專利名稱：一種利用火成巖制備混凝土摻合料的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領域，特別涉及一種利用火成巖制備混凝土纟給料的 方法。
技術(shù)背景火成巖又稱巖漿巖，和沉積巖、變質(zhì)巖一^^皮稱作三大巖石類型之一，由巖漿在地下或噴出地4^冷凝形成?；鸪蓭r的形成溫度較高， 一般在700。C 1500。C之 間，其氧含量的質(zhì)量百分比高達46%?；鸪蓭r的不同類型在成分上變^^艮大，主要 由石英、長石、輝石、閃石、云母、梯^覽石、霞石、白榴石和磷灰石等12類礦物 組成。礦物顏色據(jù)Si02+A1A與FeO+MgO的相對含量有所不同，Si02+A1A多則呈淺 色，F(xiàn)eO+MgO多則呈深色。火成巖按結(jié)晶程度分為全晶質(zhì)、半晶質(zhì)和玻璃質(zhì)三種火 成巖，常見的火成巖是結(jié)晶質(zhì)的，小部分是玻璃質(zhì)。本文提及的火成巖屬淺層侵入 巖，位于地表10m以下，硅酸鹽礦物結(jié)晶較好，Si02和人1203含量在85°/。以上，外觀 呈粉紅色，容重在2200kg/i^左右。火成巖做水泥混合材報道較少，由于本身活性有限，用其制成的水泥強度偏低， 在水泥新標準實施后已經(jīng)^^具有市場竟爭力。此外，由于其質(zhì)量系數(shù)較低，活性 差，也不適宜直接作為f說土的M料。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是針對火成巖開發(fā)利用中存在的問題，提供一種可以實現(xiàn)工業(yè) 化生產(chǎn)并用于;V曰說土的火成巖4I^料的制備方法，制備的#^料能夠大量利用自然 界中的天然礦石和固體工業(yè)廢渣。并能在適當?shù)赝饧觿┳饔孟?，通過與其他沙石料 配合，制備得到滿足相應強度等級要求的混凝土。本發(fā)明具體步驟如下(1) 以火成巖、粉煤灰和礦渣為原料,所有原料供干至含水率小于1%,將火成 巖、粉駄和礦渣三者按質(zhì)量百分比50~100%、 0~50%、 0~50%進行配料；(2) 加入活性激發(fā)劑，其質(zhì)量為火成巖、粉^A和礦渣三者總質(zhì)量百分比的0~ 15%,混合均勻，力Ov球磨機進行粉磨，活性激發(fā)劑為生石灰、；^^膏、芒硝和明 諷中的一種，粉磨至比表面積400 ~ 600 mVkg即得火^混凝土#^料。技術(shù)原理該火成巖微粉生產(chǎn)時采取磨內(nèi)粉磨、選粉一體化的新工藝，粉磨能耗顯著降低，能將火成巖粉磨成比表面積^400m7kg的具有合理級配的微細粉。粉 磨使火^微粉產(chǎn)生大量的新斷面，同時使其表面晶格產(chǎn)生畸化，從而使其水化活 性大大提高。同時進行的選粉工藝使粗細顆粒分開，粗顆粒返回再磨，細顆粒ii/v 下一環(huán)節(jié)，避免了"4且的不細，細的更細"的不良現(xiàn)象，大大節(jié)約了電能，改善了火 成巖的顆粒級配。同時，#^料中的火成巖、4分M和礦渣三個組分在相圖中位于 CaO-A1203 -Si02體系，都屬于偏鋁珪質(zhì)硅酸鹽。盡管各自形成工藝不同，但都含有 大量玻璃體，如粉^含有大量漂珠、微珠(即微小玻璃體)，而火成巖和礦渣在 劇烈降溫過程也會產(chǎn)生大量玻璃體。研究證明，活性與玻璃體存在密切關系，在有 水存在的情況下，適當?shù)募ぐl(fā)劑會顯著改變周圍的水化環(huán)境，使活性玻璃體解離并 與氫氧化釣作用，生產(chǎn)水化硅酸4丐、水化鋁酸釣等水化產(chǎn)物，從而促進水泥石的發(fā) 展，顯著改善混凝土的強度。此外，由于有大量玻璃體，顆粒表面較光滑，這種表 面特性在水泥漿體之間形成了光滑的移動表面，使混凝土的塌落度增大，改善了混 凝土的工作性。本發(fā)明生產(chǎn)簡便、原料來源廣、成本低、粉磨耗電少，可廣泛應用于工業(yè)、 民用建筑、地下和海港工程。所制備的火成巖#^料， 一是可以等量取代部分水 泥，節(jié)約成本，活化后的火成巖微細粉具有與水i/W目似的水化活性，在水中反應后 生成的水化產(chǎn)物使水泥石具有強度；另一方面，沒有反應的火成巖微細粉在〉V錯土 中作為一種微細填料，填充在水泥顆粒之間，使混凝土更加密實，從而提高了'; 說 土的耐久性。
具體實施方式
實施例l:火^#^料原料組分的質(zhì)量百分比為火成巖100%。(1) 將火成巖烘干至含水率小于1%。(2) 加入火成巖質(zhì)量2y。的^b^劑即;t^5膏，混合均勻，》"球磨機中粉磨至比 表面積500 mVkg，即得火成巖#^料。按每立方米混凝土計，水泥230kg，火^*料80kg,水灰比0. 56，砂率0. 45， FDN高效減水劑3. 2kg所配置出的混凝土 3天抗壓強度14. 7MPa， 28天抗壓強度29Mpa,坍落度180mm。實施例2:火成巖#^料原料組分的質(zhì)量百分比為火成巖50%，礦渣50%。 (l)將火成巖和礦渣分別烘干至含水率小于1%。量8°/ (質(zhì)量百分比)的ilt^劑即生石灰，混合均勻， 力tA球磨機中粉磨至比表面積450 m2/kg，即得火^^^料。才務每立方米混凝土計，水泥210kg,火^M料100kg，水灰比O. 56，砂率 0. 45, FDN高效減水劑2. 67kg所配置出的混凝土 3天抗壓強度15. 5MPa, 28天抗壓強度33. 5MPa,掛落度 200mm。實施例3:火^#^料原料組分的質(zhì)量百分比為火成巖50%，粉煤灰50%。(1) 將火成巖烘干至含水率小于1%。(2) 加入火成巖和粉^t^總量5% (質(zhì)量百分比)的激發(fā)劑即燒石膏，混合均勻， 》tX球磨機中粉磨至比表面積550 mVkg,即得火^#^料。^^立方米混凝土計，水泥280kg,火成巖#^料80kg,水灰比0. 47，砂率0. 42， FDN高效減水劑2. 30kg所配置出的混凝土 3天抗壓強度20MPa， 28天抗壓強度39. 6Mpa，坍落度210mm。實施例4:火^M料原料組分的質(zhì)量百分比為火成巖50%，粉煤灰25%，礦渣25%。(1) 將火成巖和礦渣分別烘干至含7K率小于1%。(2) 加入火成巖、粉'》^1和礦渣總量15% (質(zhì)量百分比)的激發(fā)劑即生石灰，混 合均勻，力l7a求磨機中粉磨至比表面積520 mVkg,即得火^4I^料。按每立方米混凝土計，水泥360kg,火gM料140kg，水灰比0. 40，砂率 0. 40， FDN高效減水劑3. 16kg所配置出的混凝土 3天抗壓強度34. 6MPa, 28天抗壓強度57. 2Mpa，枬落度 200隱。通過以上四組配比可看出，塌落度都在160mm以上，工作性良好，火^#^ 料摻量在10 ~ 30%時，所配制的';t曰說土工作性和抗壓強度可以滿足C20 ~ C50等級強 度混凝土設計要求。
權(quán)利要求
1.一種利用火成巖制備混凝土摻合料的方法，其特征在于具體步驟為(1)以火成巖、粉煤灰和礦渣為原料，所有原料烘干至含水率小于1％，將火成巖、粉煤灰和礦渣三者按質(zhì)量百分比50～100％、0～50％、0～50％進行配料；(2)加入活性激發(fā)劑，其質(zhì)量為火成巖、粉煤灰和礦渣三者總質(zhì)量百分比的0～15％，混合均勻，放入球磨機進行粉磨，活性激發(fā)劑為生石灰、燒石膏、芒硝和明礬中的一種，粉磨至比表面積400～600m2/kg即得火成巖混凝土摻合料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用火成巖制備混凝土摻合料的方法。具體步驟為(1)將火成巖、粉煤灰和礦渣三者按質(zhì)量百分比50～100％、0～50％、0～50％進行配料，烘干至含水率小于1％；(2)加入火成巖、粉煤灰和礦渣三者總量0～15％(質(zhì)量百分比)的活性激發(fā)劑混合均勻，放入球磨機進行粉磨，活性激發(fā)劑為生石灰、燒石膏、芒硝和明礬中的一種，粉磨至比表面積400～600m²/kg即得火成巖混凝土摻合料。本發(fā)明生產(chǎn)簡便、原料來源廣、成本低、粉磨耗電少，可廣泛應用于工業(yè)、民用建筑、地下和海港工程。
文檔編號C04B28/14GK101219882SQ20081000873
公開日2008年7月16日 申請日期2008年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月22日
發(fā)明者劉榮進, 安慶鋒, 李海東, 王一靚, 賈韶輝, 平 陳, 帥 馬 申請人:桂林工學院