CN1278985C - 用于水泥、混凝土、砂浆中的高炉钛矿渣复合微粉 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于水泥、混凝土、砂浆中的高炉钛矿渣复合微粉,特别是将其作为活性材料掺入水泥、混凝土、砂浆中的复合微粉。本发明高炉钛矿渣复合微粉含有高炉钛矿渣和粉煤灰,高炉钛矿渣配比为40%~90%,粉煤灰配比为5~60%。本发明用于水泥、混凝土、砂浆中折算出的高炉钛矿渣等量取代水泥量大于10%。本发明具有实现了高炉钛矿渣的大规模利用,制备技术简单, 成本低。 同时也降低了水泥、混凝土、砂浆的生产成本,改善了水泥、混凝土、砂浆的性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种含高炉钛矿渣的复合微粉,特别是将其作为活性材料掺入水泥、混凝土、砂浆中的复合微粉。
背景技术
普通高炉矿渣粉是活性混合材料,只需单独磨细或掺加少量石膏磨细即具有水硬性,作为混合材或掺合料已广泛用于水泥、混凝土、砂浆中。粒化高炉钛矿渣属于非活性材料,用于水泥中其掺量小于10%,磨细后的粒化高钛矿渣用于混凝土、砂浆中的加入量也更小,缺乏经济性,因此粒化高炉钛矿渣作为混合材或掺合料在建筑行业中一直未得到利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种含有高炉钛矿渣的复合微粉,可以将其作为活性材料掺入水泥、混凝土、砂浆中。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于水泥、混凝土、砂浆中的高炉钛矿渣复合微粉,其特征在于:该高炉钛矿渣复合微粉含有高炉钛矿渣和粉煤灰,高炉钛矿渣配比为40%~90%,粉煤灰配比为5~60%。
本发明除含有所述的高炉钛矿渣、粉煤灰外,还含有钢渣,高炉钛矿渣配比为40%~90%,粉煤灰配比为5%~30%,钢渣配比为5%~30%。
本发明用于水泥、混凝土、砂浆中折算出的高炉钛矿渣等量取代水泥量大于10%。
本发明的有益效果是,实现了高炉钛矿渣的大规模利用,制备技术简单,成本低,同时也降低了水泥、混凝土、砂浆的生产成本,改善了水泥、混凝土、砂浆的性能。
具体实施方式
本发明的用于水泥、混凝土、砂浆中的高炉钛矿渣复合微粉,含有高炉钛矿渣、粉煤灰。本发明有如下几种实施方式:
1、高炉钛矿渣复合微粉的高炉钛矿渣配比为40%~90%,粉煤灰配比为5~60%;
2、高炉钛矿渣复合微粉的高炉钛矿渣配比为40%~90%,粉煤灰配比为5%~30%,钢渣配比为5%~30%。
上述高炉钛矿渣复合微粉的主要理化指标为:TiO2含量为5%~23%,比表面积≥400m2/kg,28d耐压强度比≥75%。在上述的高炉钛矿渣复合微粉配制好后,加入占所述的高炉钛矿渣复合微粉重量不超过5%的添加剂。添加剂为天然石膏、烧石膏、元明粉、硫铝酸钙及减水剂的单加或复掺。
磨细粒化的高炉钛矿渣、粉煤灰及钢渣比表面积400m2/kg。
本发明用于水泥、混凝土、砂浆中折算出的高炉钛矿渣等量取代水泥量大于10%。
本发明配制时,先将混合原料烘干,分别磨细,然后再配料混匀,包装成品。
下面结合实施例对本发明的技术方案进一步说明。
实施例1
按高炉钛矿渣微粉100%,再加入以上微粉重量5%的添加剂生产出高炉钛矿渣复合微粉。
实施例2
按高炉钛矿渣微粉40%,粉煤灰微粉60%配制,先将混合原料烘干,分别磨细,然后再配料混匀,包装成品。
实施例3
按高炉钛矿渣微粉70%,粉煤灰微粉30%配制,先将混合原料烘干,分别磨细,然后再配料混匀,包装成品。
实施例4
按高炉钛矿渣微粉90%,粉煤灰微粉5%,钢渣5%配制,先将混合原料烘干,分别磨细,然后再配料混匀,包装成品。
实施例5
按高炉钛矿渣微粉40%,粉煤灰微粉30%,钢渣30%配制,先将混合原料烘干,分别磨细,然后再配料混匀,包装成品。
实施例6
按高炉钛矿渣微粉60%,粉煤灰微粉20%,钢渣20%配制后,再加入以上复合微粉重量5%的添加剂生产出高炉钛矿渣复合微粉。
生产的高炉钛矿渣复合微粉经试验证明:等量替15%~60%的水泥可用于水泥混合材、混凝土、砂浆掺合料,其中折算出高炉钛矿渣等量取代水泥量为10.5%~32%:表1是实施例高炉钛矿渣复合微粉的检测结果,表2~表4是实施例1的试验结果,表5~表7是实施例2的试验结果,表8~表10是实施例3的试验结果,表11~表13是实施例4的试验结果,表14~表16是实施例5的试验结果,表17~表19是实施例6的试验结果。
表1实施例高炉钛矿渣复合微粉性能指标
项目 | 需水量% | 含水量% | 烧失量% | SC3% | 细度(45μm方孔筛)% | 抗压强度比% |
企业标准 | ≤91 | ≤1 | ≤5 | ≤4 | ≤5 | ≥75 |
实施例1 | 92 | 0 | 1.0 | 2.0 | 1.0 | 81 |
实施例2 | 92.5 | 0.1 | 1.5 | 0.9 | 0.5 | 80 |
实施例3 | 93 | 0.2 | 1.2 | 1.0 | 0.8 | 82 |
实施例4 | 93.1 | 0.1 | 1.0 | 1.0 | 0.5 | 81 |
实施例5 | 92.5 | 0.1 | 1.3 | 1.0 | 0.6 | 83 |
实施例6 | 91.5 | 0.2 | 1.5 | 2.1 | 1.0 | 84 |
表2在水泥中掺入实施例1中不同复合微粉量的强度指标
编号 | 微粉取代水泥比例 | 抗压强度MPa | 抗折强度MPa | ||
3d | 28d | 3d | 28d | ||
1 | 0 | 20.8 | 38.2 | 4.4 | 6.7 |
2 | 15% | 17.4 | 37.6 | 3.7 | 6.9 |
3 | 20% | 16.4 | 37.3 | 3.7 | 7.1 |
4 | 25% | 15.2 | 35.4 | 3.5 | 7.0 |
注:基准水泥为金江牌32.5R水泥。
表3实施例1中复合微粉在混凝土中应用配合比
序号 | 水灰比 | 砂率% | 每m3砼材料用量kg/m3 | 坍落度cm | 抗压强度MPa | |||||
水 | 水泥 | 微粉 | 普通碎石 | 砂 | 7d | 28d | ||||
1 | 0.65 | 39 | 175 | 202 | 68 | 1245 | 795 | 4.0 | 15.1 | 25.3 |
2 | 0.60 | 37 | 175 | 220 | 74 | 1280 | 751 | 4.0 | 17.9 | 29.4 |
3 | 0.53 | 35 | 175 | 230 | 100 | 1294 | 696 | 3.5 | 20.8 | 36.1 |
4 | 0.48 | 33 | 178 | 254 | 118 | 1313 | 646 | 4.5 | 27.8 | 42.1 |
5 | 0.47 | 32 | 178 | 266 | 114 | 1330 | 627 | 4.5 | 30.9 | 46.1 |
6 | 0.43 | 30 | 180 | 294 | 126 | 1348 | 577 | 4.0 | 34.8 | 52.6 |
7 | 0.40 | 29 | 183 | 322 | 138 | 1338 | 549 | 4.0 | 36.2 | 56.7 |
8 | 0.37 | 27 | 185 | 352 | 151 | 1350 | 512 | 5.0 | 44.6 | 61.7 |
注:1~4号为攀枝花牌32.5R水泥;1~4号为攀枝花牌42.5R水泥。
表4实施例1中复合微粉在砂浆中应用配合比
序号 | 每m3砂浆材料用量,kg/m3 | 28d抗压强度,MPa | |||
水泥 | 微粉 | 砂 | 水 | ||
1 | 220 | 1500 | 300 | 6.9 | |
2 | 132 | 88 | 1500 | 300 | 7.1 |
3 | 280 | 1480 | 310 | 8.7 | |
4 | 168 | 112 | 1480 | 310 | 8.6 |
5 | 330 | 1450 | 320 | 13.3 | |
6 | 198 | 132 | 1450 | 320 | 13.5 |
表2在水泥中掺入实施例2中不同复合微粉量的强度指标
编号 | 微粉取代水泥比例 | 抗压强度MPa | 抗折强度MPa | ||
3d | 28d | 3d | 28d | ||
1 | 0 | 21.9 | 39.2 | 4.6 | 6.7 |
2 | 15% | 19.5 | 38.3 | 4.2 | 6.9 |
3 | 20% | 17.3 | 38.3 | 4.0 | 7.0 |
4 | 25% | 16.1 | 36.2 | 3.7 | 7.1 |
注:基准水泥为金江牌32.5R水泥。
表6实施例2中复合微粉在混凝土中应用配合比
序号 | 水灰比 | 砂率% | 每m3砼材料用量kg/m3 | 坍落度cm | 抗压强度MPa | |||||
水 | 水泥 | 微粉 | 普通碎石 | 砂 | 7d | 28d | ||||
1 | 0.65 | 39 | 175 | 202 | 68 | 1245 | 795 | 4.5 | 14.5 | 26.9 |
2 | 0.60 | 37 | 175 | 220 | 74 | 1280 | 751 | 5.0 | 16.9 | 30.1 |
3 | 0.53 | 35 | 175 | 230 | 100 | 1294 | 696 | 4.0 | 21.5 | 35.9 |
4 | 0.48 | 33 | 178 | 254 | 118 | 1313 | 646 | 5.5 | 28.6 | 44.5 |
5 | 0.47 | 32 | 178 | 266 | 114 | 1330 | 627 | 5.0 | 30.2 | 47.8 |
6 | 0.43 | 30 | 180 | 294 | 126 | 1348 | 577 | 5.5 | 35.5 | 50.8 |
7 | 0.40 | 29 | 183 | 322 | 138 | 1338 | 549 | 5.0 | 39.5 | 57.5 |
8 | 0.37 | 27 | 185 | 352 | 151 | 1350 | 512 | 5.5 | 45.3 | 62.3 |
注:1~4号为攀枝花牌32.5R水泥;1~4号为攀枝花牌42.5R水泥。
表7实施例2中复合微粉在砂浆中应用配合比
序号 | 每m3砂浆材料用量,kg/m3 | 28d抗压强度,MPa | |||
水泥 | 微粉 | 砂 | 水 | ||
1 | 220 | 1500 | 300 | 7.0 | |
2 | 132 | 88 | 1500 | 300 | 7.2 |
3 | 280 | 1480 | 310 | 9.1 | |
4 | 168 | 112 | 1480 | 310 | 8.9 |
5 | 330 | 1450 | 320 | 12.9 | |
6 | 198 | 132 | 1450 | 320 | 13.2 |
表8在水泥中掺入实施例3中不同复合微粉量的强度指标
编号 | 微粉取代水泥比例 | 抗压强度MPa | 抗折强度MPa | ||
3d | 28d | 3d | 28d | ||
1 | 0 | 20.6 | 38.1 | 4.5 | 6.8 |
2 | 15% | 18.9 | 37.8 | 4.3 | 6.9 |
3 | 20% | 18.6 | 36.2 | 4.0 | 6.9 |
4 | 25% | 17.4 | 34.5 | 3.7 | 7.0 |
注:基准水泥为金江牌32.5R水泥。
表9实施例3中复合微粉在混凝土中应用配合比
序号 | 水灰比 | 砂率% | 每m3砼材料用量kg/m3 | 坍落度cm | 抗压强度MPa | |||||
水 | 水泥 | 微粉 | 普通碎石 | 砂 | 7d | 28d | ||||
1 | 0.65 | 39 | 175 | 202 | 68 | 1245 | 795 | 4.0 | 15.5 | 26.5 |
2 | 0.60 | 37 | 175 | 220 | 74 | 1280 | 751 | 3.5 | 18.8 | 29.8 |
3 | 0.53 | 35 | 175 | 230 | 100 | 1294 | 696 | 4.0 | 21.3 | 35.3 |
4 | 0.48 | 33 | 178 | 254 | 118 | 1313 | 646 | 5.5 | 27.8 | 43.9 |
5 | 0.47 | 32 | 178 | 266 | 114 | 1330 | 627 | 5.0 | 29.9 | 46.2 |
6 | 0.43 | 30 | 180 | 294 | 126 | 1348 | 577 | 5.5 | 34.8 | 51.4 |
7 | 0.40 | 29 | 183 | 322 | 138 | 1338 | 549 | 5.0 | 36.7 | 58.7 |
8 | 0.37 | 27 | 185 | 352 | 151 | 1350 | 512 | 5.0 | 47.2 | 63.1 |
注:1~4号为攀枝花牌32.5R水泥;1~4号为攀枝花牌42.5R水泥。
表10实施例3中复合微粉在砂浆中应用配合比
序号 | 每m3砂浆材料用量,kg/m3 | 28d抗压强度,MPa | |||
水泥 | 微粉 | 砂 | 水 | ||
1 | 220 | 1500 | 300 | 6.9 | |
2 | 132 | 88 | 1500 | 300 | 6.8 |
3 | 280 | 1480 | 310 | 9.5 | |
4 | 168 | 112 | 1480 | 310 | 9.3 |
5 | 330 | 1450 | 320 | 13.7 | |
6 | 198 | 132 | 1450 | 320 | 14.0 |
表11在水泥中掺入实施例4中不同复合微粉量的强度指标
编号 | 微粉取代水泥比例 | 抗压强度MPa | 抗折强度MPa | ||
3d | 28d | 3d | 28d | ||
1 | 0 | 22.4 | 40.8 | 4.7 | 6.8 |
2 | 15% | 20.9 | 39.6 | 4.4 | 6.9 |
3 | 20% | 18.4 | 38.4 | 4.1 | 7.1 |
4 | 25% | 15.8 | 36.5 | 3.9 | 7.0 |
注:基准水泥为金江牌32.5R水泥。
表12实施例4中复合微粉在混凝土中应用配合比
序号 | 水灰比 | 砂率% | 每m3砼材料用量kg/m3 | 坍落度cm | 抗压强度MPa | |||||
水 | 水泥 | 微粉 | 普通碎石 | 砂 | 7d | 28d | ||||
1 | 0.65 | 39 | 175 | 202 | 68 | 1245 | 795 | 4.0 | 16.3 | 25.8 |
2 | 0.60 | 37 | 175 | 220 | 74 | 1280 | 751 | 4.5 | 19.2 | 28.9 |
3 | 0.53 | 35 | 175 | 230 | 100 | 1294 | 696 | 4.0 | 22.3 | 34.5 |
4 | 0.48 | 33 | 178 | 254 | 118 | 1313 | 646 | 4.5 | 28.6 | 44.8 |
5 | 0.47 | 32 | 178 | 266 | 114 | 1330 | 627 | 5.0 | 30.7 | 46.1 |
6 | 0.43 | 30 | 180 | 294 | 126 | 1348 | 577 | 5.5 | 33.8 | 50.1 |
7 | 0.40 | 29 | 183 | 322 | 138 | 1338 | 549 | 5.0 | 36.4 | 56.9 |
8 | 0.37 | 27 | 185 | 352 | 151 | 1350 | 512 | 4.5 | 43.9 | 61.5 |
注:1~4号为攀枝花牌32.5R水泥;1~4号为攀枝花牌42.5R水泥。
表12实施例4中复合微粉在砂浆中应用配合比
序号 | 每m3砂浆材料用量,kg/m3 | 28d抗压强度,MPa | |||
水泥 | 微粉 | 砂 | 水 | ||
1 | 220 | 1500 | 300 | 7.1 | |
2 | 132 | 88 | 1500 | 300 | 7.0 |
3 | 280 | 1480 | 310 | 9.3 | |
4 | 168 | 112 | 1480 | 310 | 9.5 |
5 | 330 | 1450 | 320 | 13.8 | |
6 | 198 | 132 | 1450 | 320 | 13.5 |
表13在水泥中掺入实施例5中不同复合微粉量的强度指标
编号 | 微粉取代水泥比例 | 抗压强度MPa | 抗折强度MPa | ||
3d | 28d | 3d | 28d | ||
1 | 0 | 23.2 | 41.3 | 4.7 | 6.9 |
2 | 15% | 21.5 | 40.8 | 4.5 | 7.1 |
3 | 20% | 18.6 | 38.3 | 4.4 | 7.0 |
4 | 25% | 16.4 | 35.6 | 4.0 | 7.2 |
注:基准水泥为金江牌32.5R水泥。
表15实施例5中复合微粉在混凝土中应用配合比
序号 | 水灰比 | 砂率% | 每m3砼材料用量kg/m3 | 坍落度cm | 抗压强度MPa | |||||
水 | 水泥 | 微粉 | 普通碎石 | 砂 | 7d | 28d | ||||
1 | 0.65 | 39 | 175 | 202 | 68 | 1245 | 795 | 4.5 | 14.5 | 26.4 |
2 | 0.60 | 37 | 175 | 220 | 74 | 1280 | 751 | 4.0 | 17.6 | 29.4 |
3 | 0.53 | 35 | 175 | 230 | 100 | 1294 | 696 | 4.0 | 19.8 | 33.9 |
4 | 0.48 | 33 | 178 | 254 | 118 | 1313 | 646 | 3.5 | 26.8 | 42.6 |
5 | 0.47 | 32 | 178 | 266 | 114 | 1330 | 627 | 4.5 | 30.1 | 47.2 |
6 | 0.43 | 30 | 180 | 294 | 126 | 1348 | 577 | 5.0 | 33.2 | 50.5 |
7 | 0.40 | 29 | 183 | 322 | 138 | 1338 | 549 | 4.5 | 37.1 | 58.0 |
8 | 0.37 | 27 | 185 | 352 | 151 | 1350 | 512 | 4.5 | 45.7 | 62.9 |
注:1~4号为攀枝花牌32.5R水泥;1~4号为攀枝花牌42.5R水泥。
表16实施例5中复合微粉在砂浆中应用配合比
序号 | 每m3砂浆材料用量,kg/m3 | 28d抗压强度,MPa | |||
水泥 | 微粉 | 砂 | 水 | ||
1 | 220 | 1500 | 300 | 7.3 | |
2 | 132 | 88 | 1500 | 300 | 7.8 |
3 | 280 | 1480 | 310 | 9.6 | |
4 | 168 | 112 | 1480 | 310 | 9.4 |
5 | 330 | 1450 | 320 | 14.1 | |
6 | 198 | 132 | 1450 | 320 | 13.9 |
表17在水泥中掺入实施例6中不同复合微粉量的强度指标
编号 | 微粉取代水泥比例 | 抗压强度MPa | 抗折强度MPa | ||
3d | 28d | 3d | 28d | ||
1 | 0 | 25.4 | 42.5 | 5.1 | 6.8 |
2 | 15% | 22.0 | 42.1 | 4.6 | 7.5 |
3 | 20% | 19.5 | 39.2 | 4.0 | 6.9 |
4 | 25% | 17.4 | 36.6 | 3.8 | 7.2 |
注:基准水泥为金江牌32.5R水泥。
表18实施例6中复合微粉在混凝土中应用配合比
序号 | 水灰比 | 砂率% | 每m3砼材料用量kg/m3 | 坍落度cm | 抗压强度MPa | |||||
水 | 水泥 | 微粉 | 普通碎石 | 砂 | 7d | 28d | ||||
1 | 0.65 | 39 | 175 | 202 | 68 | 1245 | 795 | 4.0 | 15.8 | 27.8 |
2 | 0.60 | 37 | 175 | 220 | 74 | 1280 | 751 | 4.0 | 17.5 | 30.5 |
3 | 0.53 | 35 | 175 | 230 | 100 | 1294 | 696 | 3.5 | 20.3 | 35.6 |
4 | 0.48 | 33 | 178 | 254 | 118 | 1313 | 646 | 4.5 | 28.4 | 45.2 |
5 | 0.47 | 32 | 178 | 266 | 114 | 1330 | 627 | 4.0 | 31.6 | 47.9 |
6 | 0.43 | 30 | 180 | 294 | 126 | 1348 | 577 | 4.0 | 34.7 | 52.3 |
7 | 0.40 | 29 | 183 | 322 | 138 | 1338 | 549 | 4.5 | 38.8 | 58.7 |
8 | 0.37 | 27 | 185 | 352 | 151 | 1350 | 512 | 5.0 | 46.3 | 63.6 |
注:1~4号为攀枝花牌32.5R水泥;1~4号为攀枝花牌42.5R水泥。
表19实施例6中复合微粉在砂浆中应用配合比
序号 | 每m3砂浆材料用量,kg/m3 | 28d抗压强度,MPa | |||
水泥 | 微粉 | 砂 | 水 | ||
1 | 220 | 1500 | 300 | 7.6 | |
2 | 132 | 88 | 1500 | 300 | 7.4 |
3 | 280 | 1480 | 310 | 9.9 | |
4 | 168 | 112 | 1480 | 310 | 10.2 |
5 | 330 | 1450 | 320 | 14.5 | |
6 | 198 | 132 | 1450 | 320 | 14.3 |
本发明用于水泥生产时,在原普通水泥中掺合15%~25%可保持指标不降低;用于混凝土和砂浆中做掺合料时,分别替代30%~40%和30%~60%的水泥可配制出C15~C60的普通或高性能混凝土以及M5.0~M30建筑砂浆。无论混凝土还是砂浆较不掺合本发明高炉钛矿渣复合微粉相比工作性能明显改善,每立方米混凝土可降低费用15~17元,制成的工程耐久性提高。
Claims (8)
1、一种用于水泥、混凝土、砂浆中的高炉钛矿渣复合微粉,其特征在于:该高炉钛矿渣复合微粉含有高炉钛矿渣和粉煤灰,高炉钛矿渣配比为40%~90%,粉煤灰配比为5~60%。
2、根据权利要求1所述的水泥、混凝土、砂浆中的高炉钛矿渣复合微粉,其特征在于:所述高炉钛矿渣复合微粉还含有钢渣。
3、根据权利要求2所述的水泥、混凝土、砂浆中的高炉钛矿渣复合微粉,其特征在于:所述的高炉钛矿渣复合微粉中,高炉钛矿渣配比为40%~90%,粉煤灰配比为5%~30%,钢渣配比为5%~30%。
4、根据权利要求3所述的水泥、混凝土、砂浆中的高炉钛矿渣复合微粉,其特征在于:磨细的粒化高炉钛矿渣、粉煤灰及钢渣比表面积≥400m2/kg。
5、根据权利要求1或3所述的水泥、混凝土、砂浆中的高炉钛矿渣复合微粉,其特征在于:所述的高炉钛矿渣复合微粉配制好后,加入占所述的高炉钛矿渣复合微粉重量不超过5%的添加剂。
6、根据权利要求5所述的水泥、混凝土、砂浆中的高炉钛矿渣复合微粉,其特征在于:所述的添加剂为天然石膏、烧石膏、元明粉、硫铝酸钙及减水剂的单加或复掺。
7、根据权利要求5所述的水泥、混凝土、砂浆中的高炉钛矿渣复合微粉,其特征在于:所述高炉钛矿渣复合微粉的主要理化指标为:TiO2含量为5%~23%,比表面积≥400m2/kg,28d耐压强度比≥75%。
8、根据权利要求1所述的用于水泥、混凝土、砂浆中的高炉钛矿渣复合微粉,其特征在于:用于水泥、混凝土、砂浆中折算出的高炉钛矿渣等量取代水泥量大于10%。
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