CN1785889A - 高性能矿渣粉煤灰陶粒及其配制方法 - Google Patents
高性能矿渣粉煤灰陶粒及其配制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1785889A CN1785889A CN 200410082923 CN200410082923A CN1785889A CN 1785889 A CN1785889 A CN 1785889A CN 200410082923 CN200410082923 CN 200410082923 CN 200410082923 A CN200410082923 A CN 200410082923A CN 1785889 A CN1785889 A CN 1785889A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slag
- flyash
- softening agent
- water
- mgo
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
高性能矿渣粉煤灰陶粒及其配制方法涉及建筑材料行业，具体说是利用工业废渣中的矿渣、粉煤灰配制陶粒及其方法。针对建筑行业轻集料生产及应用中现存的问题，研发了一种新的陶粒及其配制方法，它的原料配方是矿渣9～27％，粉煤灰63～81％，增塑剂8～10％，水用量按占固相质量百分比计，液固比为0.30～0.35；配制方法由原料配料、筛分、计量、搅拌、成球和焙烧各工序组成，特征是矿渣磨细后，与粉煤灰分别过筛，并与增塑剂混合干搅拌，再加水搅拌，成球后经焙烧、冷却工艺。特点是强度高，吸水率低。可在超高层和大跨度桥梁等重要结构中广泛推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料行业，具体说是采用工业废渣中的矿渣和粉煤灰作为原料生产建筑材料，以及生产该产品的制备方法。
背景技术
自1913年人造轻集料页岩陶粒在美国问世以来，因为可以用轻集料取代普通砂石骨料，以减轻混凝土的自重和改善一系列性能，即可以解决一些国家天然砂石骨料短缺的问题，又可以广泛应用于大跨度桥梁、超高层建筑，因此受到世界各国普遍关注。在轻集料混凝土因轻质高强、保温隔热、耐火抗震等优良性能而得到迅速发展的同时，轻集料的生产与研制也越来越受到重视。
轻集料按原材料和形成方法的不同可分为三大类：天然轻集料、工业废渣轻集料和人造轻集料。
虽然经过近百年的发展，轻集料的性能在不断的提高，应用技术在不断的改进，但在轻集料的研究和应用中仍存在一些突出的问题急待解决。
首先，目前使用的天然轻集料普遍存在强度低的问题，这使得用天然轻集料配制的混凝土不能满足承重构件对混凝土所提出的较高强度要求，如使用天然浮石，混凝土的抗压强度很少超过15MPa，而使用火山灰则很少超过30MPa。膨胀粘土陶粒和膨胀页岩陶粒可以达到较高的抗压强度，不过，只有为数有限的几种高强度轻集料适用于生产强度在C40以上的混凝土，而这些轻集料的颗粒容重又往往比较高。
其次，由于轻集料具有多孔结构，因此比普通密实骨料有更大的吸水率。较高的吸水率使轻混凝土施工过程产生较大的困难，是轻混凝土难以推广的一个重要原因。吸水率影响新拌混凝土的和易性、有效水灰比以及硬化后的混凝土的一些重要性质，如强度、容重和随时间发生的变形。
如果事先对搅拌的用水量估计不足，水分很快就被骨料所吸收，所余的水分太少或几乎没有了，因而既不能保证水泥的良好水化，又严重影响搅拌和振捣的进行。在这种情况下，只有将骨料预先预湿，这样一来不仅增加了一道工序，还提高了施工成本。在泵送混凝土时，由于压力的作用，混凝土中的拌合水会进入骨料空隙，从而使混凝土变得粘稠，甚至会堵塞管道，严重影响混凝土的输送。
吸水率大的骨料会对硬化混凝土的性质有不利的影响。颗粒空隙中含水量大时，在混凝土干燥过程中会加大因收缩不均所引起的内应力。这会加大混凝土表面开裂的危险和降低混凝土的抗拉强度。吸入的水分也会提高混凝土的容重，降低抗冻性和抗火性，并且一定时间内降低热绝缘的能力。
目前，我国已能配制C30以上的轻集料混凝土，在天津、北京、上海等地，强度为C30的粉煤灰陶粒、粘土陶粒混凝土已用于预应力空心板和屋面板的生产。实践表明，天然轻集料表面多孔，颗粒强度较低，用它来研制C30轻集料混凝土，水泥用量高达500kg/m3左右，技术经济上不合理。因此只能加快人造轻集料的开发研制工作。
由此可见，开发研制高强度、低吸水率的高性能轻集料，是轻集料技术发展的重要方向。
发明内容
本发明的目的在于解决目前轻集料普遍存在的强度低，导致所配制的轻集料混凝土强度低，不能满足承重结构所提出的高强度要求，以及吸水率高，从而导致所配制的新拌混凝土和易性差和硬化后混凝土产生表面开裂，抗拉强度降低，抗冻性和抗火性降低等重大技术问题。通过研究改进，研发出一个以工业废渣中的矿渣和粉煤灰作为主要原料，经过原材料处理、配料及混合、成球、干燥、焙烧、成品处理等工序，制成高强度、低吸水率的高性能建筑陶粒。
本发明的技术方案是：高性能矿渣粉煤灰陶粒是由原料矿渣、粉煤灰、增塑剂、水各组分构成，其特征是：
a)原料各组分按质量百分比：
矿渣9～27％，粉煤灰63～81％，增塑剂8～10％；水用量，按占固相质量的百分比，即液固比计为0.30～0.35；
b)粉煤灰化学组成：SiO2 57.13～57.50％，Fe2O3 6.55～6.67％，Al2O324.90～24.94％，CaO 3.84～3.90％，MgO 0.90～0.96％，(Na2O+K2O)3.15～3.20％，烧失量3.31～3.35％；
矿渣化学组成：SiO2 38.57～38.60％，Fe2O3 2.29～2.35％，Al2O37.83～7.90％，CaO 42.80～42.91％，MgO 7.60～7.64％，(Na2O+K2O)0.76～0.80％；
增塑剂化学组成：SiO2 66.25～66.30％，Fe2O3 4.98～5.10％，Al2O314.92～14.98％，CaO 2.50～2.55％，MgO 1.51～1.65％，(Na2O+K2O)4.55～4.65％，烧失量5.24～5.30％；
c)成品陶粒的理化指标：1h吸水率1.49～1.68％，筒压强度6.9～7.3MPa，颗粒抗压力1061～1193N，表观密度1.12～1.24g/cm3，堆积密度675～692kg/m3，颗粒直径5～15mm。
本发明的制备方法为：
首先将矿渣磨细后，将矿渣和粉煤灰分别过0.16mm方孔筛，然后与增塑剂混合干搅拌，再在砂浆搅拌锅中加水进行强制搅拌，使混合料拌合均匀，尔后将拌合好的混合料制成直径为5～15mm左右的料球，并将这些料球在110℃温度烘干3h55min～4h5min，再将生料球送入690～710℃的电炉中预焙烧14～16min，然后取出，再次放入1200～1250℃的高温炉中焙烧14～16min，然后快速降至700℃，在700～400℃缓慢降温退火28～32min，取出自然冷却，即得成品。
在生料球放入高温炉前首先进行完全干燥，以防止生料球在放入已设置预热温度的高温炉后产生炸裂现象。经过完全干燥后的生料球通过采取在已预先设置预热温度的高温炉中预热的方式，减少内部成核、内外分层以及产生裂缝等不良现象的发生。在焙烧过程中，通过控制恒温温度和恒温时间，以使陶粒内部形成均匀细小、多成球形的气孔，以达到陶粒的吸水率低和强度高的性能。在最后一步冷却过程中，通过采用缓慢冷却降温，以在陶粒表面产生玻璃相，降低由于热膨胀系数不同而引起的应力及相应产生的裂缝，从而进一步降低吸水率，提高陶粒强度，达到高性能陶粒的性能指标。
本发明的有益效果是：采用该种陶粒作为轻集料可配制出强度等级达到CL40以上的高强度轻集料混凝土，可广泛用于超高层建筑和大跨度桥梁等重要结构。在配制轻集料混凝土之前，可免去轻集料预先预湿这道工序，降低施工成本。可减少轻集料混凝土硬化后表面的开裂，提高轻集料混凝土的抗冻性和抗火性。大量利用工业废渣中的粉煤灰和矿渣，配料中粉煤灰和矿渣的总掺量达90％以上，开发二次资源，减少环境污染，环境效益和社会效益显著。
附图说明
图1，本发明的工艺流程框图。
具体实施方式
结合附图对本发明的技术方案，进一步具体说明如下：
实施例1
本实施例给出一种高性能矿渣粉煤灰陶粒，其原料组成按质量分数为：矿渣27％，粉煤灰63％，增塑剂10％。液固比为0.30。
粉煤灰化学组成为：SiO2 57.13％，Fe2O3 6.67％，Al2O3 24.94％，CaO3.84％，MgO 0.96％，(Na2O+K2O)3.15％，烧失量3.31％。
矿渣化学组成为：SiO2 38.57％，Fe2O3 2.29％，Al2O3 7.83％，CaO 42.91％，MgO 7.64％，(Na2O+K2O)0.76％。
增塑剂化学组成为：SiO2 66.25％，Fe2O3 4.98％，Al2O3 14.92％，CaO2.55％，MgO 1.51％，(Na2O+K2O)4.55％，烧失量5.24％。
本发明的配备方法为：将矿渣磨细，再与粉煤灰分别过0.16mm的方孔筛，然后与增塑剂混合干搅拌，再在砂浆搅拌锅中加水进行强制搅拌，使混合料拌合均匀，尔后将拌合好的混合料制成直径为5～15mm左右的料球，并将这些料球在110℃温度烘干4h，再进入700℃预焙烧15min，之后再进入1250℃高温焙烧15min，然后快速降温至700℃，在700～400℃缓慢降温退火32min，取出自然冷却，即得成品。
所得陶粒的理化指标为：1h吸水率1.68％，筒压强度7.3MPa，颗粒抗压力1175N，表观密度1.24g/cm3，堆积密度692kg/m3，颗粒直径5～15mm。
实施例2
本实施例的原料组成按质量分数为：矿渣22％，粉煤灰70％，增塑剂8％。液固比为0.35。
粉煤灰化学组成：SiO2 57.50％，Fe2O3 6.55％，Al2O3 24.90％，CaO 3.90％，MgO 0.90％，(Na2O+K2O)3.20％，烧失量3.35％。
矿渣化学组成：SiO2 38.60％，Fe2O3 2.35％，Al2O3 7.90％，CaO 42.80％，MgO 7.60％，(Na2O+K2O)0.80％。
增塑剂化学组成：SiO2 66.30％，Fe2O3 5.10％，Al2O3 14.98％，CaO 2.50％，MgO 1.65％，(Na2O+K2O)4.65％，烧失量5.30％。
本发明的配备方法为：将矿渣磨细，再与粉煤灰分别过0.16mm的方孔筛，然后与增塑剂混合干搅拌，再在砂浆搅拌锅中加水进行强制搅拌，使混合料拌合均匀，尔后将拌合好的混合料制成直径为5～15mm左右的料球，并将这些料球在110℃温度烘干4h5min，再进入710℃预焙烧16min，之后进入1230℃高温焙烧16min，然后快速降温至700℃，在700～400℃缓慢降温退火28min，取出自然冷却，即生产出成品。
所得陶粒的理化指标为：1h吸水率1.64％，筒压强度7.1MPa，颗粒抗压力1061N，表观密度1.20g/cm3，堆积密度680kg/m3，颗粒直径5～15mm。
实施例3
本实施例的原料组成按质量分数为：矿渣9％，粉煤灰81％，增塑剂10％。液固比为0.30。
粉煤灰化学组成：SiO2 57.30％，Fe2O3 6.60％，Al2O3 24.92％，CaO 3.88％，MgO 0.93％，(Na2O+K2O)3.18％，烧失量3.33％。
矿渣化学组成：SiO2 38.58％，Fe2O3 2.30％，Al2O3 7.85％，CaO 42.85％，MgO 7.62％，(Na2O+K2O)0.78％。
增塑剂化学组成：SiO2 66.28％，Fe2O3 5.05％，Al2O3 14.96％，CaO 2.53％，MgO 1.55％，(Na2O+K2O)4.60％，烧失量5.28％。
本发明的配备方法为：将矿渣磨细，再与粉煤灰分别过0.16mm的方孔筛，然后与增塑剂混合干搅拌，再在砂浆搅拌锅中加水进行强制搅拌，使混合料拌合均匀，尔后将拌合好的混合料制成直径为5～15mm左右的料球，并将这些料球在110℃温度烘干3h55min，再进入705℃预焙烧14min，之后进入1200℃高温焙烧15min，然后快速降温至700℃，在700～400℃缓慢降温退火31min，取出自然冷却，即生产出成品。
陶粒的理化指标为：1h吸水率1.49％，筒压强度6.9MPa，颗粒抗压力1193N，表观密度1.12g/cm3，堆积密度675kg/m3，颗粒直径5～15mm。
本发明高性能矿渣粉煤灰陶粒主要用作配制高强度等级CL40以上的轻集料混凝土，所配制的轻集料混凝土主要用于承重部位，尤其是超高层建筑和大跨度结构，混凝土的配制方法和施工方法均无特殊要求，应用前景非常广泛。
Claims (2)
1.高性能矿渣粉煤灰陶粒是由原料矿渣、粉煤灰、增塑剂、水各组分构成，其特征是：
a)原料各组分按质量百分比：
矿渣9～27％，粉煤灰63～81％，增塑剂8～10％；水用量，按占固相质量的百分比，即液固比计为0.30～0.35；
b)粉煤灰化学组成：SiO2 57.13～57.50％，Fe2O3 6.55～6.67％，Al2O324.90～24.94％，CaO 3.84～3.90％，MgO 0.90～0.96％，(Na2O+K2O)3.15～3.20％，烧失量3.31～3.35％；
矿渣化学组成：SiO2 38.57～38.60％，Fe2O3 2.29～2.35％，Al2O37.83～7.90％，CaO 42.80～42.91％，MgO 7.60～7.64％，(Na2O+K2O)0.76～0.80％；
增塑剂化学组成：SiO2 66.25～66.30％，Fe2O3 4.98～5.10％，Al2O314.92～14.98％，CaO 2.50～2.55％，MgO 1.51～1.65％，(Na2O+K2O)4.55～4.65％，烧失量5.24～5.30％；
c)成品陶粒的理化指标：1h吸水率1.49～1.68％，筒压强度6.9～7.3MPa，颗粒抗压力1061～1193N，表观密度1.12～1.24g/cm3，堆积密度675～692kg/m3，颗粒直径5～15mm。
2.高性能矿渣粉煤灰陶粒的配制方法是由原料配料、筛分、计量、搅拌、成球和焙烧各工序组成，其特征是：矿渣磨细后，将矿渣和粉煤灰分别过0.16mm方孔筛，然后与增塑剂混合干搅拌，再在砂浆搅拌锅中加水进行强制搅拌，使混合料拌合均匀，尔后，将拌合好的混合料制成直径为5～15mm的料球，并将料球在110℃温度中烘干3h55min～4h5min，再将生料球送入690～710℃的电炉中预焙烧14～16min，然后取出，再放入1200～1250℃的高温炉中焙烧14～16min，然后快速降至700℃，在700～400℃缓慢降温退火28～32min，取出自然冷却，即得成品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410082923 CN1785889A (zh) | 2004-12-10 | 2004-12-10 | 高性能矿渣粉煤灰陶粒及其配制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410082923 CN1785889A (zh) | 2004-12-10 | 2004-12-10 | 高性能矿渣粉煤灰陶粒及其配制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1785889A true CN1785889A (zh) | 2006-06-14 |
Family
ID=36783509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200410082923 Pending CN1785889A (zh) | 2004-12-10 | 2004-12-10 | 高性能矿渣粉煤灰陶粒及其配制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1785889A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101486563B (zh) * | 2009-02-25 | 2011-07-27 | 刘阳生 | 一种由矿山尾渣烧制的生物陶粒及其制备方法和使用方法 |
| CN102875128A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-01-16 | 华北水利水电学院 | 一种粉煤灰基蓄热蜂窝陶瓷及其制备方法 |
| CN103159483A (zh) * | 2011-12-14 | 2013-06-19 | 鞍钢股份有限公司 | 一种工业废渣陶粒及其制备方法 |
| CN110759745A (zh) * | 2018-07-27 | 2020-02-07 | 广东清大同科环保技术有限公司 | 一种高强空腔陶粒及其制备方法 |
| CN112430066A (zh) * | 2019-08-26 | 2021-03-02 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种轻质高强陶粒及其制备方法和用途 |
| CN112430073A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-02 | 湖南宏康陶瓷有限公司 | 一种用于大尺寸轻量化墙体装饰瓷砖及生产工艺 |
| CN113461434A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-01 | 大唐同舟科技有限公司 | 一种利用燃煤固体废弃物烧制的高强陶粒及制备方法 |
-
2004
- 2004-12-10 CN CN 200410082923 patent/CN1785889A/zh active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101486563B (zh) * | 2009-02-25 | 2011-07-27 | 刘阳生 | 一种由矿山尾渣烧制的生物陶粒及其制备方法和使用方法 |
| CN103159483A (zh) * | 2011-12-14 | 2013-06-19 | 鞍钢股份有限公司 | 一种工业废渣陶粒及其制备方法 |
| CN103159483B (zh) * | 2011-12-14 | 2015-06-03 | 鞍钢股份有限公司 | 一种工业废渣陶粒及其制备方法 |
| CN102875128A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-01-16 | 华北水利水电学院 | 一种粉煤灰基蓄热蜂窝陶瓷及其制备方法 |
| CN102875128B (zh) * | 2012-10-30 | 2015-03-25 | 华北水利水电学院 | 一种粉煤灰基蓄热蜂窝陶瓷及其制备方法 |
| CN110759745A (zh) * | 2018-07-27 | 2020-02-07 | 广东清大同科环保技术有限公司 | 一种高强空腔陶粒及其制备方法 |
| CN110759745B (zh) * | 2018-07-27 | 2022-02-15 | 广东清大同科环保技术有限公司 | 一种高强空腔陶粒及其制备方法 |
| CN112430066A (zh) * | 2019-08-26 | 2021-03-02 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种轻质高强陶粒及其制备方法和用途 |
| CN112430073A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-02 | 湖南宏康陶瓷有限公司 | 一种用于大尺寸轻量化墙体装饰瓷砖及生产工艺 |
| CN113461434A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-01 | 大唐同舟科技有限公司 | 一种利用燃煤固体废弃物烧制的高强陶粒及制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109053109B (zh) | 一种高强度轻骨料混凝土及其制备方法 | |
| CN110218051A (zh) | 一种高强轻集料混凝土及其制备工艺 | |
| CN113321467B (zh) | 一种内养护低收缩轻骨料超高性能混凝土及其制备方法 | |
| CN110282935B (zh) | 一种纤维增强型混凝土及其制备方法 | |
| CN1537821A (zh) | 防水型耐酸耐热轻质隔热浇注料及其制造方法 | |
| CN113354342A (zh) | 一种再生微粉混凝土及其制备方法 | |
| CN110776287A (zh) | 一种纤维自密实混凝土及其制作方法 | |
| CN115611578B (zh) | 一种早强低收缩的mof干混砂浆及其制备方法 | |
| CN101863629B (zh) | 一种主要用固体工业废渣生产硫铝酸盐水泥熟料的方法 | |
| CN114988791A (zh) | 一种掺富硫锂渣的烟道灌浆料及其制备方法和应用 | |
| US20110074069A1 (en) | The method of manufacturing building brick | |
| CN114230208A (zh) | 一种高强度水泥及其制备方法 | |
| CN110835247B (zh) | 一种乳化沥青与水泥复合胶凝材料固化淤泥免烧陶粒 | |
| CN110818339A (zh) | 一种轻质高抗渗混凝土的配制方法 | |
| CN1785889A (zh) | 高性能矿渣粉煤灰陶粒及其配制方法 | |
| CN110845188A (zh) | 一种无砂大孔混凝土及其制备方法 | |
| CN111302740A (zh) | 一种用于构件的低掺和料高强全轻集料混凝土及其制备方法 | |
| CN104876464B (zh) | 一种纤维增韧粉煤灰的接枝改性方法 | |
| CN111187043A (zh) | 一种工程桩用高强耐腐蚀混凝土及其制备方法 | |
| CN115124298B (zh) | 一种利用废弃石粉制备的高强再生骨料混凝土及其制备方法 | |
| CN114605123B (zh) | 一种锰渣基超高性能复合胶凝材料及混凝土材料 | |
| CN115893967A (zh) | 一种低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件及其制备方法 | |
| CN113912370B (zh) | 一种钢渣砖的制备方法 | |
| CN112110669A (zh) | 一种再生骨料增强剂及其制备方法及再生骨料混凝土 | |
| CN110563427A (zh) | 一种利用工业固体废弃物制备的石膏基建筑材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |