝质固废、铝铁质固废和其他固废加入混匀,再进行球磨得平均粒径10-15μm的粉料;
S2、将钙质固废、钙铁质固废和镁质固废混匀后与S1所得的粉料混合,进一步球磨,得到平均粒径3-6μm的粉料;即为超高性能混凝土用全固废复合掺合料。
本发明还涉及采用所述超高性能混凝土用全固废复合掺合料制备的超高性能混凝土,其中,掺合料的加入量为20-30%。
本发明具有以下有益效果:
(1)本发明基于紧密堆积理论,在物理层面实现最紧密堆积的首要前提下,充分利用工业固废中化学组分的水化特性和反应机理的不同以及水化产物的不同,进一步填充物理层面最紧密堆积后遗留的空隙,制备一种超高性能混凝土用全固废复合掺合料,实现UHPC在化学层面的最紧密堆积,全面提高其强度、体积稳定性和耐久性,同时也降低UHPC的制备成本。
(2)本发明的超高性能混凝土用全固废复合掺合料主要化学组分包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO等,其参与水泥水化可得到不同类型的水化产物,包括:水化硅酸钙、水化铁酸钙、氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙和氢氧化镁等,这些水化产物由于水化反应程度、胶结性能和微观尺寸的不同,对上述遗留空隙的二次填充效果也不同。本发明通过合理利用各类固废本身的化学特性,控制各化学组分的比例,进而控制不同水化产物的比例,使得其对遗留空隙的二次填充更为密实,从而实现化学层面的最紧密堆积。
(3)本发明的超高性能混凝土用全固废复合掺合料对UHPC中胶凝材料的替代率可达30%,降低了胶凝材料中硅灰的掺量,与硅灰(粒径0.1-0.15μm)相比,本发明的掺合料(粒径10-15μm)的粒径大,需水量低,对于提高UHPC拌合物流动性、降低粘度效果显著;更重要的是,本发明的掺合料含有不同的化学组分,在UHPC中水化形成不同特性的产物,包括胶结能力强的水化硅酸钙、水化铁酸钙,胶结能力一般的水化铝酸钙、水化硫铝酸钙和具有膨胀性的氢氧化钙和氢氧化镁,且这些水化产物相互协同作用使得UHPC基体密实度大幅提高,不仅强度提升,而且自收缩和干燥收缩率均有效降低。
(4)本发明的超高性能混凝土用全固废复合掺合料的制备采用多种固废共同粉磨,可充分发挥多元协同激发效应,且质地较坚硬的硅质固废、铝质固废、铝铁质固废和其他固废先行粉磨,对后续质地较软的钙质固废、钙铁质固废和镁质固废的起助磨作用,能有效保证复合掺合料的活性。
(5)本发明的超高性能混凝土用全固废复合掺合料是采用稻壳灰、铁尾矿渣、铜尾矿渣、钼尾矿渣、玻璃渣、锂渣、钛矿渣、硫铁矿烧渣、磷渣、电石渣、赤泥、钢渣、镍渣、碱渣、锰渣、硅锰渣、钒钛矿渣和铅锌尾矿渣等工业固废进行复合设计和粉磨制得的,充分发挥出了各固废的化学特性,大大提高了固废的综合利用率。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。
本发明所涉及的材料均为市售可得。以下列出了实施例及对比例中涉及到的固废的具体成分,均按质量百分数计。但在实施过程中,固废的具体成分不受此限制,只需满足各固废核心成分的含量即可。如硅质固废中SiO2含量≥70%即可;铝质固废中Al2O3含量≥20%即可;钙质固废中CaO含量≥40%即可,铝铁质固废中Al2O3含量≥20%且Fe2O3含量≥20%;钙铁质固废中CaO含量≥40%且Fe2O3含量≥20%即可;镁质固废中MgO含量≥20%即可。
稻壳灰中化学组分为SiO2含量87.4%,Al2O3含量0.4%,CaO含量0.9%,MgO含量0.6%,Fe2O3含量0.3%,SO3含量0.4%,K2O+Na2O含量3.4%,烧失量6.6%。
铁尾矿渣中化学组分为SiO2含量72.83%,Al2O3含量4.73%,CaO含量5.06%,MgO含量6.07%,Fe2O3含量8.89%,SO3含量0.04%,剩余为其他杂质。
铜尾矿渣中化学组分为SiO2含量72.39%,Al2O3含量11.62%,CaO含量2.81%,MgO含量2.42%,Fe2O3含量4.49%,CuO含量0.14%,MnO含量0.08%,P2O5含量0.20%,SO3含量0.44%,K2O+Na2O含量5.41%。
钼尾矿渣中化学组分为SiO2含量77.17%,Al2O3含量11.0%,CaO含量0.54%,MgO含量0.25%,Fe2O3含量0.74%,SO3含量0.2%,K2O+Na2O含量8.52%,Mo含量0.02%,TiO2含量0.12%,剩余为其他杂质。
玻璃渣中化学组分为SiO2含量71.4%,Al2O3含量2.5%,CaO含量11.2%,MgO含量1.6%,Fe2O3含量0.4%,SO3含量0.2%,K2O+Na2O含量11.8%,剩余为其他杂质。
锂渣中化学组分为SiO2含量63.20%,Al2O3含量21.00%,CaO含量3.32%,MgO含量0.39%,Fe2O3含量0.98%,TiO2含量0.15%,SO3含量3.44%,烧失量5.32%,剩余为其他杂质。
钛矿渣中化学组分为SiO2含量21.82%,Al2O3含量20.14%,CaO含量25.56%,MgO含量8.25%,Fe2O3含量4.05%,TiO2含量16.78%,烧失量3.4%。
硫铁矿烧渣中化学组分为SiO2含量43.65%,Al2O3含量35.50%,CaO含量4.73%,MgO含量0.24%,Fe2O3含量7.63%,TiO2含量4.43%,P2O5含量0.20%,SO3含量2.51%,K2O+Na2O含量0.39%,烧失量0.72%。
赤泥的其化学组分为SiO2含量17.33%,Al2O3含量21.09%,CaO含量16.32%,MgO含量1.89%,Fe2O3含量21.93%,TiO2含量4.69%,P2O5含量0.34%,K2O+Na2O含量2.67%,剩余为其他杂质。
磷渣中化学成分为SiO2含量35.44%,Al2O3含量4.03%,CaO含量47.68%,MgO含量3.36%,Fe2O3含量0.96%,P2O5含量1.51%,SO3含量0.15%,烧失量0.13%,剩余为其他杂质。
电石渣中化学成分为SiO2含量3.28%,Al2O3含量2.2%,CaO含量84.9%,MgO含量0.19%,Fe2O3含量0.2%,剩余为其他杂质。
钢渣化学成分为SiO2含量17.03%,Al2O3含量5.24%,CaO含量43.38%,MgO含量5.98%,Fe2O3含量22.69%,烧失量1.56%,剩余为其他杂质。
镍渣化学组分为SiO2含量51.75%,Al2O3含量6.58%,CaO含量3.91%,MgO含量29.86%,Fe2O3含量6.71%,烧失量0.02%,剩余为其他杂质。
碱渣中化学组分为CaCO3含量45.38%,CaSO4含量12.1%,Mg(OH)2含量9.04%,SiO2含量9.09%,CaO含量4.09%,Fe2O3含量6.89%,CaCl2含量10.23%,NaCl含量2.36%,剩余为其他杂质。
锰渣中化学组分为SiO2含量40.72%,Al2O3含量11.10%,CaO含量14.41%,MgO含量2.16%,Fe2O3含量5.49%,MnO含量2.99%,TiO2含量0.54%,SO3含量18.78%,K2O+Na2O含量3.47%,剩余为其他杂质。
硅锰渣中化学组分为SiO2含量35.47%,Al2O3含量7.82%,CaO含量25.20%,MgO含量11.86%,Fe2O3含量0.82%,MnO含量10.02%,TiO2含量0.82%,K2O+Na2O含量1.90%,烧失量4.44%,剩余为其他杂质。
钒钛矿渣中化学组分为SiO2含量26.28%,Al2O3含量7.82%,CaO含量33.81%,MgO含量7.51%,Fe2O3含量9.91%,MnO含量0.14%,TiO2含量7.1%,K2O+Na2O含量0.97%,剩余为其他杂质。
铅锌尾矿渣中化学组分为SiO2含量23.22%,Al2O3含量7.97%,CaO含量19.28%,MgO含量1.5%,Fe2O3含量16.42%,PbO含量0.84%,ZnO含量0.48%,SO3含量25.95%,K2O+Na2O含量1.47%,烧失量2.18%,剩余为其他杂质。
实施例1
本实施例中所提供的超高性能混凝土用全固废复合掺合料的制备方法如下:
(1)将稻壳灰、锂渣、电石渣、赤泥、钢渣、镍渣和锰渣分别在105℃恒温烘箱中烘干至恒重,得到干燥的固废;
(2)按重量百分数将干燥的13%的稻壳灰、10%的锂渣、5%的赤泥和4%的锰渣加入混料机中搅拌混合均匀;
(3)按重量百分数将干燥的55%的电石渣、5%的钢渣、8%的镍渣加入混料机中搅拌混合均匀;
(4)将混合均匀的稻壳灰、锂渣、赤泥和锰渣加入球磨机中进行粉磨,粉磨时间40min,得到固废粉料A1,平均粒径为15μm;
(5)向固废粉料A1中加入混合均匀的电石渣、钢渣和镍渣,继续粉磨20min,平均粒径为6μm,即得超高性能混凝土用全固废复合掺合料GF-1。
实施例2
本实施例中所提供的超高性能混凝土用全固废复合掺合料的制备方法如下:
(1)将稻壳灰、铁尾矿渣、锂渣、钛矿渣、磷渣、电石渣、赤泥、钢渣、镍渣、锰渣和硅锰渣分别在105℃恒温烘箱中烘干至恒重,得到干燥的固废;
(2)按重量百分数将干燥的7%的稻壳灰、5%的铁尾矿渣、4%的锂渣、6%的钛矿渣、5%的赤泥、1%的锰渣和4%的硅锰渣加入混料机中搅拌混合均匀;
(3)按重量百分数将干燥的6%的磷渣、50%的电石渣、5%的钢渣、7%的镍渣加入混料机中搅拌混合均匀;
(4)将混合均匀的稻壳灰、铁尾矿渣、锂渣、钛矿渣、赤泥、锰渣和硅锰渣加入球磨机中进行粉磨,粉磨时间45min,得到固废粉料A2,平均粒径为13μm;
(5)向固废粉料A2中加入混合均匀的磷渣、电石渣、钢渣和镍渣,继续粉磨25min,平均粒径为4μm,即得超高性能混凝土用全固废复合掺合料GF-2。
实施例3
本实施例中所提供的超高性能混凝土用全固废复合掺合料的制备方法如下:
(1)将稻壳灰、铁尾矿渣、铜尾矿渣、锂渣、钛矿渣、硫铁矿烧渣、磷渣、电石渣、赤泥、钢渣、镍渣、锰渣、硅锰渣和钒钛矿渣分别在105℃恒温烘箱中烘干至恒重,得到干燥的固废;
(2)按重量百分数将干燥的5%的稻壳灰、4%的铁尾矿渣、2%的铜尾矿渣、3%的锂渣、5%的钛矿渣、3%的硫铁矿烧渣、4%的赤泥、1%的锰渣、2%的硅锰渣和1%的钒钛矿渣加入混料机中搅拌混合均匀;
(3)按重量百分数将干燥的5%的磷渣、52%的电石渣、4%的钢渣、9%的镍渣加入混料机中搅拌混合均匀;
(4)将混合均匀的稻壳灰、铁尾矿渣、铜尾矿渣、锂渣、钛矿渣、硫铁矿烧渣、赤泥、锰渣、硅锰渣和钒钛矿渣加入球磨机中进行粉磨,粉磨时间50min,得到固废粉料A3,平均粒径为11μm;
(5)向固废粉料A3中加入混合均匀的磷渣、电石渣、钢渣和镍渣,继续粉磨30min,平均粒径为5μm,即得超高性能混凝土用全固废复合掺合料GF-3。
实施例4
本实施例中所提供的超高性能混凝土用全固废复合掺合料的制备方法如下:
(1)将稻壳灰、铁尾矿渣、铜尾矿渣、钼尾矿渣、锂渣、钛矿渣、硫铁矿烧渣、磷渣、电石渣、赤泥、钢渣、镍渣、锰渣、硅锰渣、钒钛矿渣和铅锌尾矿渣分别在105℃恒温烘箱中烘干至恒重,得到干燥的固废;
(2)按重量百分数将干燥的6%的稻壳灰、3%的铁尾矿渣、4%的铜尾矿渣、1%钼尾矿渣、3%的锂渣、5%的钛矿渣、1%的硫铁矿烧渣、4%的赤泥、1%的锰渣、2.5%的硅锰渣、1%的钒钛矿渣和0.5%铅锌尾矿渣加入混料机中搅拌混合均匀;
(3)按重量百分数将干燥的4%的磷渣、54%的电石渣、4%的钢渣、6%的镍渣加入混料机中搅拌混合均匀;
(4)将混合均匀的稻壳灰、铁尾矿渣、铜尾矿渣、钼尾矿渣、锂渣、钛矿渣、硫铁矿烧渣、赤泥、锰渣、硅锰渣、钒钛矿渣和铅锌尾矿渣加入球磨机中进行粉磨,粉磨时间55min,得到固废粉料A4,平均粒径为10μm;
(5)向固废粉料A4中加入混合均匀的磷渣、电石渣、钢渣和镍渣,继续粉磨35min,平均粒径为3μm,即得超高性能混凝土用全固废复合掺合料GF-4。
实施例5
本实施例中所提供的超高性能混凝土用全固废复合掺合料的制备方法如下:
(1)将稻壳灰、铁尾矿渣、铜尾矿渣、钼尾矿渣、玻璃渣、锂渣、钛矿渣、硫铁矿烧渣、磷渣、电石渣、赤泥、钢渣、镍渣、锰渣、硅锰渣、钒钛矿渣、铅锌尾矿渣和碱渣分别在105℃恒温烘箱中烘干至恒重,得到干燥的固废;
(2)按重量百分数将干燥的7%的稻壳灰、3%的铁尾矿渣、3%的铜尾矿渣、1%钼尾矿渣、1%的玻璃渣、2%的锂渣、4%的钛矿渣、2%的硫铁矿烧渣、4%的赤泥、1%的锰渣、2%的硅锰渣、1%的钒钛矿渣、0.5%的铅锌尾矿渣和0.5%的碱渣加入混料机中搅拌混合均匀;
(3)按重量百分数将干燥的7%的磷渣、53%的电石渣、3%的钢渣、5%的镍渣加入混料机中搅拌混合均匀;
(4)将混合均匀的稻壳灰、铁尾矿渣、铜尾矿渣、钼尾矿渣、玻璃渣、锂渣、钛矿渣、硫铁矿烧渣、赤泥、锰渣、硅锰渣、钒钛矿渣、铅锌尾矿渣和碱渣加入球磨机中进行粉磨,粉磨时间60min,得到固废粉料A5,平均粒径为12μm;
(5)向固废粉料A5中加入混合均匀的磷渣、电石渣、钢渣和镍渣,继续粉磨40min,平均粒径为3μm,即得超高性能混凝土用全固废复合掺合料GF-5。
实施例6
本实施例中所提供的超高性能混凝土用全固废复合掺合料的制备方法如下:
(1)将稻壳灰、铜尾矿渣、玻璃渣、锂渣、钛矿渣、硫铁矿烧渣、电石渣、赤泥、钢渣、镍渣、硅锰渣、钒钛矿渣和铅锌尾矿渣分别在105℃恒温烘箱中烘干至恒重,得到干燥的固废;
(2)按重量百分数将干燥的5%的稻壳灰、4%的铜尾矿渣、1%的玻璃渣、3%的锂渣、5%的钛矿渣、4%的硫铁矿烧渣、3%的赤泥、1%的硅锰渣、1%的钒钛矿渣和1%的铅锌尾矿渣加入混料机中搅拌混合均匀;
(3)按重量百分数将干燥的59%的电石渣、3%的钢渣、10%的镍渣加入混料机中搅拌混合均匀;
(4)将混合均匀的稻壳灰、铜尾矿渣、玻璃渣、锂渣、钛矿渣、硫铁矿烧渣、赤泥、硅锰渣、钒钛矿渣和铅锌尾矿渣加入球磨机中进行粉磨,粉磨时间50min,得到固废粉料A6,平均粒径为14μm;
(5)向固废粉料A6中加入混合均匀的电石渣、钢渣和镍渣,继续粉磨30min,平均粒径为4μm,即得超高性能混凝土用全固废复合掺合料GF-6。
对比例1:以实施例1为基础,区别仅在于不加入实施例1中的稻壳灰。
对比例2:以实施例1为基础,区别仅在于不加入实施例1中的锂渣。
对比例3:以实施例1为基础,区别仅在于不加入实施例1中的电石渣。
对比例4:以实施例1为基础,区别仅在于制备时将所有原料进行一次球磨,直接将原料磨至平均粒径为6μm。
实施效果验证
将实施例1-6所制备的超高性能混凝土用全固废复合掺合料替代UHPC基准配合比中胶凝材料总重量的30%进行对比试验,具体试验配合比见表1,得到的混凝土试验结果见表2。
表1
Figure BDA0003839045650000081
Figure BDA0003839045650000091
表2
Figure BDA0003839045650000092
由表2分析可知,与UHPC基准配合比相比,掺有胶凝材料总重量30%的实施例1-6所制备的超高性能混凝土用全固废复合掺合料后,UHPC拌合物的扩展度均较大,T500和V斗漏出时间均较短,说明其粘度低、流动性好;3d自收缩率和28d干燥收缩率也远低于UHPC基准配合比,说明掺有全固废复合掺合料的UHPC具有更低的收缩率,能够抑制早期自收缩,抗开裂性能好,体积稳定性高;28d抗压强度也高于基准配合比,说明全固废复合掺合料替代30%的胶凝材料后28d抗压强度并不会降低,反而略有增加;28d氯离子扩散系数也较基准配合比低,说明其耐久性也有一定程度的提高。与此同时,对比例1-3与实施例1相比,流动性略差,但3d自收缩和28d干燥收缩会大幅增加,其中缺少钙质固废时涨幅最大,这也使得其28d抗压强度也大幅降低,28d氯离子扩散系数也较高,综合性能均不如实施例1;此外,对比例4与实施例1相比,采用的是一步混合粉磨工艺,可能由于多种固废间的协同粉磨激发作用未充分发挥、粒径分布不均匀、水化活性不足,导致其各项性能均差于实施例1。因此,相比UHPC基准配合比和对比例1-4,掺有胶凝材料总重量30%的实施例1-6所制备的超高性能混凝土用全固废复合掺合料后,不仅工作性能得到了较好的改善,而且UHPC的强度、体积稳定性和耐久性均有不同程度的提高。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案,而不应视为对于本发明的限制,本发明中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下,可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案,包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进,也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超高性能混凝土用全固废复合掺合料,其特征在于,该掺合料由按重量份计的以下原料组成:SiO2含量≥70wt%的硅质固废10-15%、Al2O3含量≥20%的铝质固废8-12%、Al2O3含量≥20%且Fe2O3含量≥20%的铝铁质固废3-5%、CaO含量≥40%的钙质固废55-60%、CaO含量≥40%且Fe2O3含量≥20%的钙铁质固废3-5%、MgO含量≥20%的镁质固废5-10%及其他固废3-5%。
2.根据权利要求1所述的超高性能混凝土用全固废复合掺合料,其特征在于:所述硅质固废为稻壳灰、铁尾矿渣、铜尾矿渣、钼尾矿渣和玻璃渣中的一种或多种的任意组合。
3.根据权利要求1所述的超高性能混凝土用全固废复合掺合料,其特征在于:所述铝质固废为锂渣、钛矿渣或硫铁矿烧渣中的一种或多种的任意组合。
4.根据权利要求1所述的超高性能混凝土用全固废复合掺合料,其特征在于:所述铝铁质固废为赤泥。
5.根据权利要求1所述的超高性能混凝土用全固废复合掺合料,其特征在于:所述钙质固废为磷渣、电石渣中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的超高性能混凝土用全固废复合掺合料,其特征在于:所述钙铁质固废为钢渣。
7.根据权利要求1所述的超高性能混凝土用全固废复合掺合料,其特征在于:所述镁质固废为镍渣。
8.根据权利要求1所述的超高性能混凝土用全固废复合掺合料,其特征在于:所述其他固废为碱渣、锰渣、硅锰渣、钒钛矿渣和铅锌尾矿渣的一种或多种的任意组合。
9.制备权利要求1~8任意一项所述超高性能混凝土用全固废复合掺合料的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将各固废原料分别进行干燥,然后将硅质固废、铝质固废、铝铁质固废和其他固废加入混匀,再进行球磨得平均粒径 10-15μm 的粉料;
S2、将钙质固废、钙铁质固废和镁质固废混匀后与S1所得的粉料混合,进一步球磨,得到平均粒径 3-6μm 的粉料;即为超高性能混凝土用全固废复合掺合料。
10.采用权利要求1~9任意一项所述超高性能混凝土用全固废复合掺合料制备的超高性能混凝土,且特征在于,掺合料的加入量为 20-30%。
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