CN1318528A - 一种水泥和混凝土高效掺合料及生产工艺 - Google Patents

一种水泥和混凝土高效掺合料及生产工艺 Download PDF

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朱桂林
孙树杉
张凡
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Wang Jiwang Li Shuyan Niu Hong
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Wang Jiwang Li Shuyan Niu Hong
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Abstract

一种水泥和混凝土高效掺合料,其特征在于:是由含有钢渣、锰渣、镁渣、镍渣、矿渣等冶金工业废渣和激发剂混合而成的混合体。一种水泥和混凝土高效掺合料生产工艺,首先将冶金工业废渣进行预处理,将处理后的冶金工业废渣和激发剂通过计算机按上述的重量比进行配料,然后将配好的物料进行粉磨,粉磨过程分为:物料单独磨细;物料混合磨细两个步骤,然后按上述的物料表面积要求进行选粉工艺,按要求选择好的物料即为水泥和混凝土高效掺合料。将水泥和混凝土高效掺合料掺入硅酸盐水泥中,可提高水泥的强度,掺入混凝土拌合物中。亦可提高混凝土的强度,使混凝土拌合物的塌落度增大值在10厘米以上,有利于泵送施工。同时提高混凝土的抗冻性、耐腐蚀性、降低水化热等。

Description

一种水泥和混凝土高效掺合料及生产工艺
本发明涉及一种水泥和混凝土高效掺合料及其生产工艺。
在冶金工艺中，每年要排出近亿吨黑色和有色冶金废渣。侵吞农田，污染环境，同时也是资源浪费。高炉矿渣作混合水泥混合材料国内已有50年的历史。磨细高炉矿渣粉作混凝土掺合料在国外早已应用。钢渣作水泥混合材料及生产钢渣水泥国内早已有专利报道。
钢渣、锰渣、镁渣、镍渣等冶金渣磨细作水泥、混凝土掺合料国内外均未见报道。
本发明的目的是提供一种水泥和混凝土高效掺合料及其生产工艺。
本发明的目的是这样实现的：一种水泥和混凝土高效掺合料，其特征在于：由含有钢渣、锰渣、镁渣、镍渣、矿渣等冶金工业废渣和激发剂混合而成的混合体，
其重量比是：冶金工业废渣为95-100％，激发剂为0-5％，
各种物料单独磨细时的比表面积为：300-800平方米/公斤，
各种物料混合磨细时的比表面积为：350-700平方米/公斤。
其中，采用的激发剂为：石膏或含三氧化二铝的碱性硅酸盐或萘碳酸钠一甲醛。
一种水泥和混凝土高效掺合料生产工艺，首先将冶金工业废渣进行预处理，将处理后的冶金工业废渣和激发剂通过计算机按上述的重量比进行配料，然后将配好的物料进行粉磨，粉磨过程分为：物料单独磨细、物料混合磨细两个步骤，然后按上述的物料表面积要求进行选粉工艺，按要求选择好的物料即为水泥和混凝土高效掺合料。
本发明的优点在于：将水泥和混凝土高效掺合料掺入硅酸盐水泥中，可提高水泥的强度，掺入量为30％-80％，掺入混凝土拌合物中，可等量取代水泥量的10％-50％(重量比)。亦可提高混凝土的强度，使混凝土拌合物的塌落度增大值在10厘米以上，有利于泵送施工。同时提高混凝土的抗冻性、耐腐蚀性、降低水化热等。
图1为本发明的生产工艺流程图。
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的说明。
一种水泥和混凝土高效掺合料，可以认为是水泥配料和工艺技术的改进和配制高效能混凝土时配料方案和混凝土性能的技术改进。该掺合料是一种具有95％-100％(重量比)的冶金工业废渣和0-5％的激发剂(重量比)分别具有不同细度物料的混合物，为一种新型胶凝材料。这里所说的工业废渣是钢渣、锰渣、镁渣、镍渣、矿渣等。激发剂是指石膏、或含三氧化二铝的碱硅酸盐或萘一甲酸缩合物。其重量比是：冶金工业废渣为95-100％，激发剂为0-5％，各种物料单独磨细时的比表面积为：300-800平方米/公斤，各种物料混合磨细时其比表面积为：350-700平方米/公斤。
一种水泥和混凝土高效掺合料生产的工艺：是根据各种冶金工业废渣的成分和形态分别采用不同种类的激发剂激发渣的活性，使之成为高效掺合料。具体工艺流程见附图，首先将冶金工业废渣进行预处理，将处理后的冶金工业废渣和激发剂通过计算机按上述的重量比进行配料，然后将配好的物料进行粉磨，粉磨过程分为：物料单独磨细、物料混合磨细两个步骤，根据物料的成分和形态的不同，采用分别磨细工艺，也可混合磨细；但细度要求与分别磨细要求不同。本发明中的物料细度比表面积为300-800平方米/公斤(单独磨细)及350-700平方米/公斤(混合磨细)。然后按上述的物料表面积要求进行选粉工艺，按要求选择好的物料即为水泥和混凝土高效掺合料。
本发明是水泥配料和工艺技术、配制高效能混凝土时的配料方案和混凝土性能的技术改进。结合以下的实施例，对本发明作具体的说明。
实例1为采用锰渣的实施例，其中：
锰渣的化学成分为：    (％)
SiO2   Al2O3  CaO   MgO   Fe2O3   MnO
30.60   5.86     42.46  3.61   0.71     16.70
用作水泥掺合料时：
编号     配合比％ 比表面积m2/Kg     抗折强度Mpa     抗压强度Mpa
锰渣粉     水泥     7d     28d     7d     28d
    1     50     50     505     6.0     9.1     31.3     65.4
    2     0     100     350     7.6     8.5     45.7     60.4
用作混凝土掺合料时：
编号     混凝土材料用料Kg/m3 减水剂 渣粉取代水泥量 塌落度     抗压强度Mpa
胶材  水  砂  石     ％     ％     cm     7d     28d
    1  500  175  689  1077     1.2     10     16.0.     56.6     65.1
    2  500  175  689  1077     1.2     0     3.5     55.4     65.1
实例2为采用钢渣的实施例，其中：
钢渣化学成分为：    (％)
SiO2  Al2O3  CaO    MgO   Fe2O3  MnO   FeO   P2O5 fCaO
15.99   3.00    41.14   9.22   12.29   1.34   7.34   0.56   0.10
用作水泥掺合料时：
编号 配合比％ 凝结时间h/min 安定性     抗折强度Mpa     抗压强度Mpa
渣粉 水泥 初 终     3d     28d     3d     28d
    1  0  100  2:02     3:10     合格     6.8     9.4     34.5     57.3
    2  20  80  2:10     3:29     合格     6.8     9.3     35.4     57.9
用作混凝土掺合料时：
编号     混凝土材料用料Kg/m3 减水剂 渣粉取代水泥量 塌落度     抗压强度Mpa
胶材     水 砂 石     ％     ％     cm     7d     28d
    1  500     165  746  989     1.0     40     10.0     53.6     72.9
    2  500     165  746  989     1.0     0     4.5     53.3     62.7

Claims (3)

1、一种水泥和混凝土高效掺合料，其特征在于：由含有钢渣、锰渣、镁渣、镍渣、矿渣等冶金工业废渣和激发剂混合而成的混合体，
其重量比是：冶金工业废渣为95-100％，激发剂为0-5％，
各种物料单独磨细时的比表面积为：300-800平方米/公斤，
各种物料混合磨细时的比表面积为：350-700平方米/公斤。
2、根据权利要求1所述的一种水泥和混凝土高效掺合料，其特征在于所述的激发剂为：石膏或含三氧化二铝的碱性硅酸盐或萘碳酸钠一甲醛。
3、一种水泥和混凝土高效掺合料生产工艺，其特征在于：首先将冶金工业废渣进行预处理，将处理后的冶金工业废渣和激发剂通过计算机按上述的重量比进行配料，然后将配好的物料进行粉磨，粉磨过程分为：物料单独磨细、物料混合磨细两个步骤，然后按上述的物料表面积要求进行选粉工艺，按要求选择好的物料即为水泥和混凝土高效掺合料。
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